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字幕表 動画を再生する

  • It may seem like we're all standing on solid earth right now,

    翻訳: Yasushi Aoki 校正: Masako Kigami

  • but we're not.

    私達はぎっちり詰まった固い地面に 立っているようでいて

  • The rocks and the dirt underneath us are crisscrossed by tiny little fractures

    実は違います

  • and empty spaces.

    私達の足の下の 岩や土の中には

  • And these empty spaces are filled with astronomical quantities of microbes,

    小さな割れ目や隙間が 縦横に走っていて

  • such as these ones.

    その隙間は膨大な量の こういう微生物によって

  • The deepest that we found microbes so far into the earth

    満たされています

  • is five kilometers down.

    最も深いところで 見つかった微生物は

  • So like, if you pointed yourself at the ground

    5キロの深さにいました

  • and took off running into the ground,

    真下に向けて 地中をかけていくとしたら

  • you could run an entire 5K race and microbes would line your whole path.

    5キロ走をしている間ずっと

  • So you may not have ever thought about these microbes

    まわりに微生物がいるのです

  • that are deep inside earth's crust,

    地面のそんな深くまで 微生物がいるとは

  • but you probably thought about the microbes living in our guts.

    思わなかった かもしれませんが

  • If you add up the gut microbiomes

    腸の中に微生物が 棲んでいるのはご存じでしょう

  • of all the people and all the animals on the planet,

    地球上のすべての動物の 腸内細菌を集めたら

  • collectively, this weighs about 100,000 tons.

    その重さは 10万トンにもなります

  • This is a huge biome that we carry in our bellies every single day.

    巨大な生物群系をお腹に抱えて 私達は生きているのです

  • We should all be proud.

    誇りにすべきでしょう

  • (Laughter)

    (笑)

  • But it pales in comparison to the number of microbes

    でも地表の 土壌や河川や海洋を覆う

  • that are covering the entire surface of the earth,

    微生物の量に比べれば

  • like in our soils, our rivers and our oceans.

    大したものではなく

  • Collectively, these weigh about two billion tons.

    その総重量は 20億トンにもなります

  • But it turns out that the majority of microbes on earth

    でも実は地球上の 微生物の大部分は

  • aren't even in oceans or our guts or sewage treatment plants.

    海洋や腸や下水処理場に いるわけではありません

  • Most of them are actually inside the earth's crust.

    ほとんどは地中にいるのです

  • So collectively, these weigh 40 billion tons.

    その総重量は400億トンです

  • This is one of the biggest biomes on the planet,

    これは地球上でも 特に大きな生物群系ですが

  • and we didn't even know it existed until a few decades ago.

    ほんの数十年前まで その存在は知られていませんでした

  • So the possibilities for what life is like down there,

    その生態がどのようなもので

  • or what it might do for humans,

    人間にどう役立ちうるか

  • are limitless.

    限りない可能性があります

  • This is a map showing a red dot

    赤い点で示したのは

  • for every place where we've gotten pretty good deep subsurface samples

    現代的な微生物学手法によって

  • with modern microbiological methods,

    地下深くのサンプルが よく得られている地点で

  • and you may be impressed

    世界各地が 網羅されていると

  • that we're getting a pretty good global coverage,

    感心するかもしれませんが

  • but actually, if you remember that these are the only places

    これらの場所の サンプルしかないと考えると

  • that we have samples from, it looks a little worse.

    ちょっと寂しい感じがします

  • If we were all in an alien spaceship,

    私達が宇宙船でやって来た 異星人だったとして

  • trying to reconstruct a map of the globe from only these samples,

    これらのサンプルだけで 地球の地図を作ろうとするのは

  • we'd never be able to do it.

    無理な話でしょう

  • So people sometimes say to me,

    でもこんな風に言う人もいます

  • "Yeah, there's a lot of microbes in the subsurface, but ...

    「地中に微生物がたくさんいても

  • aren't they just kind of dormant?"

    休眠状態なんじゃないの?」

  • This is a good point.

    良い指摘です

  • Relative to a ficus plant or the measles or my kid's guinea pigs,

    イチジクの木や 麻疹ウイルスや 娘のモルモットなんかに比べたら

  • these microbes probably aren't doing much of anything at all.

    そういう微生物はあんまり 活動していないと言えるでしょう

  • We know that they have to be slow, because there's so many of them.

    あれだけ膨大な量がいるわけですから その活動はゆっくりなはずです

  • If they all started dividing at the rate of E. coli,

    もし大腸菌並のスピードで 分裂を始めたとしたら

  • then they would double the entire weight of the earth, rocks included,

    岩石も含めた地球の重さが

  • over a single night.

    一夜にして 2倍になってしまいます

  • In fact, many of them probably haven't even undergone a single cell division

    その多くは おそらく 古代エジプト時代から

  • since the time of ancient Egypt.

    細胞分裂を一度も していないことでしょう

  • Which is just crazy.

    途方もない話です

  • Like, how do you wrap your head around things that are so long-lived?

    そんなに長生きなものというのは 想像もできない感じですが

  • But I thought of an analogy that I really love,

    いい喩えを思い付きました

  • but it's weird and it's complicated.

    ちょっと奇妙で 複雑なんですが

  • So I hope that you can all go there with me.

    付いて来ていただきたいです

  • Alright, let's try it.

    やってみましょう

  • It's like trying to figure out the life cycle of a tree ...

    それは1日しか 生きられない者が

  • if you only lived for a day.

    木のライフサイクルを 理解しようとするようなものです

  • So like if human life span was only a day, and we lived in winter,

    人の寿命が1日で 冬に生きているとします

  • then you would go your entire life

    すると葉を持った木を 見ることなく

  • without ever seeing a tree with a leaf on it.

    生涯を過ごすことになります

  • And there would be so many human generations

    一冬の間に 幾世代も移り変わり

  • that would pass by within a single winter

    歴史書を見ても

  • that you may not even have access to a history book

    木は何もしない 生気のない棒きれとしか

  • that says anything other than the fact that trees are always lifeless sticks

    書かれていません

  • that don't do anything.

    これは馬鹿げた見方です

  • Of course, this is ridiculous.

    木は再び活動を始める 夏を待っているのだと

  • We know that trees are just waiting for summer

    私達は知っています

  • so they can reactivate.

    でも人間の寿命が木の寿命より

  • But if the human life span

    はるかに短かったとしたら

  • were significantly shorter than that of trees,

    この当たり前の事実に 気付かずにいるかもしれないのです

  • we might be completely oblivious to this totally mundane fact.

    あの地下深くにいる微生物が 休眠中だと言うのは

  • So when we say that these deep subsurface microbes are just dormant,

    1日で死んでしまう人間が 木を理解しようとするようなものかもしれません

  • are we like people who die after a day, trying to figure out how trees work?

    地下深くにいる微生物は

  • What if these deep subsurface organisms

    夏に相当するものを 待っているのに

  • are just waiting for their version of summer,

    私達の寿命が それを見るには 短すぎるのだとしたら?

  • but our lives are too short for us to see it?

    大腸菌を

  • If you take E. coli and seal it up in a test tube,

    食べ物も栄養もなしで 試験管の中に密封し

  • with no food or nutrients,

    何ヶ月も何年も放っておくと

  • and leave it there for months to years,

    その多くは 飢えて死にますが

  • most of the cells die off, of course, because they're starving.

    一部生き残るものもいます

  • But a few of the cells survive.

    そういう生き残ったものを

  • If you take these old surviving cells

    また飢餓状況に置いて

  • and compete them, also under starvation conditions,

    新たな急成長する 大腸菌と生存競争させると

  • against a new, fast-growing culture of E. coli,

    毎回 タフな年寄り連中が

  • the grizzled old tough guys beat out the squeaky clean upstarts

    ピカピカの新米たちに 打ち勝ちます

  • every single time.

    極めてゆっくりであることに 進化上の利点があることを

  • So this is evidence there's actually an evolutionary payoff

    これは示しています

  • to being extraordinarily slow.

    ゆっくりだからと言って

  • So it's possible

    重要でないと決めつける べきではないでしょう

  • that maybe we should not equate being slow with being unimportant.

    この目に付かず 気にもとめられない微生物が

  • Maybe these out-of-sight, out-of-mind microbes

    人類の役に立つ かもしれないんです

  • could actually be helpful to humanity.

    地下生活には

  • OK, so as far as we know,

    私達に分かる限りで 2つのやり方があります

  • there are two ways to do subsurface living.

    1つは地表の世界から降りてくる 食べ物を持つというもの

  • The first is to wait for food to trickle down from the surface world,

    千年前に起こったピクニックの 食べ残しを食べようとするというような

  • like trying to eat the leftovers of a picnic that happened 1,000 years ago.

    まったくおかしな生き方ですが

  • Which is a crazy way to live,

    地球上の多くの微生物が そんな風に生きているようなのです

  • but shockingly seems to work out for a lot of microbes in earth.

    もう1つの可能性は

  • The other possibility is for a microbe to just say,

    「地上世界なんて必要ないよ ここだけでやっていける」というものです

  • "Nah, I don't need the surface world.

    そういう道を行く微生物は

  • I'm good down here."

    生存に必要なものをすべて

  • For microbes that go this route,

    地中から得る 必要があります

  • they have to get everything that they need in order to survive

    中にはむしろ 得やすいものもあります

  • from inside the earth.

    地中の方が豊かにあるもの

  • Some things are actually easier for them to get.

    窒素や鉄や硫黄のような栄養分とか 水とか

  • They're more abundant inside the earth,

    生きる場所とか

  • like water or nutrients, like nitrogen and iron and phosphorus,

    地上の世界では

  • or places to live.

    手に入れるために 殺し合いにもなりうるものです

  • These are things that we literally kill each other to get ahold of

    地中の世界で獲得が問題になるのは エネルギーです

  • up at the surface world.

    地上では植物が

  • But in the subsurface, the problem is finding enough energy.

    太陽の光が 葉に当たるやいなや

  • Up at the surface,

    二酸化炭素分子を編み合わせて おいしい糖を作り出せます

  • plants can chemically knit together carbon dioxide molecules into yummy sugars

    でも地中に太陽光はなく

  • as fast as the sun's photons hit their leaves.

    地下の生態系では

  • But in the subsurface, of course, there's no sunlight,

    誰がみんなの食事を作るのかという問題を 解決する必要があります

  • so this ecosystem has to solve the problem

    地下では

  • of who is going to make the food for everybody else.

    岩を呼吸する植物のようなものが 必要になります

  • The subsurface needs something that's like a plant

    さいわいに そのようなものは存在し

  • but it breathes rocks.

    「化学合成無機栄養生物」と 呼ばれています

  • Luckily, such a thing exists,

    (笑)

  • and it's called a chemolithoautotroph.

    これは「化学合成」をすることで

  • (Laughter)

    「無機」物の岩から

  • Which is a microbe that uses chemicals -- "chemo,"

    「栄養」を得る「生物」です

  • from rocks -- "litho,"

    それを様々な 元素に対し行えます

  • to make food -- "autotroph."

    硫黄 鉄 マンガン 窒素 炭素

  • And they can do this with a ton of different elements.

    電子を直接 扱えるものまでいます

  • They can do this with sulphur, iron, manganese, nitrogen, carbon,

    電気コードを切って

  • some of them can use pure electrons, straight up.

    シュノーケルみたいに 吸うようなものです

  • Like, if you cut the end off of an electrical cord,

    (笑)

  • they could breathe it like a snorkel.

    化学合成無機栄養生物は

  • (Laughter)

    その過程で得た エネルギーを使い

  • These chemolithoautotrophs

    植物のように 食べ物を作るのです

  • take the energy that they get from these processes

    でも植物は食べ物を 作るだけではありません

  • and use it to make food, like plants do.

    排出物として酸素を作り

  • But we know that plants do more than just make food.

    私達動物は それに依存しています

  • They also make a waste product, oxygen,

    化学合成無機栄養生物が 生成する廃棄物は

  • which we are 100 percent dependent upon.

    よく鉱物の形を取ります

  • But the waste product that these chemolithoautotrophs make

    錆とか 「愚者の黄金」の黄鉄鉱とか

  • is often in the form of minerals,

    石灰岩のような炭酸塩とか

  • like rust or pyrite, like fool's gold,

    ですから 岩のようにすごく ゆっくりした微生物がいて

  • or carminites, like limestone.

    岩からエネルギーを得て

  • So what we have are microbes that are really, really slow, like rocks,

    排出物として別の岩を 作っているわけです

  • that get their energy from rocks,

    これは生物学の話なのか それとも地質学の話なのか?

  • that make as their waste product other rocks.

    これのおかげで 話がややこしくなります

  • So am I talking about biology, or am I talking about geology?

    (笑)

  • This stuff really blurs the lines.

    これについて調べるんだったら

  • (Laughter)

    岩のように振る舞う微生物を 研究する生物学者になって

  • So if I'm going to do this thing,

    地質学から取り組み始める べきかと思います

  • and I'm going to be a biologist who studies microbes

    では 地質学で一番イカしてるのは 何でしょう?

  • that kind of act like rocks,

    火山です

  • then I should probably start studying geology.

    (笑)

  • And what's the coolest part of geology?

    これはコスタリカにある ポアス火山の内側を撮したものです

  • Volcanoes.

    火山の多くは

  • (Laughter)

    海洋プレートが大陸プレートに ぶつかることでできます

  • This is looking inside the crater of Poás Volcano in Costa Rica.

    海洋プレートが 大陸プレートの下に沈み込むとき

  • Many volcanoes on earth arise because an oceanic tectonic plate

    濡れタオルを 絞ったときのように

  • crashes into a continental plate.

    水や二酸化炭素 その他の物質が

  • As this oceanic plate subducts

    絞り出されます

  • or gets moved underneath this continental plate,

    沈み込み帯は地球深部への 入り口のようなもので

  • things like water and carbon dioxide and other materials

    地表と地下の世界の間を 物質が行き来します

  • get squeezed out of it,

    最近コスタリカの研究者から

  • like ringing a wet washcloth.

    一緒に火山の調査をしようと 招待されて

  • So in this way, subduction zones are like portals into the deep earth,

    もちろん応じました コスタリカは素敵なところだし

  • where materials are exchanged between the surface and the subsurface world.

    沈み込み帯の上に 位置していますから

  • So I was recently invited by some of my colleagues in Costa Rica

    私達には知りたいことがありました

  • to come and work with them on some of the volcanoes.

    深く埋もれた 海洋プレートからの

  • And of course I said yes, because, I mean, Costa Rica is beautiful,

    二酸化炭素が 出てくるのは

  • but also because it sits on top of one of these subduction zones.

    火山からだけで

  • We wanted to ask the very specific question:

    沈み込み帯全体に 分散していないのはなぜか?

  • Why is it that the carbon dioxide

    微生物はそれに何か 関わりがあるのか?

  • that comes out of this deeply buried oceanic tectonic plate

    この写真は ポアス火山の中にいる

  • is only coming out of the volcanoes?

    私と共同研究者の ドナト・ジョヴァネッリです

  • Why don't we see it distributed throughout the entire subduction zone?

    私達の脇にある湖は バッテリー液並の酸です

  • Do the microbes have something to do with that?

    この写真を撮ったときに pHを測ったので分かります

  • So this is a picture of me inside Poás Volcano,

    火口内で調査していて

  • along with my colleague Donato Giovannelli.

    ふとコスタリカの研究者 カルロス・ラミレスに聞いてみました

  • That lake that we're standing next to is made of pure battery acid.

    「これが今噴火し始めたら どうすればいいのかしら?」

  • I know this because we were measuring the pH when this picture was taken.

    彼は「良い質問だね 簡単さ

  • And at some point while we were working inside the crater,

    振り向いて 眺めを楽しめばいい」

  • I turned to my Costa Rican colleague Carlos Ramírez and I said,

    (笑)

  • "Alright, if this thing starts erupting right now,

    「それが最後の眺めになるから」

  • what's our exit strategy?"

    (笑)

  • And he said, "Oh, yeah, great question, it's totally easy.

    ちょっと大袈裟に 聞こえるかもしれませんが

  • Just turn around and enjoy the view."

    私があの湖の脇にいた54日後に

  • (Laughter)

    こんなことがありました

  • "Because it will be your last."

    (聴衆から驚きの声)

  • (Laughter)

    びびりますよね?

  • And it may sound like he was being overly dramatic,

    (笑)

  • but 54 days after I was standing next to that lake,

    この火山では六十何年ぶりかの 大きな噴火で

  • this happened.

    この映像のしばらく後に

  • Audience: Oh!

    撮影していた カメラが吹き飛び

  • Freaking terrifying, right?

    私達がサンプルを 取っていた湖は

  • (Laughs)

    すっかり蒸発しました

  • This was the biggest eruption this volcano had had in 60-some-odd years,

    ただ私達が火山の 中にいた日には

  • and not long after this video ends,

    こういうことが 起きないだろうことは

  • the camera that was taking the video is obliterated

    かなり確信がありました

  • and the entire lake that we had been sampling

    コスタリカ火山・地震観測所 (OVSICORI) が

  • vaporizes completely.

    注意深く火山活動を 監視していて

  • But I also want to be clear

    その組織の科学者も あの日は同行していたからです

  • that we were pretty sure this was not going to happen

    この火山の噴火は

  • on the day that we were actually in the volcano,

    海洋プレートからの二酸化炭素が 出てくるところを見たければ

  • because Costa Rica monitors its volcanoes very carefully

    火山を見ればよいことを 示しているようですが

  • through the OVSICORI Institute,

    コスタリカに行くと

  • and we had scientists from that institute with us on that day.

    火山の他にも 気持ちの良い小さな温泉が

  • But the fact that it erupted illustrates perfectly

    そこらじゅうにあることに 気付きます

  • that if you want to look for where carbon dioxide gas

    温泉の水の一部は

  • is coming out of this oceanic plate,

    深く埋もれた海洋プレートから 沸き上がってきたものです

  • then you should look no further than the volcanoes themselves.

    私達の仮説では

  • But if you go to Costa Rica,

    二酸化炭素も一緒に 出てきているはずだけど

  • you may notice that in addition to these volcanoes

    地中深くの何かが それを取り除いているんです

  • there are tons of cozy little hot springs all over the place.

    それで私達は2週間 コスタリカ中を車で回って

  • Some of the water in these hot springs is actually bubbling up

    見付けた温泉すべてから サンプルを取りました

  • from this deeply buried oceanic plate.

    すごく大変でした

  • And our hypothesis was that there should be carbon dioxide

    その後の2年間を 測定とデータ分析に費やしました

  • bubbling up with it,

    科学者でない人のために 言いますと

  • but something deep underground was filtering it out.

    大きな発見というのは

  • So we spent two weeks driving all around Costa Rica,

    素敵な温泉や舞台の上にいるときに 起きるものではありません

  • sampling every hot spring we could find --

    ごちゃごちゃした コンピューター画面と睨めっこし

  • it was awful, let me tell you.

    難しい装置に取り組み

  • And then we spent the next two years measuring and analyzing data.

    データに訳が分からなくなって

  • And if you're not a scientist, I'll just let you know that the big discoveries

    スカイプで同僚に相談する中で 生まれるものです

  • don't really happen when you're at a beautiful hot spring

    科学的発見というのも

  • or on a public stage;

    地中深くの微生物みたいに すごくゆっくりとしたものなんです

  • they happen when you're hunched over a messy computer

    でも今回は それが報われました

  • or you're troubleshooting a difficult instrument,

    深く埋もれた 海洋プレートから

  • or you're Skyping your colleagues

    膨大な二酸化炭素が出てきていることを 発見したんです

  • because you are completely confused about your data.

    そして その二酸化炭素が 大気に放出されるのを抑え

  • Scientific discoveries, kind of like deep subsurface microbes,

    地中に保持しているのが

  • can be very, very slow.

    地下深いところ

  • But in our case, this really paid off this one time.

    コスタリカのかわいい ナマケモノやオオハシたちの下にいる

  • We discovered that literally tons of carbon dioxide

    化学合成無機栄養生物なんです

  • were coming out of this deeply buried oceanic plate.

    この微生物の周囲で起きる 化学的な過程によって

  • And the thing that was keeping them underground

    二酸化炭素が 炭酸塩鉱物に変わり

  • and keeping it from being released out into the atmosphere

    地下に閉じ込められて いるのです

  • was that deep underground,

    そこで疑問が生じます

  • underneath all the adorable sloths and toucans of Costa Rica,

    地下で起きるその過程が

  • were chemolithoautotrophs.

    下から来る二酸化炭素の吸収に そんなに優れているなら