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タコなどの頭足類が持つ驚くべき脳と変化する皮膚

  • 0:01 - 0:05
    これは奇妙にして
    素晴らしい脳です
  • 0:05 - 0:10
    地球上には別種の知性が
    存在するという
  • 0:10 - 0:12
    考えを起こさせます
  • 0:13 - 0:17
    この脳は奇妙な体の中に
    形成され
  • 0:18 - 0:22
    小さな衛星のような脳が
  • 0:22 - 0:25
    体中に分散しています
  • 0:25 - 0:28
    人間の脳とどれくらい
    異なっているのでしょう？
  • 0:28 - 0:30
    あまりに異なっているため
  • 0:30 - 0:33
    そのような脳が
    どう働くものか
  • 0:33 - 0:36
    私や同僚の科学者が
    理解に苦しんでいるくらいです
  • 0:36 - 0:38
    しかし確かに言えることは
  • 0:39 - 0:43
    この脳にはすごい芸当が
    できるということです
  • 0:43 - 0:46
    この脳の持ち主は
    何者なのか？
  • 0:47 - 0:52
    生命が誕生した海へと
    一緒に潜って
  • 0:52 - 0:55
    見てみることにしましょう
  • 0:55 - 0:58
    この映像は 見たことが
    あるかもしれません
  • 0:58 - 1:00
    私達は珊瑚礁の裏にいて
  • 1:00 - 1:04
    岩があり たくさん砂があり
    魚が泳ぎ回っています
  • 1:04 - 1:06
    そこに突如
    このタコが出現します
  • 1:06 - 1:08
    ぱっと白く変わり
  • 1:08 - 1:10
    私の顔に墨を吹きかけ
    泳ぎ去ります
  • 1:10 - 1:12
    ゆっくり逆再生すると
  • 1:12 - 1:14
    目の回りに輪ができ
  • 1:14 - 1:16
    模様が皮膚に広がります
  • 1:16 - 1:19
    肌の表面の３次元的な
    形状が変わり
  • 1:20 - 1:23
    この見事な３次元の
    カモフラージュができあがります
  • 1:24 - 1:30
    あの皮膚には2500万の
    「色素胞」という器官があり
  • 1:30 - 1:33
    突起は「乳頭」と呼ばれるもので
  • 1:33 - 1:36
    すべて神経で制御されていて
    瞬時に変化します
  • 1:36 - 1:40
    動的なカモフラージュというのは
  • 1:40 - 1:43
    「知性」の一形態だと言いたいです
  • 1:43 - 1:47
    この肌の複雑さの度合いや
    速く正確な変化は
  • 1:47 - 1:49
    驚くばかりです
  • 1:49 - 1:51
    この皮膚には
    何ができるのでしょう？
  • 1:51 - 1:55
    カモフラージュ以外に
    できることを
  • 1:55 - 1:57
    少し考えてみましょう
  • 1:57 - 1:59
    ミミックオクトパスの
    模様が見えますが
  • 2:00 - 2:01
    突然 大きく変わります
  • 2:01 - 2:03
    これはカモフラージュではなく
    シグナルです
  • 2:03 - 2:05
    それから元の模様に戻ります
  • 2:05 - 2:09
    コブシメは
    獲物のカニに近づくとき
  • 2:09 - 2:12
    この流れる雲のようなものを
    表示します
  • 2:12 - 2:16
    カモフラージュしている
    ミナミハナイカがいます
  • 2:16 - 2:20
    瞬時に鮮やかな
    警告色に変わります
  • 2:21 - 2:23
    ここで目にしているのは
  • 2:23 - 2:27
    派手な模様と
    カモフラージュの間の
  • 2:27 - 2:30
    連続的な変容です
  • 2:30 - 2:33
    これには多くの
    制御を要します
  • 2:33 - 2:34
    制御と言えば
  • 2:34 - 2:37
    脳の得意とするところです
  • 2:37 - 2:41
    このタコの脳には
    35の脳葉と
  • 2:41 - 2:43
    8000万の細胞があります
  • 2:44 - 2:46
    それだけでも
    興味深いですが
  • 2:46 - 2:50
    本当に奇妙なのは タコの肌には
    さらに多くの神経細胞があることです
  • 2:50 - 2:53
    この絵で黄色く
    示されていますが
  • 2:53 - 2:56
    皮膚に３億の
    神経細胞があり
  • 2:56 - 2:59
    ８千万の脳よりも
    ４倍多いのです
  • 2:59 - 3:02
    ８本の足のそれぞれに
  • 3:02 - 3:05
    小さな衛星の脳と
  • 3:05 - 3:08
    脊髄に相当するものがあります
  • 3:08 - 3:12
    神経系を構成するには
    すごく変わったやり方です
  • 3:12 - 3:14
    この脳は何に
    優れているのでしょう？
  • 3:14 - 3:17
    自分を食べようとする
    大きく賢い脳を
  • 3:17 - 3:19
    出し抜かねばなりません
  • 3:19 - 3:22
    その中にはネズミイルカや
    アザラシ
  • 3:22 - 3:24
    バラクーダや
    サメ
  • 3:24 - 3:26
    人間がいます
  • 3:26 - 3:29
    決断は脳がすべきことの
    １つですが
  • 3:29 - 3:32
    この脳はそれを
    とても良くこなします
  • 3:32 - 3:36
    タコが歩き回っていますが
  • 3:36 - 3:40
    突然立ち止まって
    完璧なカモフラージュを作り出します
  • 3:40 - 3:41
    驚くべきものです
  • 3:41 - 3:44
    タコは２時間の
    餌探しの間に
  • 3:44 - 3:47
    カモフラージュの決断を
    百回以上する必要があり
  • 3:47 - 3:50
    そのような餌探しを
    日に２回行います
  • 3:50 - 3:51
    決断です
  • 3:51 - 3:54
    それから どこに行き
    どうやって巣に戻ってくるか
  • 3:54 - 3:56
    これも決断に関わることです
  • 3:56 - 3:58
    カモフラージュを
    試すために
  • 3:58 - 4:00
    後ろに映っているイカで
  • 4:00 - 4:02
    下から敷物を取って
  • 4:02 - 4:03
    格子縞を出しました
  • 4:03 - 4:06
    このように奇妙な
    視覚情報を使っても
  • 4:06 - 4:10
    イカは即興で模様を合わせようと
    最善の努力をします
  • 4:10 - 4:13
    他の認知能力も重要です
  • 4:13 - 4:16
    イカには別種の
    知性があります
  • 4:16 - 4:21
    とても複雑で興味深い
    性生活を送っています
  • 4:21 - 4:26
    戦い 気を引き 求愛し
    連れ合いを守り
  • 4:26 - 4:28
    欺きます
  • 4:28 - 4:30
    聞いたような話ですね？
  • 4:30 - 4:30
    (笑)
  • 4:30 - 4:36
    このような行動を可能にする
    イカの直感的能力には
  • 4:36 - 4:37
    驚くばかりです
  • 4:37 - 4:39
    オスとメスのイカがいます
  • 4:39 - 4:41
    左のオスは
    メスとつがいになるため
  • 4:41 - 4:43
    他のオスを追い払い
  • 4:43 - 4:45
    この２色の模様を見せます
  • 4:45 - 4:47
    メスに向けて
    求愛の模様を
  • 4:47 - 4:49
    反対側には
    攻撃の模様を
  • 4:49 - 4:51
    位置が入れ替わると
  • 4:51 - 4:52
    (笑)
  • 4:52 - 4:55
    速やかに求愛の模様を
  • 4:55 - 4:57
    メスのいる側に移します
  • 4:58 - 5:00
    状況の変化に合わせて
  • 5:00 - 5:03
    ２つの信号を
    同時に出すというのは
  • 5:03 - 5:04
    本当にすごいことです
  • 5:04 - 5:06
    多くの知力を必要とします
  • 5:06 - 5:09
    別の見方をすると
    これは５千万年前から
  • 5:09 - 5:12
    オスには２つの顔がある
    証拠かもしれません
  • 5:12 - 5:16
    (笑)
  • 5:17 - 5:19
    先に進みましょうか
  • 5:19 - 5:20
    (笑)
  • 5:20 - 5:23
    珊瑚礁にいるタコは
    大変な仕事を抱えています
  • 5:23 - 5:26
    様々な場所に行きながら 道を覚えて
    巣に戻って来なければなりません
  • 5:26 - 5:28
    それをとても
    上手くこなします
  • 5:28 - 5:30
    短期・長期の記憶を持ち
  • 5:30 - 5:32
    ものごとを３回から
    ５回の試行で学びます
  • 5:32 - 5:33
    優れた脳です
  • 5:33 - 5:36
    空間記憶力が
    著しく優れています
  • 5:36 - 5:39
    餌探しを終えると
  • 5:39 - 5:41
    巣へと最短コースで
    戻ってきます
  • 5:41 - 5:44
    観察しているダイバーは
    道に迷ってしまいましたが
  • 5:44 - 5:45
    タコはちゃんと戻れます
  • 5:45 - 5:48
    非常に優れた記憶力です
  • 5:48 - 5:50
    認知能力に関連して
  • 5:50 - 5:53
    睡眠中のイカの挙動を
    見てみましょう
  • 5:53 - 5:55
    右のが目を
    ピクピクさせています
  • 5:55 - 5:58
    夢を見ながら
    急速眼球運動をしているんです
  • 5:58 - 6:01
    哺乳類や鳥類しかしないと
    思われていたことです
  • 6:01 - 6:02
    色を付けて
  • 6:02 - 6:05
    明滅する肌の模様を
    見えるようにしています
  • 6:05 - 6:08
    これはよく起きますが
  • 6:08 - 6:11
    目覚めているときの行動とは
    まったく異なります
  • 6:11 - 6:15
    夢を見ているとき
    記憶の整理が行われますが
  • 6:15 - 6:18
    それが このイカで
    起きているのでしょう
  • 6:19 - 6:21
    もう１つ際立って
    優れているのは
  • 6:21 - 6:23
    エピソード記憶的な能力です
  • 6:23 - 6:28
    人間の子供でも この記憶には
    ４歳までの脳の発達が必要です
  • 6:28 - 6:31
    特定の出来事について
    何が起き
  • 6:31 - 6:33
    どこで起き
    いつ起きたかということ
  • 6:33 - 6:36
    「いつ」というのが
    特に難しく
  • 6:37 - 6:40
    ４歳児にはできますが
  • 6:40 - 6:43
    狡猾なイカも
    その能力があることを
  • 6:43 - 6:45
    最近 発見しました
  • 6:45 - 6:47
    去年夏の実験で
  • 6:47 - 6:53
    イカに別の餌を
    別の時間に与え
  • 6:53 - 6:58
    前にそれを見たのは
    正確にいつ どこでだったか
  • 6:58 - 7:01
    分からなければ
    ならないようにしました
  • 7:01 - 7:05
    それぞれの種類の餌の
    補充の必要に合わせ
  • 7:05 - 7:08
    餌探しのやり方を
    変える必要があります
  • 7:08 - 7:09
    複雑な話に聞こえますか？
  • 7:09 - 7:12
    実験を理解するのが
    難しいほど複雑でした
  • 7:12 - 7:16
    非常に高度な
    認知処理だということです
  • 7:17 - 7:21
    脳の進化ということでいうと
  • 7:21 - 7:24
    右側に脊椎動物の
    脳の進化の系統があります
  • 7:24 - 7:26
    人間が優れた脳を
    持っていることは
  • 7:26 - 7:28
    みんな認めると
    思います
  • 7:28 - 7:29
    左に目を向けると
  • 7:29 - 7:34
    タコへと至る系統があります
  • 7:34 - 7:38
    どちらも複雑な行動と
    ある種の知性という点で
  • 7:38 - 7:40
    類似しています
  • 7:40 - 7:44
    この２つの系統が
    分かれたのは
  • 7:44 - 7:46
    ６億年前で
  • 7:46 - 7:49
    わずかな神経しか持たない
    ミミズのような存在でした
  • 7:49 - 7:51
    とても隔たった系統ですが
  • 7:51 - 7:54
    複雑な行動という点では
    収斂しています
  • 7:54 - 7:57
    ここで生じる基本的な疑問は
  • 7:57 - 8:00
    タコの脳の構造は
    脊椎動物の脳と
  • 8:00 - 8:02
    非常に細かいレベルまで
  • 8:02 - 8:04
    根本的に違っているのか
    ということです
  • 8:04 - 8:06
    答えは分かっていませんが
  • 8:06 - 8:09
    もしそうなのだとすると
  • 8:09 - 8:14
    地球上で知性を生み出した
    異なる道筋が存在するということで
  • 8:14 - 8:20
    人工知能の研究者は その仕組みに
    興味があるかもしれません
  • 8:21 - 8:24
    少し遺伝の話をしましょう
  • 8:24 - 8:27
    私達にはゲノムがあり
    DNAがあり
  • 8:27 - 8:29
    DNAはRNAに転写され
  • 8:29 - 8:33
    RNAがタンパク質へと翻訳され
    そうやって私達は作り出されます
  • 8:33 - 8:36
    頭足類は
    違ったやり方をします
  • 8:36 - 8:39
    大きなゲノムを持ち
    DNAがあり
  • 8:39 - 8:41
    DNAがRNAに
    転写されますが
  • 8:41 - 8:43
    そこで著しく
    異なることが起きます
  • 8:43 - 8:46
    桁外れに大きな割合で
    RNAの編集が行われるんです
  • 8:46 - 8:51
    人間や他の動物に比べて
    百倍も高い頻度です
  • 8:51 - 8:54
    それで多くのタンパク質が
    作り出されます
  • 8:54 - 8:56
    その多くが何のためかと言うと
  • 8:56 - 8:57
    神経系です
  • 8:57 - 9:01
    行動の柔軟性を
    発展させるための
  • 9:01 - 9:05
    変則的なやり方
    なのかもしれません
  • 9:05 - 9:08
    推測の部分もありますが
    考えさせられることです
  • 9:09 - 9:11
    少し私の経験を
    お話ししたいと思います
  • 9:11 - 9:15
    私や同僚の知恵を使い
  • 9:15 - 9:18
    このような情報を
    得ようとした話です
  • 9:18 - 9:20
    潜っているときは
    呼吸できないので
  • 9:20 - 9:22
    いつまでも水中にはいられず
  • 9:22 - 9:23
    効率的に行動する
    必要があります
  • 9:23 - 9:26
    この海の世界に全感覚的に
    没入することで
  • 9:26 - 9:30
    こういう動物が何をしているのか
    理解する助けになります
  • 9:30 - 9:34
    それがどれほど素晴らしい体験かを
    お伝えできたらと思います
  • 9:34 - 9:36
    海の中にいて
  • 9:36 - 9:40
    タコやダイバーと
    やり取りしていると
  • 9:40 - 9:46
    それが思考する好奇心の強い
    生き物だと分かってくるんです
  • 9:46 - 9:49
    タコは限りなく刺激を
    与えてくれる存在です
  • 9:49 - 9:52
    スマートな皮膚の話に
    戻りましょう
  • 9:52 - 9:55
    これはイカの
    カモフラージュ模様です
  • 9:55 - 9:58
    拡大していくと
    美しい色素と反射体が見えます
  • 9:58 - 10:01
    色素胞が素早く開いたり
    閉じたりしています
  • 10:01 - 10:03
    皮膚の次の層は
  • 10:03 - 10:05
    とても興味深いものです
  • 10:05 - 10:06
    色素胞が閉じると
  • 10:06 - 10:10
    このような不思議な
    玉虫色が見えてきます
  • 10:10 - 10:12
    これも神経で制御されています
  • 10:12 - 10:14
    この２つの組み合わせが
  • 10:14 - 10:18
    イカの高精細映像で
    映し出されていますが
  • 10:18 - 10:22
    見事な色素による
    着色機構で
  • 10:22 - 10:26
    かすかな染まりさえ
    とても美しいです
  • 10:26 - 10:30
    この情報は
    どう役立てられるでしょう？
  • 10:30 - 10:33
    肌の突起の乳頭について
    お話ししました
  • 10:33 - 10:34
    これはオーストラリアコウイカです
  • 10:35 - 10:37
    なめらかな肌と
    派手な模様をしています
  • 10:37 - 10:40
    １秒おきに５枚撮ってみました
  • 10:40 - 10:46
    この生き物がどう変容するか—
    １ ２ ３ ４ ５
  • 10:46 - 10:48
    もう海草と
    区別が付きません
  • 10:48 - 10:49
    逆回しすると
  • 10:49 - 10:53
    またなめらかな肌と
    派手な模様に戻ります
  • 10:53 - 10:55
    まったく見事に
    変身する皮膚です
  • 10:55 - 10:58
    もう少し細かく
    見てみましょう
  • 10:58 - 10:59
    潜望鏡みたいに立った
  • 10:59 - 11:01
    見事な乳頭です
  • 11:01 - 11:03
    もう少し拡大すると
  • 11:03 - 11:06
    個々の乳頭が
    出てくる様子が分かります
  • 11:06 - 11:08
    小さな尾根があり
  • 11:08 - 11:10
    乳頭の上に乳頭があります
  • 11:10 - 11:12
    それぞれの種が
  • 11:12 - 11:16
    十以上の形や大きさの
    突起を持ち
  • 11:16 - 11:20
    神経できめ細かく制御された
    カモフラージュを作り出します
  • 11:20 - 11:26
    コーネル大の同僚の
    エンジニアが
  • 11:26 - 11:29
    私達の研究を見て
    「これから何か作れそうだ」と言いました
  • 11:29 - 11:31
    産業にせよ社会にせよ
  • 11:31 - 11:33
    このように形を制御できる
    柔軟な素材というのは
  • 11:33 - 11:35
    珍しいものだからです
  • 11:35 - 11:37
    彼らは私たちと協力して
  • 11:37 - 11:40
    人工乳頭の試作品を作りました
  • 11:40 - 11:42
    ここに出ている
    柔軟な素材です
  • 11:42 - 11:45
    異なる形に膨らみ
  • 11:45 - 11:47
    指で押してやると
  • 11:47 - 11:50
    柔軟性があるのが
    分かります
  • 11:50 - 11:53
    これが１つの応用例です
  • 11:53 - 11:58
    今度は生地の色の
    話をしましょう
  • 11:58 - 12:01
    これには多くの応用が
    あることでしょう
  • 12:01 - 12:03
    この色彩の万華鏡を
    見てください
  • 12:04 - 12:06
    頭足類に見られる
    動的に制御された
  • 12:06 - 12:08
    色素と反射体によるものです
  • 12:08 - 12:12
    この仕組みについては
    十分わかっているので
  • 12:12 - 12:16
    これを生地に
    応用できるだけでなく
  • 12:16 - 12:19
    変化する化粧品も
    作れるかもしれません
  • 12:19 - 12:22
    さらに最近タコの皮膚で
  • 12:22 - 12:26
    光に反応する分子が見つかって
  • 12:26 - 12:29
    それ自体が感知と
    反応をするような
  • 12:29 - 12:34
    スマート素材を作る道が
    開けるかもしれません
  • 12:34 - 12:40
    このような形の生体工学
    生物模倣技術は
  • 12:40 - 12:42
    私達が世界を見る見方を
    変えるかもしれません
  • 12:43 - 12:44
    たとえば
  • 12:44 - 12:51
    タコの体中に分散した脳や
    行動をヒントにした人工知能とか
  • 12:51 - 12:54
    イカのスマートな皮膚を参考にした
  • 12:54 - 12:57
    最先端ファッションとか
  • 13:00 - 13:02
    どうすればそこに
    至れるのでしょう？
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    私達がすべきなのは
  • 13:04 - 13:07
    頭足類がどれほど
    賢いかについて
  • 13:07 - 13:09
    もう少し賢くなる
    ことかもしれません
  • 13:10 - 13:11
    ありがとうございました
  • 13:11 - 13:15
    (拍手)
Title:
タコなどの頭足類が持つ驚くべき脳と変化する皮膚
Speaker:
ロジャー・ハンロン
Description:

頭足類に分類されるタコやイカは、奇妙で大きな分散した脳を持っています。それほどまでの神経系を使って何をするのでしょう？ 海洋生物学者のロジャー・ハンロンと一緒に海に潜り、頭足類が皮膚の色や凹凸を瞬時に変える驚くべきカモフラージュ能力を見てみましょう。そのスマートな皮膚や、それを洗練された方法で用いる能力は、別の形態の知性があり得ることの証拠かもしれません。それがAIや生地や化粧品などにどんな大きな変化をもたらしうるか学びましょう。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:30

Japanese subtitles

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