WEBVTT

00:00:01.165 --> 00:00:04.613
私はテネシー大学の海洋微生物学者です

00:00:04.613 --> 00:00:07.182
今日はある微生物について話します

00:00:07.182 --> 00:00:10.400
とても不思議で興味深く

00:00:10.400 --> 00:00:14.307
地球上の生命とはどんなものかという
これまでの考えを変えるものかもしれません

NOTE Paragraph

00:00:14.307 --> 00:00:15.680
質問します

00:00:15.680 --> 00:00:18.747
もし潜水艦で
海底まで行けたら楽しいだろうなと

00:00:18.747 --> 00:00:21.628
思ったことがある人は
手を挙げてください

00:00:22.372 --> 00:00:23.546
そうですよね

00:00:23.546 --> 00:00:25.746
ほとんど全員ですね
海は最高ですから

NOTE Paragraph

00:00:25.746 --> 00:00:29.059
では次に 
今 手を挙げた人の中で

00:00:29.059 --> 00:00:34.402
海底に行きたい理由は そこに沈む
「ドロ」が素晴らしいからで

00:00:34.402 --> 00:00:37.195
それに少しでも近づきたいから
という人は手を挙げてください

NOTE Paragraph

00:00:37.219 --> 00:00:38.227
（笑）

NOTE Paragraph

00:00:38.251 --> 00:00:39.541
誰もいない

00:00:39.565 --> 00:00:41.390
この部屋で私だけですね

NOTE Paragraph

00:00:41.414 --> 00:00:43.400
私はいつもそんなことを考えています

00:00:43.400 --> 00:00:45.689
寝てる間を除いて ずっと

00:00:45.689 --> 00:00:49.439
生命はどれだけ地下深くまで存在するのか

00:00:49.439 --> 00:00:53.276
それをどうやって見つけるかを
研究しています

00:00:53.276 --> 00:00:54.926
地球上の生命には

00:00:54.926 --> 00:00:57.619
まだまだ根本的な疑問があるからです

NOTE Paragraph

00:00:57.643 --> 00:01:01.243
1980年代 英国の科学者の
ジョン・パークスは

00:01:01.267 --> 00:01:03.171
似たようなことを考えていました

00:01:03.195 --> 00:01:05.792
そして あるクレイジーな考えに至りました

00:01:05.816 --> 00:01:11.204
広大で深く広がる「微生物の生命圏」が

00:01:11.241 --> 00:01:15.735
海底よりさらに数百メートルの「地下」に
広がっているという考えです

00:01:15.759 --> 00:01:16.910
素晴らしいですが

00:01:16.934 --> 00:01:20.076
唯一の問題は
誰も信じなかったということです

00:01:20.100 --> 00:01:22.863
その理由はおそらく

00:01:22.887 --> 00:01:27.067
海底下の堆積層は地球上で
もっとも退屈な場所だからでしょう

NOTE Paragraph

00:01:27.091 --> 00:01:28.177
（笑）

NOTE Paragraph

00:01:28.201 --> 00:01:31.236
光も酸素もなく

00:01:31.260 --> 00:01:32.799
おそらくこれが最悪で

00:01:32.823 --> 00:01:36.998
文字通り何百万年も
食物の供給がないのですからね

00:01:37.022 --> 00:01:38.964
生物学の博士号を持っていなくても

00:01:38.988 --> 00:01:41.623
生物を探しに行くには
適さない場所だとわかりますね

NOTE Paragraph

00:01:41.647 --> 00:01:42.654
（笑）

NOTE Paragraph

00:01:42.678 --> 00:01:44.525
しかし2002年

00:01:44.525 --> 00:01:48.047
スティーブン・ドントは
周囲の人々を口説いて

00:01:48.047 --> 00:01:51.353
ジョイデス・レゾリューションという
採掘船に乗って

00:01:51.353 --> 00:01:53.237
調査の旅に出ました

00:01:53.237 --> 00:01:56.520
彼はデンマークのＢ･Ｂ･ヨルゲンセンと共に
計画を実行し

00:01:56.520 --> 00:02:01.348
ついに 純粋な海底下の堆積層のサンプルを
手に入れました

00:02:01.348 --> 00:02:04.149
海底表面の微生物の混入のない
純粋なものです

00:02:04.189 --> 00:02:09.446
この船は 海底から さらに
何千メートルも下を採掘でき

00:02:09.451 --> 00:02:13.113
海底の地盤から
一連の長いコアを取り出します

00:02:13.113 --> 00:02:15.024
コアはご覧のように

00:02:15.024 --> 00:02:19.024
私たち科学者チームが運んでいる
パイプの中に入っています

00:02:19.024 --> 00:02:21.179
私たちは船上で そのコアを処理して

00:02:21.179 --> 00:02:22.517
研究室に持ち帰り

00:02:22.541 --> 00:02:24.640
さらに詳しい研究をします

NOTE Paragraph

00:02:24.664 --> 00:02:26.141
ドントが仲間と共に

00:02:26.165 --> 00:02:29.720
その貴重な海底そのままのサンプルを

00:02:29.744 --> 00:02:31.625
顕微鏡で調べてみると

00:02:31.649 --> 00:02:35.758
このようなものが見えました

00:02:35.782 --> 00:02:38.259
これは正確には 博士課程の
Ｊ・ボンジョルノが

00:02:38.283 --> 00:02:40.469
別の調査で 採掘したものです

00:02:40.493 --> 00:02:45.614
背景のぼんやりしたものは
深海の泥です

00:02:45.614 --> 00:02:49.601
緑の蛍光色に染まった点々が

00:02:49.625 --> 00:02:52.873
実際の生きた微生物です

NOTE Paragraph

00:02:53.173 --> 00:02:56.203
ここからは 微生物の
少々残念な話になります

00:02:56.227 --> 00:02:58.306
顕微鏡で見ると
すべて同じに見えるのです

00:02:58.330 --> 00:02:59.937
ざっくり言えばですが

00:02:59.961 --> 00:03:03.553
本当におもしろい生物―
たとえば

00:03:03.553 --> 00:03:07.243
ウランで呼吸するものや
ロケット燃料を生み出すものが

00:03:07.243 --> 00:03:09.703
手元にいるとしましょう

00:03:09.703 --> 00:03:11.259
それもみんな 泥に混ざった状態で

00:03:11.283 --> 00:03:13.480
顕微鏡で眺めると

00:03:13.480 --> 00:03:15.315
ただの点にしか見えないのです

00:03:15.315 --> 00:03:16.770
本当にがっかりしますよ

00:03:16.770 --> 00:03:19.309
見た目では区別できないので

00:03:19.309 --> 00:03:20.829
指紋で見分けるように DNAで

00:03:20.829 --> 00:03:23.214
種類を識別することにしました

NOTE Paragraph

00:03:23.238 --> 00:03:25.524
その方法を説明します

00:03:25.524 --> 00:03:29.050
これは本物のデータではありませんが

00:03:29.120 --> 00:03:34.362
それぞれの生物が互いにまったく
別の種であった場合を

00:03:34.362 --> 00:03:35.722
表したものです

00:03:36.902 --> 00:03:40.234
それぞれの種ごとに DNA配列の要素として

00:03:40.234 --> 00:03:44.926
Ａ Ｇ Ｃ Ｔ が並んでる状態です

00:03:44.926 --> 00:03:46.751
まったくバラバラなので

00:03:46.751 --> 00:03:51.396
それぞれの間に
何の関係もないことを示します

00:03:52.360 --> 00:03:54.409
本物のDNAのデータだと


00:03:54.409 --> 00:03:57.237
共通の遺伝子配列があり
こんな感じになります

00:03:57.237 --> 00:03:59.465
完全に近いぐらいに揃っています

00:03:59.465 --> 00:04:02.909
これほどたくさんの縦の列で

00:04:02.933 --> 00:04:06.322
ここはＣ ここはＴと揃うことが

00:04:06.346 --> 00:04:09.131
偶然 起こる可能性は極めて小さいものです

00:04:09.155 --> 00:04:13.068
つまり すべてに同じ祖先がいて

00:04:13.068 --> 00:04:15.989
つながりがあることを示しています

NOTE Paragraph

00:04:16.013 --> 00:04:17.861
では何の DNA か見てみましょう

00:04:18.338 --> 00:04:20.942
上の２列は 人間とチンパンジーです

00:04:20.966 --> 00:04:24.561
つながりがあるのはご存知のとおりですね

NOTE Paragraph

00:04:24.585 --> 00:04:26.045
（笑）

NOTE Paragraph

00:04:26.069 --> 00:04:28.847
しかし 私たちは
たとえば マツの木や

00:04:28.847 --> 00:04:31.807
アウトドアで生水をのんだときに

00:04:31.807 --> 00:04:36.449
胃腸炎を引き起こす寄生虫 ジアルディアとも
つながりがあるのです

00:04:36.449 --> 00:04:38.394
さらには 大腸菌や

00:04:38.394 --> 00:04:43.144
致命的な日和見菌である
Ｃ・ディフィシル菌とも

00:04:43.144 --> 00:04:45.204
私たちは仲間なのです

00:04:45.244 --> 00:04:46.138
もちろん

00:04:46.138 --> 00:04:50.561
産業廃棄物を分解する
デハロコッコイデスのような良性の細菌とも

00:04:50.561 --> 00:04:51.939
つながっています

00:04:51.956 --> 00:04:54.702
このような DNA 解析をして

00:04:54.702 --> 00:04:57.869
すべての生物の類似性や違いをもとに

00:04:57.893 --> 00:05:01.635
おたがいの関係性がわかるように

00:05:01.635 --> 00:05:03.540
系統樹をつくると このようになります

00:05:03.564 --> 00:05:05.387
一目見て

00:05:05.387 --> 00:05:08.098
人間やジアルディア

00:05:08.098 --> 00:05:10.784
ウサギやマツが

00:05:10.784 --> 00:05:12.988
すべて兄弟のようなものだとわかります

00:05:12.988 --> 00:05:15.918
細菌は遠い親戚ですね

00:05:15.942 --> 00:05:17.015
つまり

00:05:17.015 --> 00:05:20.553
私たち地球上の生物はすべて仲間なのです

00:05:20.553 --> 00:05:21.761
つまり 私は日々

00:05:21.761 --> 00:05:23.992
サルトルの「実存的孤独」に対して

00:05:23.992 --> 00:05:27.535
科学的な反証データを積み重ねています

NOTE Paragraph

00:05:27.675 --> 00:05:30.209
私たちが初めて海底下の堆積層から

00:05:30.209 --> 00:05:34.102
DNAサンプルを手にしたときに
知りたかったことは

00:05:34.102 --> 00:05:36.435
それがどこに位置するかでした

00:05:36.435 --> 00:05:37.768
私たちが最初に発見したのは

00:05:37.768 --> 00:05:39.305
エイリアンではないことでした

00:05:39.305 --> 00:05:41.382
そのDNAは 地球上の他の生物と

00:05:41.382 --> 00:05:43.331
同様の配列なのですからね

00:05:43.331 --> 00:05:47.053
ではその微生物群は系統樹の
どこにあてはまるのでしょうか

00:05:47.660 --> 00:05:49.311
まず気がつくのは

00:05:49.311 --> 00:05:50.878
たくさん種類がいることです

00:05:50.878 --> 00:05:54.244
厳しい環境で生き延びた
単一の生物種ではなかったのです

00:05:54.244 --> 00:05:55.998
むしろ たくさんと言えるでしょう

00:05:55.998 --> 00:05:58.452
次ですが お気付きでしょうか

00:05:58.452 --> 00:06:02.980
これまで知られている
どの生物とも違うということです

00:06:02.980 --> 00:06:05.790
それぞれは互いに違う種の生物で

00:06:05.790 --> 00:06:08.364
これまでに知られているどの種とも違い

00:06:08.364 --> 00:06:10.843
その隔たりは
たとえばヒトとマツの違いほどです

00:06:10.843 --> 00:06:13.909
ジョン・パークスは正しかったのです

00:06:14.313 --> 00:06:17.631
彼と私たちは
80年代以前は誰も知らなかった

00:06:17.631 --> 00:06:21.415
まったく新しく多様性に富む

00:06:21.415 --> 00:06:25.139
微生物の生態系を発見したのです

00:06:25.402 --> 00:06:26.938
そして これからが本番です

00:06:26.938 --> 00:06:31.987
次にやることは 培養皿で
これらの未知の種を培養して

00:06:31.987 --> 00:06:36.050
微生物学的にしかるべき実験に
進むわけです

00:06:36.198 --> 00:06:39.681
しかし どう頑張ってもそれらは繁殖しません

00:06:39.681 --> 00:06:43.713
15年を経て何度も採掘航海を行った
今に至っても

00:06:43.713 --> 00:06:47.631
いまだかつて 
この海底下の微生物の培養に

00:06:47.631 --> 00:06:50.961
成功した人はいないのです

00:06:50.961 --> 00:06:52.731
試行が足りないのではありません

00:06:52.731 --> 00:06:55.217
残念に思えますが

00:06:55.287 --> 00:07:00.428
これ自体 未知の何かを意味するので
ワクワクすることだと思っています

00:07:00.496 --> 00:07:04.504
たとえば同僚たちと
こんな良いアイデアを思いつきました

00:07:04.504 --> 00:07:07.649
レシピ本を読むように遺伝子を読んで

00:07:07.649 --> 00:07:13.207
それらに必要な栄養を特定して
与えれば 繁殖するはずです

00:07:13.207 --> 00:07:15.950
しかし遺伝子から導き出された餌は

00:07:15.950 --> 00:07:18.661
すでに 私たちが与えた餌そのものだったので

00:07:18.661 --> 00:07:20.524
これは完全に失敗でした

00:07:20.524 --> 00:07:25.535
培養皿の上で必要なものは 
与えられていない 何か別のものなのです

00:07:26.365 --> 00:07:30.949
その後 世界中からさまざまなデータを集め

00:07:30.949 --> 00:07:36.812
USC の研究者である
ダグ・ラロウと ヤン・アメンドは

00:07:36.812 --> 00:07:39.489
ある量を推定することができました

00:07:39.489 --> 00:07:42.400
微生物の細胞１つが
１日に必要とするエネルギーは

00:07:42.400 --> 00:07:45.232
たったの１ゼプトワットだということです

00:07:45.232 --> 00:07:46.980
スマホを出して調べる前に言うと

00:07:46.980 --> 00:07:50.750
ゼプトというのは 10のマイナス21乗です

00:07:50.750 --> 00:07:52.426
人間には
１日に100ワットのエネルギーが必要です

00:07:52.426 --> 00:07:55.114
人間には
１日に100ワットのエネルギーが必要です

00:07:55.174 --> 00:07:57.245
100ワットというのは

00:07:57.245 --> 00:07:58.587
パイナップルを

00:07:58.587 --> 00:08:01.537
腰くらいの高さから地面に
881,632回 落とすことに相当します

00:08:01.537 --> 00:08:05.137
腰くらいの高さから地面に
881,632回 落とすことに相当します

00:08:05.137 --> 00:08:07.309
それをタービンにつないで

00:08:07.309 --> 00:08:10.548
取り出せるエネルギーが
人間の１日の消費カロリーです

00:08:11.399 --> 00:08:13.974
この表現で
ゼプトワットを表しましょう

00:08:13.974 --> 00:08:18.142
一粒の塩があるとします

00:08:18.142 --> 00:08:23.438
そして その1000分の1くらいの
とても小さな粒を

00:08:23.438 --> 00:08:25.168
想像してみてください

00:08:25.168 --> 00:08:28.058
それを １ナノメートル落とします

00:08:28.058 --> 00:08:32.547
１ナノメートルは
目に見える光の波長の100分の1です

00:08:32.547 --> 00:08:35.010
それを１日１回です

00:08:35.010 --> 00:08:38.682
それだけで この微生物たちは 
生きていけるのです

00:08:38.682 --> 00:08:41.479
生命を維持するのに必要なエネルギーとして

00:08:41.479 --> 00:08:44.339
想定されていたよりも
ずっと小さなエネルギーです

00:08:44.339 --> 00:08:47.389
しかしどういうわけか
驚くべきことに 見事に

00:08:47.389 --> 00:08:49.135
それで十分なのです

00:08:49.713 --> 00:08:53.234
もし地中の微生物にとっての
エネルギーのレベルが

00:08:53.234 --> 00:08:54.574
想定外のものであれば

00:08:54.662 --> 00:08:56.944
「時間」のレベルも

00:08:56.944 --> 00:08:58.680
想定外になるはずです

00:08:58.680 --> 00:09:02.185
わずかなエネルギー勾配で生きる生物に

00:09:02.185 --> 00:09:04.101
急速な成長は 無理でしょう

00:09:04.101 --> 00:09:06.537
もしそれらが人間の喉に寄生しようとしても

00:09:06.537 --> 00:09:08.045
細胞分裂さえできず

00:09:08.045 --> 00:09:11.815
急速に増殖するレンサ球菌によって
滅ぼされてしまうでしょう

00:09:11.815 --> 00:09:15.114
したがって人間の喉には 
そういう微生物がいないということです

00:09:15.748 --> 00:09:19.854
おそらく海底下が退屈な場所であることは

00:09:19.854 --> 00:09:22.557
微生物にとっては 強みであるでしょう

00:09:22.557 --> 00:09:24.629
嵐に流されることはないし

00:09:24.629 --> 00:09:26.969
海藻に栄養を奪われることもない

00:09:27.251 --> 00:09:31.114
そこにいるだけで いいのですから

00:09:31.114 --> 00:09:34.928
おそらく培養皿の上に なかったものは

00:09:34.928 --> 00:09:36.830
栄養分ではなく

00:09:36.830 --> 00:09:38.331
物質でさえないかもしれません

00:09:38.331 --> 00:09:41.463
本当に必要なのは

00:09:41.918 --> 00:09:43.893
「時間」なのかもしれません

00:09:44.277 --> 00:09:47.836
でも 時間を与えることは不可能でしょうね

00:09:47.859 --> 00:09:51.160
もし 培養皿を学生らに引き継いで

00:09:51.160 --> 00:09:53.601
彼らがまた
次の世代に引き継いでいったとしても

00:09:53.601 --> 00:09:56.204
何千年もかけなければなりません

00:09:56.204 --> 00:09:58.708
海底下の環境を正確に再現し

00:09:58.708 --> 00:10:03.395
不純物の繁殖を防ぐ必要があり
実施は不可能です

00:10:03.581 --> 00:10:06.754
でも ある意味 私たちは
培養に成功していたのかもしれません

00:10:06.947 --> 00:10:09.396
食料を与えられて
こう言ったのかもしれません

00:10:09.396 --> 00:10:12.772
「ありがとう 急いで新しい細胞を作るよ

00:10:12.772 --> 00:10:14.294
100年後に」

00:10:14.294 --> 00:10:15.528
（笑）

00:10:15.919 --> 00:10:17.401
では逆に

00:10:17.401 --> 00:10:21.165
なぜその他の生物は「速い」のでしょうか？

00:10:21.165 --> 00:10:23.338
なぜ細胞は１日で死に

00:10:23.338 --> 00:10:25.808
人間は100年しか生きられないのでしょうか

00:10:25.808 --> 00:10:27.907
宇宙の時間を考えると

00:10:27.907 --> 00:10:31.191
不自然なくらい短いと思いませんか？

00:10:31.191 --> 00:10:34.038
でもこれは不自然ではないのです

00:10:34.038 --> 00:10:37.125
この寿命はあるものによって決まるのです

00:10:37.125 --> 00:10:39.264
それは太陽です

00:10:39.981 --> 00:10:43.788
ひとたび 生命が 光合成で
太陽エネルギーを利用し始めると

00:10:43.788 --> 00:10:46.889
生命はすべて 昼と夜のサイクルに
合わせたものとなります

00:10:46.889 --> 00:10:48.681
こうして太陽が

00:10:48.681 --> 00:10:50.811
急ぐ理由とエネルギー源を

00:10:50.811 --> 00:10:51.875
生命に与えました

00:10:51.875 --> 00:10:55.081
地球上の生物を
循環器系として見れば

00:10:55.081 --> 00:10:57.358
太陽は心臓にあたります

00:10:57.358 --> 00:10:59.574
でも海底下は違います

00:10:59.574 --> 00:11:02.144
完全に太陽からは
切り離された循環器系です

00:11:02.144 --> 00:11:07.637
非常にゆっくりした
地質学のリズムによって動いているのです

00:11:08.051 --> 00:11:14.201
現時点では理論上 細胞に寿命はありません

00:11:14.843 --> 00:11:18.261
ほんの少しでもエネルギー勾配があれば

00:11:18.261 --> 00:11:20.469
理論上１つの細胞は

00:11:20.469 --> 00:11:23.245
10万年以上 生きることができます

00:11:23.245 --> 00:11:26.239
何年もかけて 壊れた部品を
交換していけばよいのですから

00:11:26.239 --> 00:11:30.301
そういう生き方をする微生物に
培養皿で繁殖しろと望むのは

00:11:30.511 --> 00:11:35.590
忙しい太陽のリズムにあわせて
生きろということです

00:11:35.590 --> 00:11:38.655
もっと他にしたいことが
あるかもしれないのに

00:11:38.655 --> 00:11:39.545
（笑）

00:11:39.545 --> 00:11:43.608
もしそのライフサイクルを
解明できたらと想像してみてください

00:11:43.930 --> 00:11:47.345
もしその過程に
生物医学や産業的に応用できる

00:11:47.345 --> 00:11:51.798
きわめて持続性のある化合物が含まれていたら

00:11:52.069 --> 00:11:55.361
もしそのきわめて遅い成長のメカニズムを

00:11:55.361 --> 00:11:57.382
解明できたら

00:11:57.781 --> 00:12:01.699
それを がん細胞の増殖を遅らせるのに
使えるかもしれません

00:12:02.044 --> 00:12:03.270
わかりませんけどね

00:12:03.270 --> 00:12:06.192
正直 すべて憶測ですが

00:12:06.287 --> 00:12:08.728
ひとつ確実なのは

00:12:08.728 --> 00:12:10.875
世界中の海底の下には

00:12:10.875 --> 00:12:13.739
100の10億倍の10億倍の10億倍個もの


00:12:13.739 --> 00:12:17.409
微生物の細胞が生息しているということです

00:12:17.409 --> 00:12:19.116
その総量を重さで測れば

00:12:19.116 --> 00:12:21.978
地球上の人類の重さの200倍になります

00:12:22.162 --> 00:12:25.680
そしてこれらの微生物が扱う
時間とエネルギーは

00:12:25.680 --> 00:12:28.164
根本的に 私たちとは違うのです

00:12:28.325 --> 00:12:30.381
微生物にとっての１日は

00:12:30.381 --> 00:12:33.075
私たちにとっての1000年かもしれません

00:12:33.202 --> 00:12:35.312
太陽は関係ありません

00:12:35.312 --> 00:12:37.147
成長を急ぐこともありません

00:12:37.167 --> 00:12:40.222
私の培養皿なんて 気にもしてないでしょう

00:12:40.222 --> 00:12:41.140
（笑）

00:12:41.140 --> 00:12:45.484
でも 研究の手法を創造的に探し続けることで

00:12:45.484 --> 00:12:48.422
いつか生命の謎を

00:12:48.482 --> 00:12:49.822
すべての生命の謎を

00:12:49.822 --> 00:12:52.084
解明できるかもしれません

00:12:52.084 --> 00:12:54.249
ありがとうございました

00:12:54.249 --> 00:12:55.105
（拍手）