What is the biggest single-celled organism? - Murry Gans

翻訳: Yoko Omata 校正: Tomoyuki Suzuki

The elephant is a creature of epic proportions,

象は とても大きな生き物です

and yet it owes its enormity to more than 1,000 trillion microscopic cells,

しかし その大きな体も1000兆以上もの とても小さな細胞に負っています

and on the epically small end of things,

また とても小さな生き物としては

there are likely millions of unicellular species,

おそらく何百万種もの 単細胞生物がいますが

yet there are very few we can see with the naked eye.

肉眼で見えるものはほとんどありません

Why is that?

それは何故でしょう？

Why don't we get unicellular elephants,

なぜ単細胞の象や

or blue whales,

シロナガスクジラや

or brown bears?

ヒグマはいないのでしょうか？

To find out, we have to peer into a cell's guts.

答えを探すには 細胞の内側を 覗く必要があります

This is where most of the cell's functions occur,

ここで細胞のほとんどの営みが 起きています

enclosed by a cellular membrane

細胞は細胞膜に包まれていて

that acts as the doorway into and out of the cell.

物質が細胞を出入りする際の 出入り口となっています

Any resources the cell needs to consume,

細胞が消費する必要のある物質や

or waste products it needs to expel,

排出すべき老廃物は

first have to pass through this membrane.

先ずはこの細胞膜を通る必要があります

But there's a biological quirk in this set up.

しかし 細胞の構造は 生物学上の 風変わりな特徴を有しています

A cell's surface and volume increase at different rates.

細胞の表面積と体積は異なる 割合で大きくなります

Cells come in many shapes,

細胞はいろんな形をしていますが

but imagining them as cubes will make the math easy to calculate.

立方体だと考えると 計算が簡単になります

A cube has six faces.

立方体には６つの面があります

These represent the cell membrane, and make up its surface area.

これらの面が細胞膜を表していて 表面積となる部分です

A cube measuring one micrometer on each side,

立方体の１辺の長さは１マイクロメートル

that's one millionth of a meter,

つまり １メートルの100万分の１です

would have a total surface area of six square micrometers.

全表面積は６平方マイクロメートルです

And its volume would be one cubic micrometer.

また体積は１立方マイクロメートルです

This would give us six units of surface area

つまり表面積６単位で

for every single unit of volume,

体積１個分になり

a six to one ratio.

６:１の比率です

But things change dramatically if we make the cube ten times bigger,

しかし 比率は各辺の長さを10倍の 10マイクメートルにすると劇的に変化します

measuring ten micrometers on each side.

This cell would have a surface area of 600 square micrometers

この細胞の表面積は 600平方マイクロメートルで

and a volume of one thousand cubic micrometers,

体積は１千立方マイクロメートルになります

a ratio of only .6 to one.

わずか0.6:１の比率です

That's less than one unit of surface area to service each unit of volume.

体積１単位分に対する面積は １より小さくなっています

As the cube grows, its volume increases much faster than its surface area.

立方体が大きくなるにつれ 体積の方が 表面積より ずっと速く大きくなります

The interior would overtake the membrane,

内部の体積が細胞膜の面積を上回り

leaving too little surface area for things to quickly move in and out of the cell.

表面積が小さすぎるため 物質が 素早く出入りすることができません

A huge cell would back up with waste and eventually die and disintegrate.

大きい細胞には老廃物が溜まり 遂に死滅し分解します

There's another plus to having multitudes of smaller cells, too.

より小さい細胞が複数存在することには 別の利点もあります

It's hardly a tragedy if one gets punctured, infected, or destroyed.

もし１つの細胞に穴が開いたり 感染 あるいは破壊されても大きな問題になりません

Now, there are some exceptionally large cells

しかし例外的に大きい細胞もいくつかあり

that have adapted to cheat the system,

巧妙に生物の仕組みに適応してきました

like the body's longest cell,

その一つが身体の中で最も長い細胞

a neuron that stretches from the base of the spine to the foot.

脊柱の基部から足まで伸びている 神経細胞です

To compensate for its length, it's really thin,

長さを相殺するために この神経はすごく細く

just a few micrometers in diameter.

直径は数マイクロメートルしかありません

Another example can be found in your small intestine,

別の例は小腸にあります

where structures called villi fold up into little fingers.

そこでは絨毛という組織が折り畳まれ 小指状になっています

Each villus is made of cells with highly folded membranes

一つ一つの絨毛は 密に折り畳まれた膜組織でできていて

that have tiny bumps called microvilli to increase their surface area.

そこには微絨毛という小さなでこぼこがあり 表面積を増やしています

But what about single-celled organisms?

では単細胞生物の場合はどうでしょう？

Caulerpa taxifolia, a green algae that can reach 30 centimeters long,

30センチメートルに達することもある イチイヅタという緑藻は

is believed to be the largest single-celled organism in the world

世界一大きい単細胞生物だと言われています

thanks to its unique biological hacks.

独特な生物学的進化を遂げたおかげです

Its surface area is enhanced with a frond-like structure.

シダの葉のような構造により 大きな表面積をもっています

It uses photosynthesis to assemble its own food molecules

イチイヅタは光合成により 栄養素を作ります

and it's coenocytic.

また 多核体でもあります

That means it's a single cell with multiple nuclei,

つまり 一つの細胞に 多数の核が含まれています

making it like a multicellular organism but without the divisions between cells.

多細胞生物のように見えますが 細胞内部を隔てるものがありません

Yet even the biggest unicellular organisms have limits,

しかし最も大きい単細胞生物にも 限界があります

and none grows nearly as large as the elephant, whale, or bear.

象 クジラ 熊ほど大きくはなりません

But within every big creature are trillions of minuscule cells

大きい生物にある 何兆個もの非常に小さな細胞は

perfectly suited in all their tininess

その小ささゆえに全体として

to keeping the Earth's giants lumbering along.

地球上の巨大な生物が動き回るのに まさに適しているのです