Why the insect brain is so incredible - Anna Stöckl

翻訳: Shuichi Sakai 校正: Takamitsu Hirono

The human brain is one of the most sophisticated organs in the world,

人間の脳は世界で最も 精巧な器官のひとつです

a supercomputer made of billions of neurons

数十億もの神経細胞で構成された スーパーコンピュータで

that processes and controls all of our senses, thoughts, and actions.

私たちのすべての感覚 思考 そして行動を処理・統制します

But there was something Charles Darwin found even more impressive:

しかしチャールズ・ダーウィンを もっと驚愕させたものがあります

the brain of an ant,

蟻の脳です ダーウィンの言葉を借りれば

which he called one of the most marvelous atoms of matter in the world.

「世界でもっとも素晴らしい 原子の集合体のひとつ」です

If you find it hard to believe that something so tiny

あんなに小さい生き物が 複雑な脳を持つなんて

could have a complex brain,

にわかには 信じられないでしょう

you're not alone.

みんなそう思います

In his project to classify and describe all living things,

すべての生物を分類しようと試みた 自身のプロジェクトにおいて

Swedish naturalist Carl Linnaeus assumed insects had no brains at all.

スウェーデンの博物学者カール・リンネは 昆虫には脳がないと思っていました

He was wrong, but understandably so.

彼は間違っていましたが 無理もありません

Insect brains are not only miniscule,

昆虫の脳は とても小さいというだけでなく

but in many respects, they function differently than our own.

いろいろな面で人間の脳とは 機能が異なるからです

One of the most noticeable differences

もっとも著しい違いのひとつは

is that an insect that loses its head can still walk,

昆虫は頭部が切断されても 歩いたり

scratch itself,

脚で体を掻いたり

breathe,

呼吸したり

and even fly.

飛ぶことさえできるということです

This is because while our nervous system works like a monarchy,

これは 人間の神経系統が たとえるなら君主制で

with the brain calling the shots,

脳が全ての権力を握っているのに対し

the insect nervous system works more like a decentralized federation.

昆虫の神経系統は権力が分散した 連邦政府のように振る舞うからです

Many insect activities, like walking or breathing,

歩行や呼吸というような 昆虫の活動の多くは

are coordinated by clusters of neurons, also known as ganglia,

神経節と呼ばれる 体内を走る神経細胞の束により

along their bodies.

統制されています

Together with the brain, these local ganglia form the insect nervous system.

頭部にある脳とともに 体部それぞれにある 神経節が昆虫の神経系を構成します

While an insect can do a lot with just its local ganglia,

その神経節だけでも いろいろな動作が可能ですが

the brain is still crucial for its survival.

生き残るには 脳も必要不可欠です

An insect's brain lets it perceive the world through sight and smell.

昆虫の脳は 視覚と嗅覚を通して 世界の認識を可能にします

It also chooses suitable mates,

また 適切なパートナーを選択し

remembers locations of food sources and hives,

食料や巣の場所を記憶し

regulates communication,

コミュニケーションを制御し

and even coordinates navigation over huge distances.

超長距離の進路決定さえも 統制するのです

And this vast diversity of behaviors

このように とても幅広い種類の行動を

is controlled by an organ the size of the head of a pin,

100万個未満の脳細胞からなる ピンの頭の大きさ程度の器官で

with less than one million neurons,

統率しているのです

compared to our 86 billion.

これに対して人間の脳細胞の数は 860億個です

But even though the insect brain is organized very differently from ours,

昆虫の脳は人間とは大きく違う 構造を持つものの

there are some striking similarities.

驚くほど似ている点もあります

For example, most insects have smell detectors on their antennae,

例えば ほとんどの昆虫の嗅覚器官は 触覚の先にあります

similar to those found in human noses.

これは人間の鼻と似ています

And our primary olfactory brain regions look and function rather similarly,

また 脳で嗅覚を司る主要な部位は 昆虫も人間も似たような構造と機能を持ちます

with clusters of neurons activated and deactivated in precise timing

特定の匂いのコードに対応して 神経細胞の集まりが正確なタイミングで

to code for specific scents.

活性化および不活性化するのです

Scientists have been astonished by these similarities

科学者たちはこのような類似性に 驚かされっぱなしです

because insects and humans are not very closely related.

なぜなら昆虫と人間は かけ離れた種だからです

In fact, our last common ancestor was a simple worm-like creature

最後の共通の祖先は ５億年以上も前に生きていた—

that lived more than 500 million years ago.

単純なミミズのような生物でした

So how did we end up with such similar brain structures

まったく異なる進化の道を辿ったのに どうして

when our evolution took almost entirely different paths?

こんなに似通った脳の構造を 持つようになったのでしょうか？

Scientists call this phenomenon convergent evolution.

科学者たちはこの現象を 「収斂（しゅうれん）進化」と呼びます

It's the same principle behind birds, bats, and bees separately evolving wings.

鳥類 コウモリ 蜂がそれぞれ別々に 羽を進化させた原理と同じです

Similar selective pressures can cause natural selection

同じような「淘汰（とうた）圧」があると

to favor the same evolutionary strategy

大きく異なる進化の歴史を持つ種でも

in species with vastly different evolutionary pasts.

自然淘汰が 同じ進化的戦略に 味方することがあります

By studying the comparison between insect and human brains,

昆虫の脳と人間の脳を 比較研究することで

scientists can thus understand which of our brain functions are unique,

脳のどの機能が種固有のもので

and which are general solutions to evolutionary problems.

どの機能が進化における 汎用的な解なのか理解できるでしょう

But this is not the only reason scientists are fascinated by insect brains.

しかし科学者たちが昆虫の脳に 興味津々な理由はこれだけではありません

Their small size and simplicity makes it easier to understand

その小ささと構造の単純さから 神経細胞が脳内でどのように相互作用するのか

exactly how neurons work together in the brain.

より理解しやすくなっています

This is also valuable for engineers,

エンジニアにとっても有用です

who study the insect brain to help design control systems

昆虫の脳を調べることが 自動操縦飛行機や

for everything from self-flying airplanes to tiny search-and-rescue roach bots.

小さなゴキブリ型救援救助ロボットなどの 制御システムの設計に役立っています

So, size and complexity are not always the most impressive things.

このとおり 大きさと複雑さだけが必ずしも 一番偉いということはありません

The next time you try to swat a fly,

今度ハエたたきでハエを叩く前に

take a moment to marvel at the efficiency of its tiny nervous system

ちょっとだけ その小さな神経系の 抜群な効率を思い出して感心しましょう

as it outsmarts your fancy brain.

あなたの高級な脳の 裏をかいて逃げる前にね