Evolution in a Big City

大都市でおこる生命進化 ― ジェイソン・マンシ-サウス

翻訳: Masaki Yanagishita 校正: Natsuhiko Mizutani

本日は皆さんに ニューヨーク市について 考えて頂きたいと思います

So I'm here today to encourage you to think about New York City,

人類の偉大なる成果の１つとしてだけでなく

and not just as one of humanity's greatest achievements,

but as home to native wildlife

壮大な進化を試みた生物たちの故郷としてです

that are subject to a grand evolutionary experiment.

So take this forested hillside in Northern Manhattan, for example.

たとえば この北マンハッタンの 森にかこまれた丘

This is one of the last areas left in the city

ここは ニューヨーク市内に残された 数少ない今でもきれいな湧水の出るところです

where there's clean spring water seeping out of the ground.

You could drink this out of your hands and you'd be OK.

手ですくって 飲むこともできます

このわずかな湧き水の出る地区には 多くのサンショウウオが 暮らしています

These tiny little areas of seeping water

contain huge populations of northern dusky salamanders.

彼らは 60年ほど前には

These guys were common in the city maybe 60 years ago,

市内でも よく見かけられました

but now they're just stuck on this single hillside

しかし今ではこの丘と スタテン島の一部に ひっそりと暮らしています

and a few places in Staten Island.

Not only do they suffer the indignity of being stuck on this hillside,

彼らはかわいそうなことに

丘に追いやられただけでなく

but we divided the hillside in two

その残された丘さえも

on two different occasions

ブロンクスからマンハッタンにかかる橋で

with bridges crossing from the Bronx into Manhattan.

２度にわたって 分断されました

But they're still there, on either side of the bridges,

しかし 彼らは

赤い矢印で示した通り 橋の両側に

where you see the red arrows -- about 180th Street, 167th Street.

住み続けています

私たちの研究所が ２箇所のサンショウウオから

My lab has found that if you just take a few segments of DNA

DNAを採取し 調べたところ

from salamanders in those two locations,

you can tell which side of the bridge they came from.

橋のどちら側のものか DNAで判別できることが分かりました

We built this single piece of infrastructure

人間が作った１つの橋が

that's changed their evolutionary history.

彼らの進化の歴史を変えたのです

We can go study these guys, we just go to the hillside

彼らを調べるのは 簡単です

we know where they are, we flip over rocks so we can catch them.

丘に行って岩をひっくり返し 捕まえます

There are a lot of other things in New York City, though,

ニューヨーク市には 他にもたくさんの動物がいますが

that are not that easy to capture, such as this guy, a coyote.

彼らほど 簡単にはいきません たとえばこのコヨーテ

We caught him on an automatic camera trap in an undisclosed location;

自動カメラでコヨーテの撮影に成功しました

I'm not allowed to talk about it yet.

場所は秘密です まだ 許可が降りていないので・・・

But they're moving into New York City for the first time.

しかし コヨーテがニューヨーク市内に来るようになりました

彼らは順応性が高く 賢い動物です

They're very flexible, intelligent animals.

This is one of this year's pups checking out one of our cameras.

これはコヨーテの子どもがカメラに気づき 様子を探っているところ

And my colleagues and I are very interested in understanding

私と同僚はコヨーテがどのようにして

how they're going to spread through the area,

この地域に広がり

how they're going to survive here and maybe even thrive.

どのようにして生きているのか しかも 繁栄しているか興味がわきました

And they're probably coming to a neighborhood near you,

コヨーテは まだ来ていなくても いずれ 身の回りで目にするでしょう

if they're not already there.

次に 速すぎて人間の手では捕えられない

Some things are too fast to be caught by hand.

撮影することもできない動物です

We can't pick them up on the cameras,

so we set up traps around New York City and the parks.

私たちはニューヨークの全域に 罠をしかけました

This is one of our most common activities.

これが 私たちの代表的な活動の１つとも 言えるでしょう

Here's some of my students and collaborators

学生とも協力して罠をしかけ 準備ができました

getting the traps out and ready.

This guy, we catch in almost every forested area in New York City.

こいつはニューヨークの森のほとんどで 捕まえることができます

This is the white-footed mouse --

シロアシネズミです

not the mouse you find running around your apartment.

これは 家の周りを走り回っているのとは 少し違います

This is a native species, been here long before humans.

このネズミは固有種で 人間以前からこの地で暮らしてきました

You find them in forests and meadows.

森や草地で 彼らを見かけることがあるかもしれません

Because they're so common in forested areas in the city,

それくらい 市内の森林には 多く生息しているのです

we're using them as a model to understand how species are adapting

彼らをモデルとして どのようにして生物が 都市の環境に適応するのかを 知ろうとしました

to urban environments.

So if you think back 400 years ago,

400年前に 遡ってみましょう

the five boroughs would've been covered in forests and other types of vegetation.

５つの区域は 森林や様々な植物に

覆われていました

This mouse would've been everywhere [in] huge populations

このネズミは どこにでも生息していたと思われます

遺伝子にほとんど差のない多数のネズミが 生息していたのです

that showed few genetic differences across the landscape.

But if you look at the situation today,

しかし現在はどうでしょう？

they're just stuck in these little islands of forest scattered around the city.

彼らは市内に点在する

小さな森林に追いやられています

Just using 18 short segments of DNA, we can pretty much take a mouse

ネズミDNAの18の短い断片を分析すると

somebody could give us a mouse, not tell us where it was from,

どこの公園で捕えられたネズミか 断定することができます

and we could determine what park it came from.

それほど遺伝的に異なる進化をしたのです

That's how different they've become.

この色分けの中央部分で 色が混じっていることに

You'll notice in the middle of this figure,

there are some mixed-up colors.

気がつきましたか？

There are a few parks in the city that are still connected to each other

市内の公園には森を通って お互いに隣接しているものがあります

with strips of forest, so the mice can run back and forth

そこでは ネズミたちが自由に移動ができます

and spread their genes, so they don't become different.

するとネズミの遺伝子には あまり違いが生まれません

But throughout the city, they're mostly becoming different in the parks.

しかし 市内全域を見渡すと公園ごとに 遺伝子にかなりの違いが見られました

So I'm telling you they're different, but what does that mean?

「違う」と言いましたが

いったいその違いは何を意味するのでしょう？ ネズミたちの生態に何がおきたのでしょうか？

What's changing about their biology?

To answer this question,

これに答えるためには

we're sequencing thousands of genes from our city mice

ニューヨーク市内のネズミの何千という遺伝子を分析し

and comparing those to thousands of genes from the country mice,

それと 田舎のネズミの遺伝子を比べる必要があります

so, their ancestors outside of New York City

つまり ニューヨークの外に住む より広範囲に生息する

in these big, more wilderness areas.

彼らの祖先の遺伝子です

さて 遺伝子はアミノ酸を指定する

Now, genes are short segments of DNA that code for amino acids.

短いDNA断片です

And amino acids are the building blocks of proteins.

アミノ酸は タンパク質の原料となります

もし 遺伝子の１つの塩基対に変化が起こると アミノ酸の指定に変化を生じます

If a single base pair changes in a gene,

you can get a different amino acid,

その変化は タンパク質構造の変化を もたらします

which will then change the shape and structure of the protein.

タンパク質構造の変化は

If you change the structure of a protein,

生物の変化につながります

you often change something about what it does in the organism.

Now if that change leads to a longer life or more babies for a mouse,

その変化により ネズミが長生きしたり 子どもをたくさん作れるようになれば

something evolutionary biologists call fitness,

進化生物学者が言うところの 「適応」が起こったことになります

then that single base-pair change will spread quickly

この１つの塩基対の変化が 急速に都市部のネズミたちに広がります

in an urban population.

So this crazy figure is called a Manhattan plot,

これは 私たちが「マンハッタン・プロット」と呼ぶ おもしろいグラフです

because it kind of looks like a skyline.

摩天楼のように見えませんか？

Each dot represents one gene,

１つの点が１つの遺伝子を表しており

and the higher the dot is in the plot,

点がグラフの上にあるほど

the more different it is between city and country mice.

市内と田舎のネズミに 差があることを表します

The ones kind of at the tips of the skyscrapers are the most different,

高層ビルのような点 特に赤線をこえているものは

違いの大きなものです

especially those above the red line.

And these genes encode for things like immune response to disease,

こうした遺伝子は 病気に対する免疫反応などを表すことが多いのです

because there might be more disease in very dense, urban populations;

ネズミの数も多い都市部では

病気も多いでしょう

metabolism, how the mice use energy;

ネズミのエネルギー効率を表す 代謝の遺伝子

and heavy-metal tolerance.

それに重金属耐性の遺伝子もあります

You guys can probably predict

that New York City soils are pretty contaminated

ニューヨーク市内の土は 鉛やクロムなどに

with lead and chromium and that sort of thing.

汚染されているから と予想されます

And now our hard work is really starting.

私たちの取り組みはまだ始まったばかりです

We're going back into the wilds of New York City parks,

ニューヨーク市内の公園をめぐり

following the lives of individual mice

１匹１匹のネズミを調べながら 遺伝子の役割を解明しているところなのです

and seeing exactly what these genes are doing for them.

And I would encourage you guys to try to look at your parks in a new way.

みなさんも ちょっと新しい目で 公園を見渡してみてください

私は 「次のダーウィン」という訳にはいきませんが

I'm not going to be the next Charles Darwin,

but one of you guys might be, so just keep your eyes open.

皆さんの中に 「次のダーウィン」がいるかもしれません 目を開いて自然と向き合って下さい

Thank you.

ありがとう（拍手）

(Applause)