The microbial jungles all over the place (and you) - Scott Chimileski and Roberto Kolter

どこにでもある微生物ジャングル（とあなた）―スコット・キミルスキーとロベルト・コルター

翻訳: Keiko Marutani 校正: Tomoyuki Suzuki

As we walk through our daily environments,

暮らしを取り巻く環境の中で

we're surrounded by exotic creatures

私たちは裸眼では見えない

that are too small to see with the naked eye.

小さな奇妙な生き物に とり囲まれています

We usually imagine these microscopic organisms, or microbes,

そういったミクロサイズの生き物 ― 微生物を 私たちは 勝手に浮遊している

as asocial cells that float around by themselves.

社会性のない細胞と 想像しがちです

But in reality, microbes gather by the millions

しかし 実際には 微生物は 何百万という数が群れをなし

to form vast communities known as biofilms.

バイオフィルムと呼ばれる 共同体を形成しているのです

Natural biofilms are like miniature jungles

天然のバイオフィルムは まるで 熱帯ジャングルのミニチュア版で

filled with many kinds of microbes from across the web of life.

生態系のいたるところに存在する 様々な微生物に満ち溢れています

Bacteria and archaea mingle with other microbes

バクテリアと古細菌が 藻や真菌 原生動物のような

like algae, fungi, and protozoa,

他の微生物と交じわり合い どのような表面でも生息できる

forming dense, organized structures that grow on almost any surface.

組織化された 密度の高い構造を形成します

When you pad across a river bottom,

川底を素足で渡って行くとき

touch the rind of an aged cheese,

熟成したチーズの皮に触れたとき

tend your garden soil,

庭の土の手入れをしているとき

or brush your teeth,

歯を磨くとき

you're coming into contact with these invisible ecosystems.

目に見えない生態系に あなたは接触しているのです

To see how biofilms come about,

川底に水没した石に

let's watch one as it develops on a submerged river rock.

どのようにしてバイオフィルムが 発生するのか観てみましょう

This type of biofilm might begin with a few bacteria

この種のバイオフィルムは 液体環境を泳いでいる細菌が

swimming through their liquid environment.

始まりとなることがあります

The cells use rotating flagella to propel towards the surface of the rock,

微生物たちは鞭毛を旋回して 石の表面に近づいていき

which they attach to with the help of sticky appendages.

粘着性のある突起を使って 石に付着します

Then, they start producing an extracellular matrix

そのあと 細胞が分裂し 生殖するときに

that holds them together as they divide and reproduce.

互いにまとまっていられるように 細胞外基質を産生し始めます

Before long, microcolonies arise,

ほどなく このネバネバした 糊のような物質に包まれた

clusters of cells sheathed in this slimy, glue-like material.

ミクロコロニーができあがります

Microcolonies grow to become towers,

周りに排水チャンネルが 張り巡らされ

while water channels flow around them,

基本的な循環器系で あるかのように機能し

functioning like a basic circulatory system.

ミクロコロニーは塔に 成長していきます

But why do microbes build such complex communities

しかし 個別に生存できる微生物が このように複雑な共同体を

when they could live alone?

作るのはなぜなのでしょうか

For one thing, microbes living in a biofilm

ひとつには バイオフィルムの中で 生きている微生物は

are rooted in a relatively stable microenvironment

栄養源を得やすく

where they may have access to a nutrient source.

比較的 安定したミクロ環境の中で 生息することができます

There's also safety in numbers.

たくさんで一緒にいた方が 安全でもあります

Out in the deep, dark wilderness of the microbial world,

深く 暗い微生物の荒野では

isolated microbes face serious risks.

孤立した微生物は 生命の危険にさらされます

Predators want to eat them,

餌食にと狙っている 外敵がいますし

immune systems seek to destroy them,

免疫系が破壊攻撃を しかけてきたり

and there are physical dangers, too,

水分が欠乏し 干上がってしまうといった

like running out of water and drying up.

命の危険もあります

However, in a biofilm, the extracellular matrix

しかし バイオフィルムの中にいれば

shields microbes from external threats.

細胞外基質が外側の脅威から 守ってくれます

Biofilms also enable interactions between individual cells.

バイオフィルムは個々の細胞間の やりとりも可能にします

When microbes are packed against each other in close proximity,

微生物が互いにまとまって 詰め込まれていれば

they can communicate,

情報のやり取りもできるし

exchange genetic information,

遺伝子情報も交換でき 協力したり 競合しあうといった

and engage in cooperative and competitive social behaviors.

社会行動を 営むことができます

Take the soil in your garden,

何千種のバクテリアが住む

home to thousands of bacterial species.

庭の土を考えるとしましょう

As one species colonizes a plant root,

ある種の細菌が １本の草の根を コロニーにすると

its individual cells might differentiate into various subpopulations,

個々の細胞は それぞれ 特殊な役割を担当する

each carrying out a specific task.

小さな亜個体群へと分かれていきます

Matrix producers pump out the extracellular goo,

細胞外基質を担当する亜個体群は 粘着性のある物質を作り出し

swimmers assemble flagella and are free to move about or migrate,

泳ぎを担当する亜個体群は鞭毛を集結させ 自由に動き回ったり棲み処を移ったりし

and spore-formers produce dormant, tough endospores

胞子を作る亜個体群は 休止状態の丈夫な内生胞子を作り

that survive starvation,

飢餓的な状態や

temperature extremes,

厳しい温度環境や

and harmful radiation.

危険な放射線の中でも 生き延びていきます

This phenomenon is called division of labor.

この現象を分業と呼びます

Ultimately, it gives rise to a sophisticated system of cooperation

結局 それ自体が 多細胞生物であるかのように振舞う

that's somewhat like a multicellular organism in itself.

洗練された協同システムを 作り上げているのです

But because biofilms often contain many different microbes

しかし バイオフィルムの中では 近しい関係のない―

that aren't closely related to each other,

多くの異なる種の微生物が 共存しているため

interactions can also be competitive.

相互のやりとりも複雑です

Bacteria launch vicious attacks on their competitors

バクテリアは 競争相手に 悪質な攻撃をしかけます

by secreting chemicals into the environment,

化学物質を分泌して 周りに放出したり

or by deploying molecular spears to inject nearby cells with toxins

あるいは 装備した分子の槍を 近くの細胞に突き立てて

that literally blow them up.

毒素を注入し 文字通り破裂させてしまうのです

In the end, competition is all about resources.

結局 競争は 資源確保が目的です

If one species eliminates another,

ある種類の細菌が 他の細菌を排除すると

it keeps more space and food for itself.

自分のために空間も 食物も 確保することができます

Although this dramatic life cycle occurs beyond the limits of our vision,

このすさまじいライフサイクルを 肉眼で見ることはできないのですが

microbial communities provide humans and other species with tangible,

微生物の共同体は 人間にも 他の生命体にも

and sometimes even delicious, benefits.

実体のある そして時には 美味しい恩恵を与えてくれています

Microbes make up a major fraction of the biomass on Earth

微生物は地球上のバイオマスの 主要な割合を担っていますし

and play a critical role within the global ecosystem

地球のエコシステムの中で 私たち人間を含む

that supports all larger organisms,

彼らより身体の大きな 生命体を支えるための

including us.

重要な役割を果たしています

They produce much of the oxygen we breath,

彼らは私たちが吸っている酸素の 多くを生産していますし

and are recruited to clean up environmental pollution, like oil spills,

流出した石油といった 環境汚染の掃除に活躍したり

or to treat our waste water.

排水の処理もしてくれます

Not to mention, biofilms are normal and flavor enhancing parts

言うまでもなく バイオフィルムの形成は 全く普通のことで

of many of the foods we enjoy,

チーズやサラミ 紅茶キノコを含む

including cheese,

チーズやサラミ 紅茶キノコを含む

salami,

様々な食物の味わいを深め

and kombucha.

楽しませてくれる立役者です

So the next time you brush your teeth,

ですから 今度歯を磨くとき

bite into that cheese rind,

熟成したチーズの皮をかじったとき

sift through garden soil,

庭の土をふるったとき

or skip a river stone,

あるいは川の石の上を渡るとき

look as close as you can.

ありったけ目を凝らして 観てください

Imagine the microbial jungles all around you

発見され知ってもらいたがっている 微生物ジャングルが

waiting to be discovered and explored.

あなたをとり囲んでいることを 想像してみてください