12:46
TED2011

Edith Widder: The weird, wonderful world of bioluminescence

エディス・ウィダー:不思議ですばらしい生物発光の世界

Filmed:

深く暗い海の底には、獲物を獲り、交尾の相手を求め、自衛のために光を放つ多くの生物が棲息しています。生物発光の専門家エディス・ウィダーは、この薄明の世界を最初にフィルムに収めた一人です。TED2011で彼女は、光を放つ生物をステージに登場させ、発光する海洋生物の驚くべき映像を見せてくれます。

- Marine biologist
Edith Widder combines her expertise in research and technological innovation with a commitment to stopping and reversing the degradation of our marine environment. Full bio

So I want to take you on a trip
皆さんを未知の世界に
00:15
to an alien world.
ご案内しようと思います
00:17
And it's not a trip
そこは何光年も離れた
00:20
that requires light-years of travel,
場所ではありませんが
00:22
but it's to a place
光で立ち現れる
00:25
where it's defined by light.
世界なのです
00:27
So it's a little-appreciated fact
ほとんど知られていないことですが
00:30
that most of the animals in our ocean
海洋生物の大部分は
00:33
make light.
光を発します
00:38
I've spent most of my career
私はこの 生物発光と呼ばれる
00:40
studying this phenomenon called bioluminescence.
現象を長年研究してきました
00:42
I study it because I think understanding it
生物発光のほとんどは海で起きるため
00:45
is critical to understanding life in the ocean
この現象を理解することは
00:47
where most bioluminescence occurs.
海洋生物の理解にとても重要なのです
00:50
I also use it as a tool
私は この現象を 海洋汚染を
00:52
for visualizing and tracking pollution.
視覚化し 追跡するためにも用いています
00:54
But mostly I'm entranced by it.
要は 私はこの現象に夢中なのです
00:57
Since my my first dive in a deep-diving submersible,
初めて深海潜水艇に乗って
01:00
when I went down and turned out the lights
深海に潜り
01:03
and saw the fireworks displays,
光が花火のように踊るのを見ました
01:05
I've been a bioluminescence junky.
以来 私は生物発光ジャンキーなのです
01:07
But I would come back from those dives
潜水から戻り
01:10
and try to share the experience with words,
私の見たものを言葉で伝えようとしましたが
01:13
and they were totally inadequate to the task.
とうてい語り尽くせませんでした
01:16
I needed some way to share the experience directly.
体験を直接に共有できる方法が必要でした
01:20
And the first time I figured out that way
最初にその方法を思いついたのは
01:23
was in this little single-person submersible
ディープローバーという一人乗りの
01:25
called Deep Rover.
潜水艇での作業中でした
01:27
This next video clip,
次のビデオで
01:29
you're going to see how we stimulated the bioluminescence.
発光を誘発した方法をご紹介します
01:31
And the first thing you're going to see
まず見えるのが 左右に
01:33
is a transect screen
張り出したネットです
01:35
that is about a meter across.
幅約1mあります
01:37
(Video) Narrator: In front of the sub,
潜水艇の前方で
01:39
a mess screen will come into contact
ネットが深海の軟体動物と
01:41
with the soft-bodied creatures of the deep sea.
接触します
01:43
With the sub's lights switched off,
艇の明かりを消すと
01:46
it is possible to see their bioluminescence --
発光を見ることができます
01:48
the light produced when they collide with the mesh.
生物がネットにぶつかって発する光です
01:51
This is the first time
これは生物発光が
02:00
it has ever been recorded.
最初に記録された映像です
02:02
Edith Widder: So I recorded that with an intensified video camera
これを録画したのは高感度ビデオカメラです
02:16
that has about the sensitivity
カメラは 暗闇に十分に順応した
02:19
of the fully dark-adapted human eye.
人間の眼ほどの感度です
02:21
Which means that really is what you would see
ですから 人が潜水艇に入って観察すると
02:23
if you took a dive in a submersible.
このように見えるわけです
02:25
But just to try to prove that fact to you,
これを皆さんにも体験してもらうために
02:27
I've brought along some bioluminescent plankton
生物発光するプランクトンを持ってきました
02:29
in what is undoubtedly a foolhardy attempt
これはライブの講演としては
02:31
at a live demonstration.
大胆すぎる実験でしょうね
02:33
(Laughter)
(笑)
02:35
So, if we could have the lights down
照明を落として
02:37
and have it as dark in here as possible,
できるだけ暗くしてください
02:39
I have a flask
このフラスコには
02:42
that has bioluminescent plankton in it.
発光プランクトンが入っています
02:44
And you'll note there's no light coming from them right now,
今は光っていませんね
02:47
either because they're dead --
死んでいるのでしょうか
02:50
(Laughter)
(笑)
02:52
or because I need to stir them up in some way
少しかき混ぜてみると
02:54
for you to see what bioluminescence really looks like.
生物発光がどのようなものかがわかります
02:57
(Gasps)
(嘆声)
03:01
Oops. Sorry.
おっと 失礼
03:05
(Laughter)
(笑)
03:07
I spend most of my time working in the dark; I'm used to that.
暗闇で研究しているので よくやらかします
03:16
Okay.
大丈夫です
03:19
So that light
先ほどの光は
03:21
was made by a bioluminescent dinoflagellate,
渦鞭毛虫の生物発光によるものです
03:23
a single-celled alga.
これは単細胞の珪藻類です
03:26
So why would a single-celled alga
なぜ単細胞の珪藻が
03:28
need to be able to produce light?
光を放つ必要があるのでしょうか
03:30
Well, it uses it to defend itself from its predators.
まず捕食者から身を守ることが考えられます
03:32
The flash is like a scream for help.
点滅する光は助けを求める叫びのようなもので
03:35
It's what's known as a bioluminescent burglar alarm,
生物発光警報装置として知られています
03:37
and just like the alarm on your car or your house,
車や家の警報装置と同様に
03:40
it's meant to cast unwanted attention onto the intruder,
侵入者に来るなと警告を発するのです
03:43
thereby either leading to his capture
侵入者が捕食されるよう仕向けるか
03:46
or scaring him away.
侵入者を追い払うかします
03:49
There's a lot of animals that use this trick,
この手段を使う生物はたくさんいます
03:51
for example this black dragonfish.
このドラゴンフィッシュを例に取りましょう
03:53
It's got a light organ under its eye.
目の下に発光器があって
03:55
It's got a chin barbel.
ひげもあります
03:57
It's got a lot of other light organs you can't see, but you'll see in here in a minute.
たくさんの発光器官があります お見せしましょう
03:59
So we had to chase this in the submersible for quite sometime,
潜水艇で長時間追跡しなければなりませんでした
04:02
because the top speed of this fish is one knot,
この魚の最高速度は1ノットで
04:06
which was the top speed of the submersible.
潜水艇の最高速度と同じだったからです
04:09
But it was worth it,
その甲斐あって
04:11
because we caught it in a special capture device,
特殊な捕獲器で捕らえ
04:13
brought it up into the lab on the ship,
船の実験室に引き上げることができたのです
04:15
and then everything on this fish lights up.
この魚は ありとあらゆる部分が発光していました
04:17
It's unbelievable.
信じがたいことです
04:20
The light organs under the eyes are flashing.
眼の下の器官が発光しています
04:22
That chin barbel is flashing.
ひげも光っています。
04:24
It's got light organs on its belly that are flashing,
腹部の発光器も光っています
04:26
fin lights.
ひれも光っています
04:28
It's a scream for help; it's meant to attract attention.
助けを呼ぶ叫びです 注意を惹きたいのです
04:30
It's phenomenal.
驚くべきことです
04:33
And you normally don't get to see this
通常はこの現象を見ることはできません
04:35
because we've exhausted the luminescence when we bring them up in nets.
網で引き上げるまでに消耗してしまうからです
04:37
There's other ways you can defend yourself with light.
光で身を守る方法は他にもあります
04:41
For example, this shrimp
たとえば、このエビは
04:44
releases its bioluminescent chemicals into the water
発光する化学物質を水中に放ちます
04:46
just the way a squid or an octopus would release an ink cloud.
イカやタコがスミを吐くのと同じです
04:49
This blinds or distracts the predator.
そして捕食者の目をくらますか注意をそらします
04:52
This little squid is called the fire shooter
この小さなイカにも同じ能力があるため
04:55
because of its ability to do this.
ファイヤーシューターと呼ばれます
04:58
Now it may look like a tasty morsel,
一口大のおいしそうなご馳走 あるいは
05:00
or a pig's head with wings --
翼の付いた豚の頭に見えるかもしれませんが
05:03
(Laughter)
(笑)
05:05
but if it's attacked,
攻撃されるや
05:08
it puts out a barrage of light --
光を連射します
05:11
in fact, a barrage of photon torpedoes.
まさに光子魚雷の連射です
05:14
I just barely got the lights out in time
明かりを消すのが間に合ったので
05:18
for you to be able to see those gobs of light
発光する粘液が
05:20
hitting the transect screen
網にぶつかり
05:22
and then just glowing.
光りを放つのをご覧いただけます
05:24
It's phenomenal.
驚くべき現象です
05:26
So there's a lot of animals in the open ocean --
外洋には多くの生物がいますが
05:30
most of them that make light.
その多くは発光するのです
05:32
And we have a pretty good idea, for most of them, why.
発光する理由はだいたいは分かっています
05:34
They use it for finding food, for attracting mates,
食物を見つけるため 交尾する相手を誘うため
05:36
for defending against predators.
天敵から身を守るために発光します
05:39
But when you get down to the bottom of the ocean,
ですが大洋の底に行くと
05:41
that's where things get really strange.
そこは本当に不思議の世界です
05:43
And some of these animals
これらのうちには 映画「アバター」の
05:46
are probably inspiration for the things you saw in "Avatar,"
生物のヒントになったものもいるでしょう
05:48
but you don't have to travel to Pandora to see them.
しかし パンドラ星まで行かなくても
05:51
They're things like this.
このような生物を見ることができます
05:54
This is a golden coral, a bush.
これは黄金珊瑚の群生です
05:56
It grows very slowly.
ゆっくりと成長します
05:58
In fact, it's thought that some of these
固体によっては
06:00
are as much as 3,000 years old,
3000年以上生きていると考えられています
06:02
which is one reason that bottom trawling should not be allowed.
トローリング漁を禁止すべき理由の一つです
06:04
The other reason is this amazing bush glows.
しかもこの驚異の群生生物は発光するのです
06:08
So if you brush up against it,
この珊瑚は
06:12
any place you brushed against it,
どこに触っても
06:14
you get this twinkling blue-green light
きらめく青緑色の光が生じます
06:16
that's just breathtaking.
息をのむ美しさです
06:19
And you see things like this.
このようなものにも出会います
06:22
This looks like something out of a Dr. Seuss book --
まるでドクタースースの本から飛び出してきたようで
06:24
just all manner of creatures all over this thing.
実にいろいろな生物が付着しています
06:26
And these are flytrap anemones.
これらはハエジゴクイソギンチャクです
06:30
Now if you poke it, it pulls in its tentacles.
突っつくと触手を引っ込めますが
06:33
But if you keep poking it,
さらに突っつくと
06:36
it starts to produce light.
光り始め
06:38
And it actually ends up looking like a galaxy.
やがて銀河のように見えるようになります
06:41
It produces these strings of light,
帯状に光を放つのは
06:45
presumably as some form of defense.
防御のためだと思われます
06:47
There are starfish that can make light.
ヒトデの仲間にも発光するものがいます
06:50
And there are brittle stars that produce bands of light
足に沿って光を帯状に発する
06:53
that dance along their arms.
クモヒトデもいます
06:56
This looks like a plant,
これは植物のように見えますが
06:59
but it's actually an animal.
実は動物です
07:01
And it anchors itself in the sand
茎状の体の端を風船状に膨らませ
07:03
by blowing up a balloon on the end of its stock.
砂に体を固定します
07:05
So it can actually hold itself in very strong currents,
ご覧のように
07:08
as you see here.
強い潮流にも耐えることができます
07:10
But if we collect it very gently, and we bring it up into the lab
これをそっと採取して実験室に持ち込み
07:12
and just squeeze it at the base of the stock,
細い体の基部を押さえると
07:15
it produces this light
光を放ちます
07:18
that propagates from stem to the plume,
茎状の体から羽毛状の先端まで
07:20
changing color as it goes,
緑から青へと
07:22
from green to blue.
色を変えながら光ります
07:25
Colorization and sound effects
色づけし効果音を入れて
07:28
added for you viewing pleasure.
皆さんが楽しめるようにしてみました
07:30
(Laughter)
(笑)
07:32
But we have no idea why it does that.
でも なぜ発光するのかはわかりません
07:35
Here's another one. This is also a sea pen.
もう一つ これもウミエラの一種です
07:37
It's got a brittle star hitching a ride.
クモヒトデが乗っていますね
07:39
It's a green saber of light.
緑のライトセーバーになります
07:42
And like the one you just saw,
先ほどのものと同じように
07:44
it can produce these as bands of light.
帯状に発光します
07:46
So if I squeeze the base,
基部を押さえると
07:48
the bands go from base to tip.
基部から先端に向かって光の帯が走ります
07:50
If I squeeze the tip, they go from tip to base.
先端を押さえると基部から根元に走ります
07:54
So what do you think happens if you squeeze it in the middle?
中央部分を押さえるとどうなるでしょうか
08:00
(Gasps)
(嘆声)
08:04
I'd be very interested in your theories about what that's about.
この現象についてのお考えを拝聴したいです
08:07
(Laughter)
(笑)
08:10
So there's a language of light in the deep ocean,
深海の底には光の言語が存在します
08:12
and we're just beginning to understand it,
私たちはようやくそのことに気づき始めました
08:14
and one way we're going about that
これを解明する一つの方法は
08:17
is we're imitating a lot of these displays.
発光行動をまねることです
08:19
This is an optical lure that I've used.
これは私が使った疑似発光装置です
08:21
We call it the electronic jellyfish.
電子クラゲと呼んでいます
08:23
It's just 16 blue LEDs
青色LEDを16個使っただけのものですが
08:25
that we can program to do different types of displays.
様々な発光パターンをプログラムできます
08:27
And we view it with a camera system I developed called Eye-in-the-Sea
それを私が開発した「海中眼」というカメラで観察します
08:29
that uses far red light that's invisible to most animals,
大部分の生物には見えない遠赤色光を用いるので
08:32
so it's unobtrusive.
活動を妨害しません
08:34
So I just want to show you
これから皆さんにお見せするのは
08:36
some of the responses we've elicited
この装置を利用して誘発した
08:38
from animals in the deep sea.
深海の生物の反応です
08:40
So the camera's black and white.
カメラはモノクロですし
08:42
It's not high-resolution.
高解像度でもありません
08:44
And what you're seeing here is a bait box
ここに見えるのはエサ箱です
08:46
with a bunch of -- like the cockroaches of the ocean --
海のゴキブリのような生物が箱を囲んでいます
08:48
there are isopods all over it.
皆 等脚類の生物たちです
08:51
And right in the front
正面にあるのは
08:53
is the electronic jellyfish.
電子クラゲです
08:55
And when it starts flashing,
これが点滅しはじめます
08:57
it's just going to be one of the LEDs that's flashing very fast.
LEDの一つを速い速度で点滅させます
08:59
But as soon as it starts to flash --
カメラで撮影すると光は大きく見えます
09:02
and it's going to look big, because it blooms on the camera --
点滅が始まるとすぐ
09:04
I want you to look right here.
特にここをよく見ていただきたいのですが
09:06
There's something small there that responds.
何か小さいものが反応します
09:08
We're talking to something.
私たちは何者かに語りかけているわけです
09:11
It looks like a little of string pearls basically --
真珠の首飾りのように見えます
09:13
in fact, three strings of pearls.
3本あるようです
09:17
And this was very consistent.
何度繰り返しても 同じ現象が起きます
09:20
This was in the Bahamas at about 2,000 feet.
場所はバハマ諸島で深度約600mです
09:22
We basically have a chat room going on here,
まるでチャットルームですね
09:24
because once it gets started, everybody's talking.
いったん会話が始まると皆が参加します
09:27
And I think this is actually a shrimp
たぶんこれはエビでしょう
09:30
that's releasing its bioluminescent chemicals into the water.
水中に発光する化学物質を放出しています
09:32
But the cool thing is, we're talking to it.
エビと会話しているんです すごいと思いませんか
09:35
We don't know what we're saying.
何を話しているかはわかりませんが
09:37
Personally, I think it's something sexy.
たぶん何かセクシーなことだと思います
09:40
(Laughter)
(笑)
09:42
And then finally,
最後に
09:44
I want to show you some responses that we recorded
世界初の深海ウェブカムを用いて録画した
09:46
with the world's first deep-sea webcam,
生物の反応をお見せしましょう
09:48
which we had installed in Monterey Canyon last year.
モントレー海溝に昨年設置したカメラです
09:51
We've only just begun to analyze all of this data.
データの解析に着手したばかりです
09:53
This is going to be a glowing source first,
まず光源を設置します
09:56
which is like bioluminescent bacteria.
発光するバクテリアと考えてください
09:59
And it is an optical cue
海底に生物の死骸があるかのように
10:01
that there's carrion on the bottom of the ocean.
光を使って見せかけるのです
10:03
So this scavenger comes in,
腐肉をあさる生物が寄ってきました
10:06
which is a giant sixgill shark.
巨大なカグラザメです
10:09
And I can't claim for sure
光に引かれて来たのかどうかは分かりません
10:11
that the optical source brought it in, because there's bait right there.
エサもあったからです
10:13
But if it had been following the odor plume,
でも匂いに引かれてやってきたのならば
10:16
it would have come in from the other direction.
反対方向から接近したでしょう
10:18
And it does actually seem to be trying
サメはどうも電子クラゲを
10:20
to eat the electronic jellyfish.
食べようとしているようです
10:22
That's a 12-foot-long giant sixgill shark.
3.6mもあるカグラザメです
10:25
Okay, so this next one is from the webcam,
さて次もウェブカムからの映像です
10:29
and it's going to be this pinwheel display.
回転花火のように光らせます
10:32
And this is a burglar alarm.
警報器のようなものと考えてください
10:35
And that was a Humboldt squid,
フンボルトイカが近づいてきました
10:38
a juvenile Humboldt squid, about three feet long.
若いイカで体長90cmほどです
10:40
This is at 3,000 feet in Monterey Canyon.
場所はモントレー海溝水深900mです
10:43
But if it's a burglar alarm, you wouldn't expect it to attack the jellyfish directly.
警報器と見ているなら直接攻撃しないでしょう
10:46
It's supposed to be attacking what's attacking the jellyfish.
装置を攻撃する生物を攻撃するはずです
10:49
But we did see a bunch of responses like this.
いろいろな反応が観察できました
10:52
This guy is a little more contemplative.
このイカは少し思慮深いです
10:55
"Hey, wait a minute.
「おっと待った
10:58
There's supposed to be something else there."
何か違うぞ」
11:00
He's thinking about it.
どこが違うかを考えながら
11:02
But he's persistent.
執拗に近づきます
11:05
He keeps coming back.
何度も戻ってきて
11:07
And then he goes away for a few seconds
数秒間離れて
11:09
to think about it some more,
考えてみて
11:11
and thinks,
さらに考えて
11:13
"Maybe if I come in from a different angle."
「別な方向から近づいたらどうだろう」
11:15
(Laughter)
(笑)
11:19
Nope.
だめだ
11:22
So we are starting to get a handle on this,
私たちの研究は端緒についたばかりで
11:24
but only just the beginnings.
ようやく実態がわかってきたところです
11:27
We need more eyes on the process.
もっと多くの観察者が必要です
11:29
So if any of you ever get a chance to take a dive in a submersible,
皆さんも潜水艇に乗る機会がありましたら
11:31
by all means, climb in and take the plunge.
ぜひ乗船して潜水してみてください
11:34
This is something that should be on everybody's bucket list,
私たちは海の星に住んでいるのですから
11:37
because we live on an ocean planet.
「一生のうちにやるべきリスト」に潜水艇の乗船をぜひ加えてください
11:40
More than 90 percent, 99 percent,
地球では生物が生存できる空間の
11:44
of the living space on our planet
90パーセント いや99パーセント以上が
11:46
is ocean.
海なのです
11:49
It's a magical place
海は魔法の場所で
11:52
filled with breathtaking light shows
息をのむ光のショーや
11:55
and bizarre and wondrous creatures,
驚くべき不思議な生物で満ちています
12:03
alien life forms
他の惑星に行かなくても
12:07
that you don't have to travel to another planet to see.
見たこともない生物に出会えます
12:09
But if you do take the plunge,
でも潜水するときには
12:12
please remember to turn out the lights.
明かりを消すことを忘れないでください
12:15
But I warn you,
忠告しておきますが
12:18
it's addictive.
やみつきになりますよ
12:21
Thank you.
ありがとうございました
12:30
(Applause)
(拍手)
12:32
Translated by Haruo Nishinoh
Reviewed by HIROKO ITO

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About the Speaker:

Edith Widder - Marine biologist
Edith Widder combines her expertise in research and technological innovation with a commitment to stopping and reversing the degradation of our marine environment.

Why you should listen

A specialist in bioluminescence, Edith Widder helps design and invent new submersible instruments and equipment to study bioluminescence and enable unobtrusive observation of deep-sea environments. Her innovative tools for exploration have produced footage of rare and wonderful bioluminescent displays and never-before-seen denizens of the deep, including, most recently, the first video ever recorded of the giant squid, Architeuthis, in its natural habitat.

In 2005 she founded the Ocean Research & Conservation Association (ORCA), which is dedicated to protecting aquatic ecosystems and the species they sustain through the development of innovative technologies and science-based conservation action.;  In an effort to protect and revitalize the ocean she loves she has been focusing on developing tools for finding and tracking pollution -- a major threat to all of our water ecosystems and ultimately to human health. She was awarded a MacArthur "genius" grant in 2006.

In 2012, Widder was among the team that filmed the giant squid (Architeuthis) for the first time in its home ocean.

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Edith Widder | Speaker | TED.com