ゾウを爆発させる方法 – 生命のサイズ 2：英語学習ノート

Let's shrink an elephant to the size of a mouse and enlarge a mouse and make it the size of an elephant

ゾウをネズミのサイズに縮小し、ネズミをゾウのサイズに拡大してみよう。

because this is our video and we want to see what happens.

なぜならこれは私たちの動画で、何が起こるか見てみたいからだ。

First, our now tiny elephant stumbles around and then drops dead. フレーズ

まず、小さくなったゾウはよろよろと歩き回り、そして倒れて死んでしまう。

Tiny elephant buddy is very cold,

小さなゾウの仲間はとても冷え切り、

frozen to death in minutes. フレーズ

数分で凍死する。

Our giant mouse looks very uncomfortable for a moment

私たちの巨大なネズミは一瞬とても苦しそうに見え、

and then it explodes,

そして爆発し、

leaving hot mouse insides everywhere. 文法

熱いネズミの内臓を辺り一面に撒き散らす。

Why?

なぜか？

Because of size.

サイズのせいだ。

We are optimized to function precisely for the size we are

私たちは現在のサイズで正確に機能するよう最適化されており、

and would die horribly in any other environment.

異なる環境では恐ろしい死を迎えることになる。

But why exactly?

しかし、正確にはなぜだろう？

Why does our mouse explode

なぜネズミは爆発するのか、

and can we do this to our elephant too

そして頑張れば

if we try hard?

ゾウにも同じことができるのだろうか？

Life on this planet is based on cells.

この地球上の生命は細胞に基づいている。

Cells do vary in size,

細胞のサイズは確かに様々だが、

but they're pretty similar in their dimensions across all species.

全ての種において、その寸法はかなり似ている。

A blue whale doesn't have bigger cells than a hummingbird, 文法

シロナガスクジラの細胞はハチドリの細胞より大きいわけではなく、

just a lot more of them.

ただ数がずっと多いだけだ。

Cells have to do a lot of stuff to stay alive

細胞は生き延びるために多くのことをしなければならず、

and they need energy to be able to do so. フレーズ

そのためにエネルギーを必要とする。

To get this energy,

このエネルギーを得るために、

animal cells convert food and oxygen into usable chemical energy. フレーズ

動物の細胞は食物と酸素を使える化学エネルギーに変換する。

This happens in our mitochondria,

これは私たちのミトコンドリアで起こる。

the powerhouse of the cell. 慣用句

細胞の発電所だ。

They're like little coal engines that spit out tiny ATP batteries, 句動詞

それらは小さなATPバッテリーを吐き出す小さな石炭エンジンのようなもので、

which the cell can use for almost everything it needs to do.

細胞はそれを使って必要なほぼすべてのことを行える。

Just like an engine,

エンジンと同じように、

mitochondria get really hot while working.

ミトコンドリアは働いている間にとても熱くなる。

In human skin cells,

人間の皮膚細胞では、

they reach a scorching 50 degrees Celsius.

焼け付くような50度に達する。

And some of our cells have up to 2,000 mitochondria,

そして私たちの細胞の中には最大2,000個のミトコンドリアを持つものもあり、

which are radiating their heat into the cell.

それらが細胞内に熱を放射している。

So being alive generates a lot of heat.

つまり、生きていることは多くの熱を生み出す。

The more cells you have, 文法

細胞が多ければ多いほど、

the more heat your body generates in total.

体全体が生成する熱も多くなる。

If our bodies didn't find ways of losing this heat, 文法

もし私たちの体がこの熱を逃がす方法を見つけられなければ、

we would be cooked from the inside and die.

内側から茹で上がり死んでしまうだろう。

But this is a problem for bigger animals

しかし、これは大きな動物にとって問題となる。

because of the way bodies change as living beings scale up. 句動詞

生き物のサイズが大きくなるにつれて、体の変化の仕方が異なるからだ。

Animals have three properties here that are important.

動物にはここで重要な3つの特性がある。

Their length,

長さ、

their outsides or skin,

外側、つまり皮膚、

and their insides, like organs, bones,

そして臓器や骨などの内側、

and hopes and dreams.

それから希望や夢だ。

The thing that's hard to wrap your head around is 慣用句

理解しにくいのは、

that when things grow,

物が大きくなるとき、

their insides grow faster than their outsides.

外側よりも内側のほうが速く成長するということだ。

Imagine a fleshy cube.

肉の立方体を想像してみてほしい。

If you double the length of its sides,

その辺の長さを2倍にしても、

its surface and volume do not double.

表面積と体積は2倍にはならない。

In fact, 話の流れ

実際には、

the surface is now four times the original size 文法

表面積は元のサイズの4倍になり、

and the volume of the cube eight times the original size.

立方体の体積は元のサイズの8倍になる。

Which is called the square cube law 文化背景

これは2乗3乗の法則と呼ばれ、

and has been annoying nature for billions of years. 慣用句

何十億年もの間、自然を悩ませてきた。

So why is this a problem for big animals?

では、なぜこれが大きな動物にとって問題なのだろうか？

Because heat can only leave an object via its surface.

熱は物体の表面を通してしか逃げられないからだ。

So if we make our mouse the size of an elephant

だから、もしネズミをゾウのサイズに、

or 60 times longer,

つまり長さを60倍にすると、

it has 3,600 times more surface from which to lose heat. 文法

熱を逃がすための表面積は3,600倍になる。

But it has 216,000 times more volume

しかし、体積は216,000倍になり、

filled with trillions and trillions of new hot mitochondria フレーズ

より多くの熱を出す何兆もの新しい熱いミトコンドリアで

that produce more heat.

満たされる。

A lot more insides; 話の流れ

内側ははるかに多くなるが、

not that much more skin.

皮膚はそれほど増えない。

Our mouse is very dead,

私たちのネズミは完全に死んでしまう、

very fast.

それも非常に早く。

But big things like elephants exist,

しかし、ゾウのような大きな生き物は存在している。

so how do they deal with the heat? 句動詞

では、彼らは熱にどう対処しているのだろうか？

For one, 話の流れ

ひとつには、

they evolved ways to get rid of energy more easily, 句動詞

彼らはエネルギーをより簡単に取り除く方法を進化させてきた。

like huge flat ears

大きく平らな耳のように、

that have a lot of surface where heat can escape.

熱を逃がすことができる広い表面積を持っている。

But that's not enough.

しかし、それだけでは十分ではない。

Nature's solution is actually very elegant.

自然の解決策は実際には非常にエレガントだ。

Elephant cells are much, 文法

ゾウの細胞の活動は、ネズミの細胞よりもずっと、

much slower than mice cells.

ずっと遅い。

The bigger an animal is, 文法

動物が大きければ大きいほど、

the less active its cells are.

その細胞の活動は少なくなる。

If we classify animals by their metabolic rates フレーズ

もし動物を代謝率で分類し、

and compare that to their overall mass, フレーズ

それを全体の質量と比較すれば、

it's clearly visible.

それは明らかだ。

It's not 100% accurate,

100%正確というわけではないが、

but it is a good rule of thumb. 慣用句

良い経験則である。

Elephants are huge meat sacks

ゾウは巨大な肉の袋であり、

filled with trillions and trillions of little coal ovens. 慣用句

何兆もの小さな石炭オーブンで満たされている。

So they keep the ovens just active enough to keep them running 文法

だから彼らは、オーブンを動かし続けるのにちょうど十分な活動レベルに保ち、

and never at full power.

決してフルパワーにはしない。

Their whole metabolism is slow.

彼らの代謝全体が遅いのだ。

Things move at a nice chill pace. 語彙

すべてが快適でゆったりとしたペースで進む。

Small animals need to go the exact opposite way. フレーズ

小さな動物は、まったく逆の道を歩む必要がある。

If you're small,

もし小さいなら、

you have a lot of surface area compared to not a lot of volume.

体積が少ないわりに表面積が広い。

You don't have a lot of cell ovens

細胞のオーブンは多くなく、

and lose the heat they produce very fast.

それらが生み出す熱も非常に早く失われてしまう。

So very tiny mammals came up with a very extreme solution. 句動詞

そこで、非常に小さな哺乳類は非常に極端な解決策を思いついた。

Meet the Etruscan shrew, 話の流れ

コビトジャコウネズミを紹介しよう。

the smallest mammal on Earth.

地球上で最も小さな哺乳類だ。

A mole-like thing

モグラのような生き物で、

that's more closely related to hedgehogs than to mice. 文法

ネズミよりもハリネズミに近い。

With a body length of 4 cm, 文法

体長は4cmで、

it only weighs about 1.8 g,

重さはわずか1.8gほど、

as much as a paperclip. 文法

ペーパークリップと同じくらいだ。

It's a tiny ridiculous being.

とても小さく馬鹿げた生き物である。

It would basically cool off immediately,

ほぼ瞬時に冷え切ってしまうため、

so its cells run on overdrive to stay warm. 慣用句

細胞は暖かさを保つために過剰に働いている。

Its tiny ovens are filled at maximum capacity.

その小さなオーブンは最大能力で満たされている。

Its heart beats up to 1,200 times a minute 文法

心臓は1分間に最大1,200回鼓動し、

and it breathes up to 800 times a minute.

1分間に最大800回呼吸する。

This creates an extreme need for energy,

これによりエネルギーへの極端な需要が生じるため、

so the shrew has to eat constantly.

そのため、このコビトジャコウネズミは絶えず食べ続けなければならない。

After only 4 hours without food,

食べ物なしではわずか4時間で、

it starves to death.

餓死してしまう。

And while an African elephant consumes around 4% of its body weight in food each day,

アフリカゾウが1日に体重の約4%の食べ物を消費するのに対し、

our shrew needs 200% of its body weight in food a day just to survive.

このコビトジャコウネズミは、生き残るためだけに1日に体重の200%もの食べ物を必要とする。

Imagine having to eat 2,000 Big Macs a day, 文法

1日に2,000個のビッグマックを、

more than one a minute.

1分に1個以上食べなければならないと想像してみてほしい。

Fun for a while,

最初は楽しいかもしれないが、

but then not so much. 意図と語調

その後はそうでもないだろう。

So a cubic centimeter of shrew

つまり、1立方センチメートルのコビトジャコウネズミは、

needs 40 times more food than a cubic centimeter of elephant. 文法

1立方センチメートルのゾウの40倍の食べ物を必要とするのだ。

If an elephant's cells suddenly become as active as the cells of a shrew, 文法

もしゾウの細胞が突然、コビトジャコウネズミの細胞と同じくらい活動的になったら、

a crazy amount of heat would be generated.

とてつもない量の熱が発生するだろう。

All the liquids in the elephant would suddenly start boiling

ゾウの中のすべての液体が突然沸騰し始め、

and then it would explode

そして爆発し、

in an impressive explosion of steaming hot burning elephant parts.

湯気を立てて燃え盛るゾウの破片の印象的な爆発となるだろう。

In reality, 話の流れ

現実には、

before an explosion occurred,

爆発が起こる前に、

the proteins making up our cells 句動詞

私たちの細胞を構成するタンパク質が

would probably be denatured and stop producing heat. 語彙

おそらく変性し、熱を作るのをやめるだろう。

But a meat explosion is much more fun

しかし、肉の爆発のほうが、

than melting an elephant into a massive hot goo.

ゾウが溶けて巨大な熱いスライムになるよりもずっと楽しい。

Regardless, 話の流れ

ともかく、

the scaling of the speed of metabolism happens everywhere,

代謝の速度のスケール調整は至る所で起こっており、

even in places we don't expect,

私たちが予期しない場所でさえ起こっている。

like pregnant women.

妊娠中の女性のような場所でも。

A baby in the womb of its mother

母親の子宮の中にいる赤ちゃんは、

behaves as if it were a part of her. 文法

母親の一部であるかのように振る舞う。

Its cells have about the same metabolic rate,

その細胞は、母親の臓器と

the same speed of life,

ほぼ同じ代謝率、

as its mother's organs.

同じ生命の速度を持っている。

It is truly a part of a bigger whole

それは個人というより、

rather than an individual. 文法

まさに大きな全体の一部なのだ。

Until it's not anymore. 話の流れ

そうではなくなる時までは。

The very moment a baby is born, 文法

赤ちゃんが生まれたまさにその瞬間、

a switch is flipped 慣用句

スイッチが入り、

and all its internal processes speed up rapidly. 句動詞

すべての内部プロセスが急速に加速する。

36 hours after birth,

生後36時間で、

the baby's cells have the same activity rate as a mammal its size.

赤ちゃんの細胞は同じサイズの哺乳類と同じ活動率になる。

Babies literally transition from being an organ フレーズ

赤ちゃんは文字通り、わずか数時間で

to being an individual in mere hours.

臓器から一個人に移行するのだ。

But there's one thing where big and small things are very similar,

しかし、大きなものと小さなもので非常に似ていることが一つある。

Heartbeats.

心臓の鼓動だ。

Mammals tend to have a similar amount of heartbeats over their lifetime, 文法

哺乳類は一生の間に似たような数の心拍を持つ傾向があり、

typically around 1 billion.

通常は約10億回である。

So while the shrew and elephant are very different, 文法

だから、コビトジャコウネズミとゾウは非常に異なるが、

they share a similar number of heartbeats over the course of their lives. フレーズ

一生の間に経験する心拍の数は似ているのだ。

Their speed of life is the opposite 話の流れ

彼らの生命の速度は正反対だが、

and somehow still the same.

どういうわけか同じなのである。

And for a video in which we made elephants explode for no good reason, フレーズ

そして、正当な理由もなくゾウを爆発させた動画としては、

this is the most romantic ending we could come up with.

これが私たちが思いつける最もロマンチックな結末である。