慶應SFC 2017年 環境情報学部 英語 大問3 全訳

 ニューヨークの市長としての3期にわたる物議を醸す任期中、マイケル・ブルームバーグは、市民の好む悪癖であるタバコ、トランス脂肪、ソーダに対して全面的な公衆衛生の聖戦を展開した。おそらく、彼は孤独に対して宣戦布告すべきだったかもしれない。科学者たちは繰り返し、密接な社会的つながりを持たない、または持っていないと信じている人々は、友人に囲まれている人々よりも死亡率が著しく高いことを発見している。2010年の以前の研究のレビューは、社会的孤立は肥満よりも危険で、喫煙と同じくらい致命的である可能性があることを示唆している。孤独と孤立はホルモンレベル、免疫反応、遺伝子発現を変化させ、心臓病、うつ病、高血圧、アルツハイマー病など、さまざまな病気のリスクを高めるようである。

 人間だけでなく、孤立はラット、マウス、ブタ、ウサギ、リスザル、ムクドリ、オウムなど、他の生き物にも弱体化させる影響を及ぼす。そして、それはカンポノトゥス・フェラーという種のシロアリに特に大きな打撃を与える。スイスのローザンヌ大学の研究者たちによる新しい研究によると、孤独に生きる労働者アリは、小さなグループで生きるものの寿命の十分の一に過ぎない。社会性昆虫がコロニーから分離されたときにうまくいかないことは数十年にわたって知られており、スイスのグループは、彼らの継続中のシロアリの実験の過程で、この効果を直接観察していた。「私たちは、彼らを孤立させたとき、多くのアリが食べ物と水を提供してもすぐに死んでしまうことに気づいた」と、研究チームを率いた生物学者のローラン・ケラーは主張した。

 ケラーと彼の同僚たちは当初、アリがなぜ死んでいたのか確信が持てなかったが、彼らは最近、謎を解くのに役立つかもしれないツールを開発したと考えていた。それは、アリの動きを追跡する自動化システムだった。彼らは、白い紙の小さな正方形にユニークなパターンを印刷し、それらをバーコードのようにシロアリの背中に接着した。カメラがアリが行き交う高解像度の写真を撮影し、ソフトウェアプログラムがそれらの画像を使用して、各アリの位置と向きを計算した。システムは万能ではなかった。一部のアリの種は、タグを取り除いたり噛んだりするためにマーキングが難しく、一部の種は個体が互いに重なって座るためにタグが見えなくなり、追跡が難しい。しかし、タグにより、研究者たちは活発で勤勉な昆虫に関する数十億のデータポイントを簡単に収集することができた。このシステムは、例えば、アリが年を取るにつれてキャリアを変えることを明らかにした(看護師から清掃員、さらには採餌者へ)。

 ケラーのチームは、彼らの自動追跡装置が孤立したアリがなぜこんなにも早く死んでしまうのか、そして彼らの社会的な結びつきが断たれたときにアリの行動がどのように変化するのかを説明するのに役立つかもしれないと考えた。そして、研究者たちは孤独なアリを作り出すために動き出した。彼らは、食べ物、水、巣として機能するように設計されたカプセルを含む小さなプラスチック箱である孤立チャンバーを組み立てた。それから、彼らは数百匹の不運な労働者アリをコロニーから引き抜き、バーコードを背中に接着し、彼らを新しい家に紹介した。アリは、完全に一人で移動するもの、ペアで住むもの、10匹のグループで、またはいくつかのもがく幼虫と一緒に住むものなど、さまざまな組み合わせで箱に割り当てられた。その後、昆虫たちは自分たちの生活に戻り、科学者たちは彼らが死ぬのを待った。最後の瞬間が近づくと、アリは震え始める。「最後に、彼らは横たわり、動かなくなる」と、新しい研究の共著者である古藤日子は述べた。

 孤立の効果は劇的だった。10匹のグループで生きたアリは平均して約66日生き延びた。一人で生きたアリはわずか6.5日後に死んだ。幼虫と一緒に生きたり、ペアで生きたりしたアリは中間的な寿命を持ち、それぞれ平均して22日と29日だった。研究者たちが動きのデータを分析したとき、彼らは、仲間のいないアリがプラスチック箱の周り、特に壁の近くで大量の時間を徘徊する過剰な活動をしていることを発見した。最初の1日だけで、孤独なアリは10匹のグループにいたものの2倍も遠くを歩いた。この絶え間ない運動はおそらくストレス反応であるとケラーは言ったが、コトはもっと感動的な絵を描いた。「何となく予想される」と彼女は言った。「自然な状態、公園や森で、アリがコロニーを失うと、彼らは母コロニーを探そうとするだろう。」つまり、アリはおそらく家族を探していたのかもしれない。

 ケラー、古藤、そして彼らの同僚たちは、この過剰な運動がアリの急速な死を引き起こしているのかもしれないと推測した。おそらくアリは、その長い活動を支えるのに十分な食べ物を食べていなかったのかもしれない。そこで彼らは第二の実験を行い、孤立したアリとグループで生活するアリの両方に青い砂糖水を食べさせた。それから彼らを解剖したが、古藤はそれが思ったほど難しくないと主張する。「ああ、それほど難しくない!」彼女は言った。「手術のためにピンセットが必要だけです。」

 古藤が昆虫の内部を検査したとき、彼女は彼らがすべてほぼ同じ量の食べ物を食べていることを見た。しかし、孤立したアリは適切に消化していないようだった。通常、アリは社会的な食べ物である。採餌者が最初に食べ物を摂取すると、彼らはそれを「社会的胃」とも呼ばれる風船のような嚢であるクロップに貯蔵する。アリが巣に戻ると、彼らはこの食べ物の一部を親戚と共有するために寛大にも吐き出す。クロップに残っている食べ物はその後消化管に送り込まれる。しかし、研究者が食事の24時間後にアリを調べたとき、彼らは孤立したアリの消化系にグループ化されたアリよりもはるかに少ない食べ物があることを発見した。「食べ物は消化系で正常に移動しない」とケラーは言った。クロップに詰まった食べ物は、放浪する昆虫に必要なエネルギーを提供することができなかった。

 研究者たちはまだ、消化の遅れの正確な原因が何であるかを確信していない。おそらくそれはストレスだ。おそらくアリが食べ物を共有するときに交換する液体が消化を刺激する。おそらく彼らは、一緒にパンを割る親戚を探して死ぬのかもしれない。「彼らはクロップに食べ物を貯蔵して巣の仲間と共有するが、見つけることができない」と古藤は言った。古藤は東京からローザンヌに移り、ケラーの研究室でポスドクフェローの職を得たが、その後東京大学に戻った。しかし、彼女はまだスイスの同僚と協力しており、彼らは現在、孤立が昆虫の遺伝子発現にどのように影響するかを研究しており、彼らの消化を乱しているものを正確に特定することを望んでいる。

 彼らが根本的なメカニズムを特定するまで、孤立したアリの一握りからどれほど多くを外挿できるかを知るのは難しい。「社会的孤立の効果が人間や他の動物にも同じかどうか、多くの人に尋ねられます」とコトは言った。「私たちは注意しなければならない。」もちろん、アリと人間の社会構造と食行動の間には、大きな違いがあります。私たちは、友人に食べ物を吐き出して食べさせる可能性がはるかに低いと期待されます。特に人間では、孤立と健康の関連は複雑であり、生理的および行動的な多くのメカニズムが関与する可能性がある。たとえば、孤立は炎症を増加させるかもしれないが、慢性的な飲酒など、より自己破壊的な行動に従事するように人々を導くかもしれない。それにもかかわらず、ローザンヌの発見は、孤立が私たちが理解し始めたばかりの方法で生理学を変えることができることを示唆している。それを研究する科学者たちは—人間、オウム、マウス、または他の動物であれ—腸を覗き込むことがよいでしょう。それは一般的に見過ごされてきました。「多くの種で同様のプロセスを見つけることは驚くべきことではない」とケラーは言った。おそらく、すべての孤独な生き物は孤独なシロアリのようなものです。Heartburned(心焼けして)と家を求めています。

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