2-4. From Biology and Biomimetics (Cooperative species) 

2-4. 生物学とバイオミメティクス、および協働種から 

2-4-1. The Sociable Weaver (Social Birds)

2-4-1. 社会性を持った鳥（ソーシャル・バード） 

The sociable weaver is a bird living in the arid region of southern Africa around northern Namibia, which strongly relates to the Kalahari vegetation in the area. It is their nests rather than the birds themselves which is conspicuous.

　ソシアルウィーバーは、南部アフリカのナミビア北部周辺の乾燥地帯に生息する鳥で、この地域のカラハリ植生と強く関係している。特徴的であるのは、鳥自身というよりその巣である。 

     Their life pattern is unique and has frequently been the research target. They typically live in the same nest as a group, while most other bird species live independently in separate nests. Several subspecies of birds use the nest simultaneously. Some larger birds, such as Giant Eagles, use the nest as a platform to make their own nest. (Mendelsohn, JM 1997)

　彼らの生活パターンはユニークで、度々研究の対象となってきた。他のほとんどの鳥類が独立して別々の巣に住んでいるのに対し、この種はふつう集団で同じ巣で生活する。興味深いことに、いくつかの異なる種の鳥が、この巣を利用することがある。例えば、オオワシのような大型の鳥類では、巣を自分たちの巣を作るための足場としてこの架構物を利用することもある。(メンデルソン, JM 1997年） 

     The social weaver tends to make more enormous nests to be able to live collectively, compared to other species, in a vast single nest made of stiff grasses. Their nests are built on a higher tree, and some can be seen in the upper parts of power poles. Making the nest larger is excellent in terms of insulation, keeping warmth and controlling the inside condition. As it has been used for a long time, the weavers repeatedly repair and development of the nest.

　ソーシャルウィーバーは、集団生活ができるように他の種に比べて大きな巣を作る傾向がある。硬い草で作られた巨大な一つの巣の中で、２００〜５００匹のソーシャルウィーバーが一緒に暮らしている。彼/彼女らの巣は高い木の上に作られており、中には電柱の上部にも巣が見られることがある。より巣の規模を大きくすれば、断熱性、保温性などの内部の環境のコントロールが効くと言われている。この鳥は巣を長く使っていくうちに、補修と増築をくりかえしていく。

     The unique point of this biome is its combination of materials and creatures, much like a city. Each bird’s part of the nest is more than just a nest but an extension of their society, and not only their society but also that of other species.

　この生物系のユニークな点は、都市のように素材と生き物が組み合わさっていることである。それぞれの個体が属する巣の部分は、単に住んでいる巣ではなく、彼らの社会性の延長線上にある。さらに言うと、彼らの社会性だけでなく、他の生物種の社会性の延長線上にもある。

2-4-2. The Termites (Insects' Architecture)

2-4-2. シロアリ（昆虫がつくる構築物） 

Some insects, such as termites, ants and bees, also lead community life. (Both termites and ants belong to a sort of Blattodea.) For example, termites are characteristic in biomimetics, exceptionally high lightened as their nest is called 'mounds'. Termites inhabit most of the lands, from the tropics to the subarctic zone, but most prefer to live in the tropics. Recent research shows that this animal architecture is highly designed. 

　集団生活を営む動物は昆虫にも存在する、例えばシロアリ、アリ、ハチなどである。（シロアリもアリも下顎動物門の種類に属する。）その中でも、よく生体模倣性にとりあげられるシロアリは、特に「マウンド」と呼ばれる背の高い巣を構築することで有名である。シロアリは熱帯から亜寒帯までの広い気候範囲に生息しているが、その多くは熱帯を好む。近年の研究で、この動物による構築物（建築物）が高度に設計されていることが知られるようになった。 

     Against the common view, that insect has low intelligence, they do not simply result from the repetition of local patterns but present a coherent global organisation (Tuner 2000). Moreover, the internal spatial network is excellently compromised between efficient internal connectivity and defence against attacking predators. (Perbna,A etal.2008). More generally, the nest architecture maintains homeostasis of the local environment (Doan, 2007) , explained below. 

　このマウンドは、単に局所的なパターンの繰り返しから生じるのではなく、首尾一貫したグローバルな組織的動作による生成物であるようだ。これは昆虫は知能が低いという一般的な見解に反している（J.S.ターナー, 2000年）。さらに驚くべきことに、巣の内部空間のトポロジーは、効率的な内部接続性と、捕食者からの防御の間の妥協点であるように設計されている。（A.ペルブナ他、2008年）。これらの記述がより一般的に意味するところは、地域環境のなかで、巣の構造はその内部環境の恒常性維持に寄与するように成っている(デューン, 2007年)。 以下により詳しく、説明する。

     There are thousands of variations in a mound shape. W.V.Harris suggested that reason is dynamic equilibrium. In his thesis (Harris. W.V 1956,) a termite mound represents an equilibrium of three forces: behaviour, material and climate. The first point: behavior means that this is not a natural heap of the earth but architecture made by creatures. Second point: material means: mainly soil, but it is strongly affected by locality, so that different area has different shape of a mound. Third point: climate means temperature, rainfall, and natural erosion. Another interesting consideration of Harris is that, the limited variation of material and climate in the area such as desert (or niche zone) tend to have uniform shape of mound. On the other hand, the spices that have greater tolerance of environment has the more variety in external appearance of it.

　マウンドの形状には多数のバリエーションがある。W.V.ハリスは、この系が動的平衡としての成り立っているとの見解をその論文で示唆した（ハリス.W.V.1956年）。彼の論文では、シロアリのマウンド形状は、3つの力の均衡；行動、材料、気候、によって形成されるとされる。最初のポイントの「行動」とは、これは土が積み重なってできた山状の物体ではなく、生き物によって作られた構築物であることを意味する。二番目に、「材料」とは主に土（壌）であるが、これは地域によって大きく異なるため、場所によってマウンドの形状が異なることを意味する。第三番目に、「気候」とは気温や降水量、浸食などのことである。ハリスのもう一つの興味深い考察は、砂漠のような地域(またはニッチゾーン)では、物質や気候の変化が少ないため、マウンドの形状が一様になる傾向がある。一方、環境に対する耐性が高い種ほど、外観のバリエーションが豊富になる傾向がある、とのことである。 

     Termites and their mound have a unique system of Homeostasis. Most of the termites (but in here the example raised in Zimbabwe ）farm ‘fungus’ as their primary food source. In Zimbabwe, the temperatures outside range from 35 to 104 degrees F during the day, but this fungus farm needs to be kept at exactly 87 degrees F.  (Doan, 2007) . 

　シロアリとそのマウンドは、巣の内部の恒常性について驚くべきシステムを持っている。（ここではジンバブエで飼育されている例であるが）シロアリのほとんどは、彼らの主要な食料源として「菌類」を巣の中で養殖している。ジンバブエでは、日中の外の気温は華氏35度から104度(１．６℃～４０℃)の範囲だが、この菌場は、正確に華氏87度（30℃）に保つ必要がある。（デューン, 2007年） 

     They made vents at the end of the tunnel to control the inside's temperature and humidity. Hence air is sucked from the lower entrance of the tunnel and goes through to the top. In order to work this ventilation system, termites keep digging new vents and plugging up old ones.

　シロアリ達はトンネルの端に通気口を作り、巣内部、特に菌場の温度と湿度をコントロールしている。そのため、空気はトンネルの下部の入り口から吸い込まれ、上部へと抜けていく。この換気システムを働かせるために、シロアリはリアルタイムで新しい通気口を掘ったり、古いものを塞いだりしている。 

     In 1996, its excellent ventilation system was applied to real buildings, the Eastgate Centre in central Harare, Zimbabwe, by architect Mick Pearce in collaboration with Arup. (Doan, 2007) Inspired by Zimbabwean masonry and the self-cooling mounds of African termites, this building has no conventional air-conditioning or heating system. Yet stays regulated year-round with dramatically less energy consumption using design methods. The building uses less than 10% of the energy of a conventional building its size. These efficiencies translate to initial costs. Because of the improved air-conditioning system, it is said the owners of this building have saved $3.5 million alone, also affecting the tenants’ rents, which are 20% lower than surrounded buildings. This effect is not only financial efficiency but also good for the environment. 

　近年では1996年に、建築家のミック・ピアースがアラップと協力して、ジンバブエのハラレ中心部のイーストゲートセンターを建設し、その優れた換気システムが実建物に適用された。（デューン、2007年）ジンバブエに伝わるの伝統的石造建築技術と、アフリカのシロアリの自己冷却できる巣にヒントを得たこの建物には、従来の冷暖房システムがない。にもかかわらず、この設計の工夫により劇的にエネルギー消費量を抑えながら1年を通して安定した温度を維持している、とされる。この建物のエネルギー消費量は、従来の同規模の建物の10％以下である。このような効率性は、イニシャルコストにも繋がる。空調システムの改善により、このビルのオーナーは350万ドルを節約したと言われており、テナントの賃料にも影響を与えており、周辺のビルに比べて20％も安くなっている。これらの効果は経済的効率が良いだけでなく、環境にも良い。

2-4-3. Dictyostelium (Social Amoeba)

Dictyostelium discoideum is one of the cellular slime moulds and is known as social amoeba in various meanings. Slime mould is divided into ‘myxomycete’ and ‘cellular slime mould’, which look similar but different. The colour of those creatures is yellow, white, and blue. It is close to our daily life area, such as the forest, but it may be missed because it is small. Recent work (A, Brock 2011) has shown that microorganisms are surprisingly like animals in having sophisticated behaviours such as cooperation, communication and recognition, as well as many kinds of symbiosis. This creature is unique in several points.

2-4-3. ディクティオステリウム（社会的アメーバ）

　ディクティオステリウム(discoideum)は細胞性粘菌の一つで、様々な意味で社会的アメーバと呼ばれている。粘菌は「粘菌」と「細胞性粘菌」に分けられ、厳密には似ているようで異なり、色も黄色、白、青など様々である。森など私たちの身近なところに存在するが、小さいので見逃してしまうこともある。最近の研究で、微生物が意外にも動物に似ていて、協力、コミュニケーション、認識などの高度な行動や、多くの種類の共生をすることが分かってきた（A,Brock 2011）。この生物は下記のいくつかの点でユニークである。

     First point is that they sometimes behave as plants, but sometimes as animals but also have a character like fungi. For example, in some phases of life, they make fruit called ‘basidiocarp’. On the other hand, John Tyler Bonner (Bonnew, J, T 1965) has found that Dictyostelium discoideum walks and changes itself according to environmental conditions such as light. This is a character of an animal. This ambiguous bionomics has been argued, but a recent study show slime mould is slime mould, which means individual species. The order is the Dictyosteliida (Dictyostelid cellular slime moulds or social amoebae.)

　第1に、植物的であったり動物的にふるまったりするが、同時に菌類的な性格も持っていることである。例えば、生命のある時期には、「担子細胞の子実体(いっぱんにいうきのこ)」と呼ばれる果実を作る。一方、ジョンタイラーボナー (Bonnew,J,T 1965) は、 キイロタマホコリカビが光などの環境条件に応じて歩き、変化することを発見した。これは動物的な特徴である。このように曖昧な生態が議論されてきたが、最近の研究では、粘菌は粘菌であり、それは個体種を意味するということになっている。「目」としてはタマホコリカビ目(タマホコリカビ細胞性粘菌か、或いはソーシャルアメーバ)である。

     The second point is that Dictyostelid contains organisms that hover on the borderline between unicellularity and multicellularity. Its sociability is also unique to adjust the condition by dividing itself as an independent cell, which is the foremost among the researchers. When there is feed (bacteria or yeast fungus) in surround, it becomes amoeba and eats and does cell division, and those behaviours are like unicellular-animal. On the other hand, once they lost feed, one million individuals gathered and made mass. From various research, this mass is more than just aggregate but has the feature of multicellular-animal. This mass moves to find a better environment.

　第二に、タマホコリカビは、単細胞生物と多細胞生物の境界を行き来する特性を含んでいる点である。その社会的適応性は研究者の間で特に注目されており、周囲の条件によって状態を調整することが特徴である。周囲に餌（バクテリア、酵母菌）があるとアメーバとなり、食べたり細胞分裂をしたりとその行動はまるで単細胞動物の様である。一方、エサがなくなると、100万個ほどの個体が集まり、塊を作る。様々な研究から、この塊は単なる集合体ではなく、多細胞動物の特徴を持っていることが分かってきた。この塊は、より良い環境を求めて移動する。

     Thirds point is they do primitive farming, called husbandry. The social amoeba Dictyostelium discoideum has a primitive farming symbiosis that includes dispersal and prudent crop harvesting (A Brock 2011).  About one-third of wild-collected clones engage in the husbandry of bacteria. They do not consume all bacteria but incorporate bacteria into their fruiting bodies. Then they carry bacteria during spore dispersal and can seed a new food crop. This could be an advantage when the case of edible bacteria is lacking at the new site.

     The striking convergent evolution between bacterial husbandry in social amoebas and fungus farming in social insects makes sense. Because multigenerational benefits of farming go to already established kin groups, according to A Brock.

　第３に、彼らはハズバンドリー（飼育）という原始的な農業を行うことである。ソーシャルアメーバであるキイロタマホコリカビは、作物の分散と慎重な収穫を含む原始的な農耕共生を行っている(A.ブルック, 2011年) 。野生で採集されたクローンの約3分の1が細菌の飼育に従事している。彼らはすべての細菌を消費するのではなく、子実体に細菌を取り込む。そして、胞子散布の際に細菌を運び、新たな食用作物を種することができる。新たな場所で食用バクテリアが不足している場合には、これが有利に働く可能性がある。

　ソーシャルアメーバや社会性昆虫の菌類飼育を行う者のうちでの、顕著な収斂進化は理にかなっている。なぜなら、多世代にわたるこの農耕活動の利益は同族(親族)グループにもたらされるからである。（Aブロックの発言を参照）