Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
Penny Chisholm: Die winzige Kreatur, die den Planeten heimlich mit Brennstoff versorgt
Penny Chisholm studies an extremely tiny microorganism that plays an enormous role in ocean ecosystems. Discovered only three decades ago, it has defined her career and inspired her to think differently about life on Earth. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
Mikroorganismus vorstellen,
to a tiny microorganism
noch nie gehört haben:
ein erstaunliches kleines Wesen.
die unsere Evolution ermöglichte,
that made it possible for us to evolve,
der uns Wege aufzeigen könnte,
our dependency on fossil fuel.
fossilen Brennstoffen zu verringern.
three billion billion billion
Milliarden Milliarden
auf diesem Planeten gibt
until 35 years ago.
nicht von ihrer Existenz wussten.
weit zurückversetzen,
might have looked something like this.
etwa so ausgesehen haben könnte.
into the one we enjoy today,
in den heutigen zu verwandeln
und auf dem es nur so wimmelt
of Prochlorococcus evolved
Vorfahren des Prochlorococcus,
of oxygen and hydrogen.
zerlegen konnten.
chemische Energie,
out of the atmosphere
Kohlendioxid, zu entziehen,
Proteinen und Aminosäuren zu nutzen,
and proteins and amino acids,
und weiter wuchsen,
in der Atmosphäre an.
war dann genug davon in der Atmosphäre,
that larger organisms could evolve.
entwickeln konnten.
Photosynthese betreibenden Organismen.
photosynthesizers died
in ihren Kohlenstoffbindungen.
in their carbon bonds.
in the form of coal and oil.
Sonnenenergie in Form von Kohle und Öl.
Betreiber der Photosynthese
from those ancient microbes,
all of life on earth.
alles Leben auf der Erde.
using the solar energy
für Sie aufbereitet hat,
für Sie aufbereitet hat.
out of sunlight and carbon dioxide.
Sonnenlicht und Kohlendioxid.
with the plants on land:
mit den Pflanzen an Land,
the pastures, the crops.
den Weiden, den Feldfrüchten.
with billions of tons of animals.
mit Milliarden Tonnen von Tieren.
wovon diese sich ernähren?
von mikroskopischen
called phytoplankton
Phytoplankton genannt,
200 meters of the ocean,
des Ozeans bevölkern,
open ocean ecosystem.
das gesamte ozeanische Ökosystem.
live among them and eat them,
und essen sie,
um nachts von ihnen zu essen,
to feed on them at night,
and wait for them to die and settle down
warten bis sie sterben und sich absetzen,
ein Prozent aller Pflanzen an Land,
one percent of all the plants on land,
wie alle Pflanzen an Land,
as much as all of the plants on land,
des Planeten halten.
50 billion tons of carbon
50 Milliarden Tonnen Kohlenstoff
into their bodies
an Land produzieren?
and all that to maintain.
wachsen und sich teilen.
and grow and divide.
little photosynthesis machines.
kleine Photosynthese-Maschinen.
of different species of phytoplankton,
Arten von Phytoplankton,
of a human hair.
die Breite des menschlichen Haars.
some of the more beautiful ones,
species of phytoplankton.
die Charismatiker des Phytoplanktons.
of schmutz on a microscope slide.
auf einem Objektträger aus.
to you in a minute.
how they were discovered.
wie sie entdeckt wurden.
haben wir in meinem Labor
in my lab called flow cytometry
Durchflusszytometrie experimentiert,
Forschung entwickelt wurde,
for studying cells like cancer cells,
for this off-label purpose
und für die Untersuchung
and it was beautifully suited to do that.
wozu sie sich hervorragend eignete.
in this tiny little capillary tube,
Kapillarröhrchen eingeführt,
an einem Laser vorbei,
according to their size
to whatever pigments they might have,
entsprechend ihrer Pigmentierung,
or whether you stain them.
when you shine blue light on it.
wenn es mit blauem Licht angestrahlt wird.
for several years
einige Jahre für die Untersuchung
ones that I showed you,
wie die eben gezeigten,
zu ihrer Zellbiologie.
well wouldn't it be really cool
dass es toll wäre,
auf ein Schiff mitzunehmen,
like this out on a ship
of phytoplankton would look like.
sichtbar zu machen.
der Durchflusszytometrie",
in flow cytometry,
des Herstellers,
from the company
es auf einem Schiff nicht funktionieren.
they would take it back.
that I was working with at the time,
damals arbeitete, Rob Olson,
to take this thing apart,
es wieder zusammenzusetzen
and take it off to sea.
Es funktionierte wunderbar.
because we thought the ship's vibrations
wir dachten, die Schiffsschwingungen
of the focusing of the laser,
des Lasers auswirken,
ganz wunderbar.
distributions across the ocean.
des Phytoplanktons im Ozean.
one cell at a time in real time
Zellen in Echtzeit betrachten,
that was very exciting.
das war sehr aufregend.
some faint signals
schwache Signale auf,
nicht wirklich wie Rauschen verhielt.
really behaving like noise.
the width of a human hair
der Breite eines menschlichen Haars,
die ich vorhin gezeigt habe?
on that same sample,
mit blauem Licht bestrahlt,
die rotes Licht emittieren.
photosynthetic cell on the planet.
photosynthetischen Zellen des Planeten.
um ihnen den Namen
to give them the name Prochlorococcus,
was "Primitive grüne Beere" bedeutet.
by these little cells
to study them and nothing else,
nur ihrer Untersuchung widmete.
hat sich wirklich bezahlt gemacht.
has really paid off.
including bringing me here.
und brachten mich sogar hierher.
we and others, many others,
haben wir und viele andere
across the oceans
quer über die Ozeane studiert
over wide, wide ranges
dass sie zahlreich vertreten sind,
des Ökosystems der Ozeane.
in what are called the open ocean gyres.
in den sogenannten Ozean-Gyren.
as the deserts of the oceans,
Meereswüsten bezeichnet,
es nur so von Prochlorococcus Zellen,
Prochlorococcus cells per liter.
Prochloroccocus pro Liter.
dicht aneinander drängt,
like we do in our cultures,
green chlorophyl.
grünes Chlorophyll.
has a billion Prochlorococcus in it,
eine Milliarde Prochlorococcus,
Milliarden von ihnen auf dem Planeten.
of them on the planet.
der Umrechnung machen möchten.
more than the human population
als die menschliche Bevölkerung
as much as all of the crops on land.
wie alle Kulturen an Land.
in the global ocean.
in den globalen Ozeanen.
as we were studying them
Überfluss sie vorkommen,
Wie kann eine einzige Art
across so many different habitats?
unterschiedlichen Lebensräumen vorkommen?"
verschiedene Ökotypen gibt.
are different ecotypes.
to the high-light intensities
Lichtintensitäten
to the low light in the deep ocean.
der Tiefsee angepasst sind.
in the bottom of the sunlit zone
lebenden Zellen betreiben
photosynthesizers of any known cell.
unter allen bekannten Zellen.
that there are some strains
bei niedrigeren Temperaturen,
at the cooler temperatures
and kept finding more and more diversity,
und immer mehr Vielfalt vorfanden
how diverse are these things?
wie vielfältig sind diese Dinger?"
possible to sequence their genomes
ihr Erbgut zu sequenzieren,
and look at their genetic makeup.
auf ihre genetische Struktur zu werfen.
the genomes of cultures that we have,
verfügbaren Kulturen zu sequenzieren,
der Durchflusszytometrie,
individual cells from the wild
aus dem Meer isolieren
Genome sequenzieren.
hundreds of Prochlorococcus.
Prochlorococcus sequenziert.
has roughly 2,000 genes --
etwa 2000 Gene hat --
of the human genome --
der Größe des menschlichen Genoms --
a thousand of those in common
dass sie nur tausend Gene gemein haben,
für jeden individuellen Stamm
for each individual strain
in dem die Zellen gedeihen konnten,
that the cell might have thrived in,
oder hohe oder niedrige Temperatur,
or high or low temperature,
nutrients that limit them
Nährstoffe gibt, die sie hemmen,
aus dem sie stammen.
that they come from.
it comes with these built-in apps.
hat es voreingestellte Apps.
iPhone-Person nicht löschen kann.
if you're an iPhone person.
wackeln sie noch haben sie X'e.
and they don't have x's.
kann man sie nicht loswerden.
you can't get rid of them.
of Prochlorococcus.
des Prochlorococcus.
of apps to draw upon
for your particular lifestyle and habitat.
Lebensstil und -raum anzupassen.
you'll have a lot of travel apps,
haben Sie eine Menge Reise-Apps,
you might have a lot of financial apps,
haben Sie vielleicht Finanz-Apps,
Ihnen sagen wird, was Sie hören wollen.
what you want to hear.
couple days in Vancouver
habe ich gelernt,
you just need an umbrella.
man braucht nur einen Regenschirm.
something about how you live your life,
etwas über Ihr Leben verrät,
of a Prochlorococcus cell
einer Prochlorococcus Zelle
in its environment.
seines Lebensraums.
uns nicht nur verraten würde,
through its day or its week,
sequenced hundreds of these cells,
dieser Zellen sequenziert,
genetische Gesamtgröße --
vorhersagen, wie wir sie gern nennen.
federation, as we call it.
of the human genome.
des menschlichen Genoms.
regions of the oceans
Flächen im Meer zu dominieren
als gesund ist --
than is healthy --
wie sie da draußen schweben,
a masterpiece they are,
of years of evolution.
Millionen von Evolutionsjahren.
dessen Mechanismus wir,
menschlichen Einfallsreichtums,
all of our human ingenuity
die Schliche gekommen sind.
in Form von organischem Kohlenstoff um,
in the form of organic carbon,
in those carbon bonds.
in diesen Kohlenstoffbindungen ein.
exactly how they do this,
wie genau sie dies tun,
our dependency on fossil fuels,
Brennstoffen reduzieren könnten,
meiner Geschichte schließt.
that we're burning
die wir verbrennen,
for the earth to bury those,
von Millionen von Jahren angelegt,
of Prochlorococcus,
Prochlorococcus mit inbegriffen,
in the blink of an eye
in einem Augenblick --
in the atmosphere.
in der Atmosphäre an.
what is that going to do
that my beloved microbes are doomed,
dass meine geliebten Mikroben
tatsächlich sind sie es nicht.
will expand as the ocean warms
Populationen vergrößern,
for Prochlorococcus of course --
für Prochlorococcus --
that we've undertaken,
unter den Verlierern
des Phytoplanktons sein
larger phytoplankton,
to be reduced in numbers,
dass ihre Zahl abnehmen wird,
the zooplankton that feed the fish
die wir so gern fangen.
my muse for the past 35 years,
seit 35 Jahren meine Muse,
anderer Mikroben,
of other microbes out there
und warten auf uns,
so they can tell their stories, too.
erzählen zu können.
ABOUT THE SPEAKER
Penny Chisholm - Microbial oceanographer, authorPenny Chisholm studies an extremely tiny microorganism that plays an enormous role in ocean ecosystems. Discovered only three decades ago, it has defined her career and inspired her to think differently about life on Earth.
Why you should listen
Penny Chisholm (whose scientific works are published under the name Sallie Chisholm) has been studying microscopic plants called phytoplankton since she was an undergraduate. After she joined the MIT faculty, in the 1980s she was lucky enough to be involved in the discovery of the smallest and most abundant phytoplankter on the planet: Prochlorococcus. Less that 1/100th the width of a human hair, this tiny photosynthetic microbe thrives in the sunlit surface waters across large swaths of the global ocean, where it uses the sun's energy to release oxygen, consume carbon dioxide and grow. There are an estimated three billion billion billion of these tiny cells in the global ocean where they provide sustenance for other microorganisms and fuel ocean food webs. "Prochlorococcus has been my muse for more than 30 years," Chisholm says. "It has taught me an enormous amount about the role of photosynthesis in shaping our planet, and about the power of diversity. Most important, it has taught me to be humbled by the mind-blowing complexity of the natural world."
Chisholm is one of ten Institute Professors at MIT and has received many honors for her research on Prochlorococcus, including the 2011 National Medal of Science awarded by President Obama at the White House. She has also co-authored a series of children's books about the role of photosynthesis in shaping our world.
Penny Chisholm | Speaker | TED.com