TED2018
Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
Penny Chisholm: Le piccole creature che danno segretamente energia al pianeta
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L'oceanografa Penny Chisholm ci parla di alcuni fantastici, microscopici esseri: i Prochlorococcus, le specie fotosintetiche più abbondanti sul pianeta. Un microbo marino che esiste da miliardi di anni. I Prochlorococcus sono stati scoperti solo a metà degli anni Ottanta, ma il loro antico codice genetico potrebbe suggerirci come possiamo ridurre la nostra dipendenza dal carburante fossile.
Penny Chisholm - Microbial oceanographer, author
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
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
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00:12
I'd like to introduce you
to a tiny microorganism
to a tiny microorganism
0
760
2840
Vorrei presentarvi
un piccolo microrganismo
un piccolo microrganismo
00:16
that you've probably never heard of:
1
4880
1736
che probabilmente non conoscete:
00:18
its name is Prochlorococcus,
2
6640
1976
si chiama Prochlorococcus,
00:20
and it's really an amazing little being.
3
8640
2200
ed è un essere affascinante.
00:23
For one thing, its ancestors
4
11680
2896
Innanzitutto, i suoi antenati
00:26
changed the earth in ways
that made it possible for us to evolve,
that made it possible for us to evolve,
5
14600
3816
hanno cambiato la Terra a tal punto
da rendere possibile la nostra evoluzione,
da rendere possibile la nostra evoluzione,
00:30
and hidden in its genetic code
6
18440
2056
e nascosto nel loro codice genetico
00:32
is a blueprint
7
20520
1776
c'è qualcosa
00:34
that may inspire ways to reduce
our dependency on fossil fuel.
our dependency on fossil fuel.
8
22320
5280
che potrebbe aiutarci a ridurre
la dipendenza dai combustibili fossili.
la dipendenza dai combustibili fossili.
00:40
But the most amazing thing
9
28480
1856
Ma la cosa più impressionante
00:42
is that there are
three billion billion billion
three billion billion billion
10
30360
2616
è che ci sono tre miliardi
di miliardi di miliardi
di miliardi di miliardi
00:45
of these tiny cells on the planet,
11
33000
1816
di queste cellule sul nostro pianeta,
00:46
and we didn't know they existed
until 35 years ago.
until 35 years ago.
12
34840
3320
e non sapevamo che esistessero
fino a 35 anni fa.
fino a 35 anni fa.
00:51
So to tell you their story,
13
39280
1456
Per raccontarvi la loro storia,
00:52
I need to first take you way back,
14
40760
2240
devo tornare molto indietro,
00:55
four billion years ago, when the earth
might have looked something like this.
might have looked something like this.
15
43800
3620
a quattro miliardi di anni fa,
quando la Terra poteva essere così.
quando la Terra poteva essere così.
01:00
There was no life on the planet,
16
48480
1856
Non c'era vita sul pianeta,
01:02
there was no oxygen in the atmosphere.
17
50360
2280
non c'era ossigeno nell'atmosfera.
01:05
So what happened to change that planet
into the one we enjoy today,
into the one we enjoy today,
18
53320
5656
Cos'ha trasformato quel pianeta
in quello che conosciamo oggi,
in quello che conosciamo oggi,
01:11
teeming with life,
19
59000
1816
rendendolo pieno di vita,
01:12
teeming with plants and animals?
20
60840
1640
di piante e animali?
01:15
Well, in a word, photosynthesis.
21
63480
2280
In una parola, la fotosintesi.
01:19
About two and a half billion years ago,
22
67080
2096
Circa due miliardi e mezzo di anni fa,
01:21
some of these ancient ancestors
of Prochlorococcus evolved
of Prochlorococcus evolved
23
69200
3936
si sono evoluti alcuni degli antenati
del Prochlorococcus
del Prochlorococcus
01:25
so that they could use solar energy
24
73160
2336
affinché potessero usare l'energia solare
01:27
and absorb it
25
75520
1296
e assorbirla
01:28
and split water into its component parts
of oxygen and hydrogen.
of oxygen and hydrogen.
26
76840
5016
e separare l'acqua in ossigeno e idrogeno.
01:33
And they used the chemical energy produced
27
81880
2416
E usavano l'energia chimica prodotta
01:36
to draw CO2, carbon dioxide,
out of the atmosphere
out of the atmosphere
28
84320
3896
per estrarre dall'atmosfera
CO2, anidride carbonica,
CO2, anidride carbonica,
01:40
and use it to build sugars
and proteins and amino acids,
and proteins and amino acids,
29
88240
3816
e usarla per costruire zuccheri,
proteine e aminoacidi,
proteine e aminoacidi,
01:44
all the things that life is made of.
30
92080
2400
tutto ciò di cui è fatta la vita.
01:47
And as they evolved and grew more and more
31
95560
3096
E mentre si evolvevano e aumentavano
01:50
over millions and millions of years,
32
98680
2056
per migliaia e migliaia di anni,
01:52
that oxygen accumulated in the atmosphere.
33
100760
3080
l'ossigeno si accumulava nell'atmosfera.
01:57
Until about 500 million years ago,
34
105480
2496
Fino a 500 milioni di anni fa,
02:00
there was enough in the atmosphere
that larger organisms could evolve.
that larger organisms could evolve.
35
108000
3696
ce n'era abbastanza da consentire
a organismi più grandi di evolversi.
a organismi più grandi di evolversi.
02:03
There was an explosion of life-forms,
36
111720
1936
Ci fu un'esplosione delle forme di vita
02:05
and, ultimately, we appeared on the scene.
37
113680
2560
e, alla fine, siamo apparsi noi.
02:09
While that was going on,
38
117000
1320
Mentre ciò accadeva,
02:11
some of those ancient
photosynthesizers died
photosynthesizers died
39
119440
3216
alcuni di quegli antichi
fotosintetizzatori sono morti,
fotosintetizzatori sono morti,
02:14
and were compressed and buried,
40
122680
1680
sono stati compressi e sepolti,
02:17
and became fossil fuel
41
125160
2096
e sono diventati carburante fossile
02:19
with sunlight buried
in their carbon bonds.
in their carbon bonds.
42
127280
4136
con la luce solare sepolta
nei loro legami di carbonio.
nei loro legami di carbonio.
02:23
They're basically buried sunlight
in the form of coal and oil.
in the form of coal and oil.
43
131440
4680
Hanno sepolto la luce solare
sotto forma di carbone e petrolio.
sotto forma di carbone e petrolio.
02:29
Today's photosynthesizers,
44
137080
1576
I fotosintetizzatori di oggi,
02:30
their engines are descended
from those ancient microbes,
from those ancient microbes,
45
138680
5656
hanno loro motori discendono
da quegli antichi microbi,
da quegli antichi microbi,
02:36
and they feed basically
all of life on earth.
all of life on earth.
46
144360
3240
e nutrono tutta la vita sulla Terra.
02:40
Your heart is beating
using the solar energy
using the solar energy
47
148440
3336
Il nostro cuore batte
usando la luce solare
usando la luce solare
02:43
that some plant processed for you,
48
151800
2216
che alcune piante elaborano per noi,
02:46
and the stuff your body is made out of
49
154040
2416
e alcune parti del nostro corpo
02:48
is made out of CO2
50
156480
1616
sono fatte di CO2,
02:50
that some plant processed for you.
51
158120
2440
che alcune piante elaborano per noi.
02:53
Basically, we're all made
out of sunlight and carbon dioxide.
out of sunlight and carbon dioxide.
52
161480
4280
In pratica, siamo fatti di luce solare
e anidride carbonica.
e anidride carbonica.
02:58
Fundamentally, we're just hot air.
53
166640
2056
In pratica, siamo aria fritta.
03:00
(Laughter)
54
168720
2320
(Risate)
03:04
So as terrestrial beings,
55
172560
1696
Quindi noi, creature terrestri,
03:06
we're very familiar
with the plants on land:
with the plants on land:
56
174280
3056
abbiamo familiarità
con le piante sulla Terra:
con le piante sulla Terra:
03:09
the trees, the grasses,
the pastures, the crops.
the pastures, the crops.
57
177360
4616
gli alberi, l'erba, i campi, le colture.
03:14
But the oceans are filled
with billions of tons of animals.
with billions of tons of animals.
58
182000
3816
Ma gli oceani sono pieni
di miliardi di animali.
di miliardi di animali.
03:17
Do you ever wonder what's feeding them?
59
185840
2360
Vi domandate mai cosa li nutra?
03:21
Well there's an invisible pasture
60
189400
2376
Si tratta di un pascolo invisibile
03:23
of microscopic photosynthesizers
called phytoplankton
called phytoplankton
61
191800
3776
di microscopici fotosintetizzatori
chiamati fitoplancton
chiamati fitoplancton
03:27
that fill the upper
200 meters of the ocean,
200 meters of the ocean,
62
195600
2640
che riempiono i primi 200 metri
di profondità oceanica
di profondità oceanica
03:32
and they feed the entire
open ocean ecosystem.
open ocean ecosystem.
63
200000
3416
e nutrono l'intero ecosistema oceanico.
03:35
Some of the animals
live among them and eat them,
live among them and eat them,
64
203440
2416
Alcuni animali vivono tra loro
e si nutrono di loro,
e si nutrono di loro,
03:37
and others swim up
to feed on them at night,
to feed on them at night,
65
205880
2536
altri risalgono per nutrirsi di notte,
03:40
while others sit in the deep
and wait for them to die and settle down
and wait for them to die and settle down
66
208440
3976
mentre altri rimangono sul fondo
e aspettano la loro morte per nutrirsi
e aspettano la loro morte per nutrirsi
03:44
and then they chow down on them.
67
212440
1524
e poi li divorano.
03:47
So these tiny phytoplankton,
68
215320
3096
Questi piccoli fitoplancton,
03:50
collectively, weigh less than
one percent of all the plants on land,
one percent of all the plants on land,
69
218440
4136
nell'insieme, pesano meno dell'1%
di tutte le piante sulla terra
di tutte le piante sulla terra
03:54
but annually they photosynthesize
as much as all of the plants on land,
as much as all of the plants on land,
70
222600
4296
ma annualmente fotosintetizzano
quanto le piante sulla terra,
quanto le piante sulla terra,
03:58
including the Amazon rainforest
71
226920
2416
inclusa la foresta Amazzonica
04:01
that we consider the lungs of the planet.
72
229360
2200
che consideriamo il polmone del pianeta.
04:04
Every year, they fix
50 billion tons of carbon
50 billion tons of carbon
73
232280
3976
Ogni anno, assorbono 50 milioni
di tonnellate di carbone
di tonnellate di carbone
04:08
in the form of carbon dioxide
into their bodies
into their bodies
74
236280
3256
sotto forma di anidride carbonica
nei loro corpi
nei loro corpi
04:11
that feeds the ocean ecosystem.
75
239560
2680
e alimentano l'ecosistema dell'oceano.
04:15
How does this tiny amount of biomass
76
243120
2576
Come possono queste piccole biomasse
04:17
produce as much as all the plants on land?
77
245720
2056
produrre quanto le piante sulla terra?
04:19
Well, they don't have trunks and stems
78
247800
2536
Loro non hanno tronchi o steli
04:22
and flowers and fruits
and all that to maintain.
and all that to maintain.
79
250360
2936
e fiori e frutti e
tutto questo da mantenere.
tutto questo da mantenere.
04:25
All they have to do is grow and divide
and grow and divide.
and grow and divide.
80
253320
2816
Quello che devono fare è crescere
e dividersi.
e dividersi.
04:28
They're really lean
little photosynthesis machines.
little photosynthesis machines.
81
256160
3600
Sono delle piccole macchine
da fotosintesi.
da fotosintesi.
04:33
They really crank.
82
261519
1201
Sono davvero eccentrici.
04:39
So there are thousands
of different species of phytoplankton,
of different species of phytoplankton,
83
267400
3896
Ci sono migliaia di specie
diverse di fitoplancton,
diverse di fitoplancton,
04:43
come in all different shapes and sizes,
84
271320
2176
con forme e dimensioni diverse,
04:45
all roughly less than the width
of a human hair.
of a human hair.
85
273520
3256
tutte spesse meno di un capello umano.
04:48
Here, I'm showing you
some of the more beautiful ones,
some of the more beautiful ones,
86
276800
3576
Eccone alcuni dei più belli,
04:52
the textbook versions.
87
280400
1480
quelli dei libri di scuola.
04:54
I call them the charismatic
species of phytoplankton.
species of phytoplankton.
88
282640
3240
Li chiamo la specie carismatica
del fitoplancton.
del fitoplancton.
05:00
And here is Prochlorococcus.
89
288120
3000
Ed ecco il Prochlorococcus.
05:04
I know,
90
292120
1536
Lo so,
05:05
it just looks like a bunch
of schmutz on a microscope slide.
of schmutz on a microscope slide.
91
293680
2936
sembra dello sporcizia al microscopio.
05:08
(Laughter)
92
296640
1576
(Risate)
05:10
But they're in there,
93
298240
1816
Ma sono lì,
05:12
and I'm going to reveal them
to you in a minute.
to you in a minute.
94
300080
2760
e ve li mostrerò tra poco.
05:15
But first I want to tell you
how they were discovered.
how they were discovered.
95
303560
3560
Ma prima voglio dirvi
come sono stati scoperti.
come sono stati scoperti.
05:20
About 38 years ago,
96
308080
2136
Circa 38 anni fa,
05:22
we were playing around with a technology
in my lab called flow cytometry
in my lab called flow cytometry
97
310240
4776
giocavamo con una tecnologia chiamata
citometria a flusso nel mio laboratorio,
citometria a flusso nel mio laboratorio,
05:27
that was developed for biomedical research
for studying cells like cancer cells,
for studying cells like cancer cells,
98
315040
4480
sviluppata per la ricerca biomedica
per studiare le cellule cancerose,
per studiare le cellule cancerose,
05:33
but it turns out we were using it
for this off-label purpose
for this off-label purpose
99
321080
3296
ma noi la stavamo usando
per un altro proposito,
per un altro proposito,
05:36
which was to study phytoplankton,
and it was beautifully suited to do that.
and it was beautifully suited to do that.
100
324400
3960
ovvero studiare il fitoplancton,
ed è stata davvero utile.
ed è stata davvero utile.
05:41
And here's how it works:
101
329480
1776
Ecco come funziona:
05:43
so you inject a sample
in this tiny little capillary tube,
in this tiny little capillary tube,
102
331280
3240
si inietta un campione
in questo tubicino capillare,
in questo tubicino capillare,
05:47
and the cells go single file by a laser,
103
335840
3496
le cellule passano in fila
davanti a un laser
davanti a un laser
05:51
and as they do, they scatter light
according to their size
according to their size
104
339360
4056
e, quando colpite, emettono una luce
in base alla loro dimensione
in base alla loro dimensione
05:55
and they emit light according
to whatever pigments they might have,
to whatever pigments they might have,
105
343440
3656
e in base al loro pigmento,
05:59
whether they're natural
or whether you stain them.
or whether you stain them.
106
347120
2616
che siano naturali o macchiati.
06:01
And the chlorophyl of phytoplankton,
107
349760
2360
E la clorofilla del fitoplancton,
06:05
which is green,
108
353160
1336
che è verde,
06:06
emits red light
when you shine blue light on it.
when you shine blue light on it.
109
354520
3736
emette una luce rossa
quando è colpita da una luce blu.
quando è colpita da una luce blu.
06:10
And so we used this instrument
for several years
for several years
110
358280
3216
Abbiamo usato questo strumento
per molti anni
per molti anni
per studiare le nostre
colture di fitoplancton,
colture di fitoplancton,
06:13
to study our phytoplankton cultures,
111
361520
1816
06:15
species like those charismatic
ones that I showed you,
ones that I showed you,
112
363360
3616
in particolare quelle specie carismatiche
che vi ho mostrato,
che vi ho mostrato,
06:19
just studying their basic cell biology.
113
367000
2200
per studiarne la biologia
cellulare di base.
cellulare di base.
06:22
But all that time, we thought,
well wouldn't it be really cool
well wouldn't it be really cool
114
370160
2936
Ma abbiamo sempre pensato
che sarebbe stato bello
che sarebbe stato bello
06:25
if we could take an instrument
like this out on a ship
like this out on a ship
115
373120
2816
avere uno strumento come questo
su una nave
su una nave
06:27
and just squirt seawater through it
116
375960
1696
e analizzare l'acqua del mare
06:29
and see what all those diversity
of phytoplankton would look like.
of phytoplankton would look like.
117
377680
4736
e vedere com'è tutta quella
diversità di fitoplancton.
diversità di fitoplancton.
06:34
So I managed to get my hands
118
382440
2096
Sono riuscita ad ottenere
06:36
on what we call a big rig
in flow cytometry,
in flow cytometry,
119
384560
3216
quello che chiamiamo il grande camion
della citometria a flusso,
della citometria a flusso,
06:39
a large, powerful laser
120
387800
2440
un laser grosso e potente,
06:43
with a money-back guarantee
from the company
from the company
121
391240
2736
con un rimborso garantito dalla compagnia
cioè, se non avesse funzionato
sulla nave, lo avrebbero ripreso.
sulla nave, lo avrebbero ripreso.
06:46
that if it didn't work on a ship,
they would take it back.
they would take it back.
122
394000
2936
06:48
And so a young scientist
that I was working with at the time,
that I was working with at the time,
123
396960
3016
E così un giovane scienziato
con cui lavoravo,
con cui lavoravo,
06:52
Rob Olson, was able
to take this thing apart,
to take this thing apart,
124
400000
2576
Rob Olson, è stato in grado di smontarlo,
06:54
put it on a ship, put it back together
and take it off to sea.
and take it off to sea.
125
402600
3856
metterlo su una nave, rimontarlo
e iniziare il viaggio.
e iniziare il viaggio.
06:58
And it worked like a charm.
126
406480
1336
Ha funzionato benissimo.
Non pensavamo avrebbe funzionato, perché
pensavamo che i movimenti della nave
pensavamo che i movimenti della nave
06:59
We didn't think it would,
because we thought the ship's vibrations
because we thought the ship's vibrations
127
407840
3136
07:03
would get in the way
of the focusing of the laser,
of the focusing of the laser,
128
411000
2376
avrebbero interferito sul laser,
07:05
but it really worked like a charm.
129
413400
1656
ma ha davvero funzionato bene.
07:07
And so we mapped the phytoplankton
distributions across the ocean.
distributions across the ocean.
130
415080
3496
E così abbiamo mappato la distribuzione
del fitoplancton nell'oceano.
del fitoplancton nell'oceano.
07:10
For the first time, you could look at them
one cell at a time in real time
one cell at a time in real time
131
418600
3616
Per la prima volta, li abbiamo
analizzati in tempo reale
analizzati in tempo reale
07:14
and see what was going on --
that was very exciting.
that was very exciting.
132
422240
2816
e capito cosa accadeva,
è stato emozionante.
è stato emozionante.
07:17
But one day, Rob noticed
some faint signals
some faint signals
133
425080
3016
Ma un giorno, Rob ha notato un segnale
07:20
coming out of the instrument
134
428120
1496
provenire dalla strumentazione
07:21
that we dismissed as electronic noise
135
429640
3696
che abbiamo scambiato per rumore elettrico
07:25
for probably a year
136
433360
2296
forse per un anno
07:27
before we realized that it wasn't
really behaving like noise.
really behaving like noise.
137
435680
3336
prima di capire che non si
comportava come un rumore.
comportava come un rumore.
07:31
It had some regular patterns to it.
138
439040
2160
Aveva un andamento regolare.
07:34
To make a long story short,
139
442440
1440
Per farla breve,
07:36
it was tiny, tiny little cells,
140
444640
2536
erano piccole, piccolissime cellule,
07:39
less than one-one hundredth
the width of a human hair
the width of a human hair
141
447200
3376
più piccole di un centesimo
dello spessore di un capello
dello spessore di un capello
07:42
that contain chlorophyl.
142
450600
1816
che contengono la clorofilla.
07:44
That was Prochlorococcus.
143
452440
1360
Era il Prochlorococcus.
07:47
So remember this slide that I showed you?
144
455040
2760
Vi ricordate questa slide?
07:50
If you shine blue light
on that same sample,
on that same sample,
145
458680
2616
Se fate riflettere della luce blu
su quel campione,
su quel campione,
07:53
this is what you see:
146
461320
1200
questo è ciò che vedrete:
07:55
two tiny little red light-emitting cells.
147
463280
3856
due piccole cellule
che emettono luce rossa.
che emettono luce rossa.
07:59
Those are Prochlorococcus.
148
467160
2120
Quelle sono Prochlorococcus.
08:02
They are the smallest and most abundant
photosynthetic cell on the planet.
photosynthetic cell on the planet.
149
470760
4040
Sono le cellule fotosintetiche più
piccole e abbondanti sul nostro pianeta.
piccole e abbondanti sul nostro pianeta.
08:09
At first, we didn't know what they were,
150
477071
1905
All'inizio, non sapevamo cosa fossero
e li abbiamo chiamati "piccoli verdi".
08:11
so we called the "little greens."
151
479000
1776
08:12
It was a very affectionate name for them.
152
480800
1976
Era un nome affettuoso.
08:14
Ultimately, we knew enough about them
to give them the name Prochlorococcus,
to give them the name Prochlorococcus,
153
482800
3616
Poi, abbiamo scoperto abbastanza
da chiamarlo Prochlorococcus
da chiamarlo Prochlorococcus
08:18
which means "primitive green berry."
154
486440
2216
che significa "bacca verde primitiva".
08:20
And it was about that time
155
488680
1440
E da allora
08:23
that I became so smitten
by these little cells
by these little cells
156
491480
2776
mi sono innamorata così
tanto di queste piccole cellule
tanto di queste piccole cellule
08:26
that I redirected my entire lab
to study them and nothing else,
to study them and nothing else,
157
494280
4120
che ho reindirizzato il mio laboratorio
esclusivamente sul loro studio,
esclusivamente sul loro studio,
08:31
and my loyalty to them
has really paid off.
has really paid off.
158
499760
3016
e la mia fedeltà verso di loro
mi ha ripagata.
mi ha ripagata.
08:34
They've given me a tremendous amount,
including bringing me here.
including bringing me here.
159
502800
3560
Mi hanno dato grandi quantità di dati,
e mi hanno portata fin qui.
e mi hanno portata fin qui.
08:39
(Applause)
160
507880
5360
(Applausi)
08:45
So over the years,
we and others, many others,
we and others, many others,
161
513799
2976
Quindi negli anni, noi e molti altri
08:48
have studied Prochlorococcus
across the oceans
across the oceans
162
516799
3377
abbiamo studiato i Prochlorococcus
negli oceani
negli oceani
08:52
and found that they're very abundant
over wide, wide ranges
over wide, wide ranges
163
520200
4576
e abbiamo scoperto che sono abbondanti
in una vasta area
in una vasta area
08:56
in the open ocean ecosystem.
164
524800
1640
dell'ecosistema oceanico.
08:59
They're particularly abundant
in what are called the open ocean gyres.
in what are called the open ocean gyres.
165
527680
4096
In particolare abbondano
in quelli che sono chiamati giri oceanici.
in quelli che sono chiamati giri oceanici.
09:03
These are sometimes referred to
as the deserts of the oceans,
as the deserts of the oceans,
166
531800
3736
Questi sono a volte chiamati
i deserti degli oceani,
i deserti degli oceani,
09:07
but they're not deserts at all.
167
535560
2016
ma non sono affatto deserti.
09:09
Their deep blue water is teeming
168
537600
2536
Le loro acque blu pullulano
09:12
with a hundred million
Prochlorococcus cells per liter.
Prochlorococcus cells per liter.
169
540160
3400
di centinaia di milioni
di Prochlorococcus per ogni litro.
di Prochlorococcus per ogni litro.
09:16
If you crowd them together
like we do in our cultures,
like we do in our cultures,
170
544360
2616
Metendoli insieme
come facciamo nelle colture,
come facciamo nelle colture,
09:19
you can see their beautiful
green chlorophyl.
green chlorophyl.
171
547000
3536
si può vedere la loro
bellissima clorofilla verde.
bellissima clorofilla verde.
09:22
One of those test tubes
has a billion Prochlorococcus in it,
has a billion Prochlorococcus in it,
172
550560
4616
Una di quelle provette contiene
milioni di Prochlorococcus
milioni di Prochlorococcus
09:27
and as I told you earlier,
173
555200
1456
e, come vi ho detto prima,
09:28
there are three billion billion billion
of them on the planet.
of them on the planet.
174
556680
3176
ci ne sono tre miliardi di miliardi
di miliardi sul pianeta.
di miliardi sul pianeta.
09:31
That's three octillion,
175
559880
2216
Sono tre ottilioni,
09:34
if you care to convert.
176
562120
1680
se volete convertire.
09:36
(Laughter)
177
564480
1696
(Risate)
09:38
And collectively, they weigh
more than the human population
more than the human population
178
566200
3896
E insieme, pesano più
di tutti gli esseri umani
di tutti gli esseri umani
09:42
and they photosynthesize
as much as all of the crops on land.
as much as all of the crops on land.
179
570120
3960
e fotosintetizzano quanto
tutte le colture sulla terra.
tutte le colture sulla terra.
09:47
They're incredibly important
in the global ocean.
in the global ocean.
180
575080
3440
Sono importantissimi
negli oceani del pianeta.
negli oceani del pianeta.
09:51
So over the years,
as we were studying them
as we were studying them
181
579120
2496
Nel corso degli anni, mentre li studiavamo
09:53
and found how abundant they were,
182
581640
2176
e abbiamo scoperto la loro abbondanza,
09:55
we thought, hmm, this is really strange.
183
583840
1936
abbiamo pensato che fosse strano.
09:57
How can a single species be so abundant
across so many different habitats?
across so many different habitats?
184
585800
3840
Come può una sola specie essere così
abbondante nei diversi habitat?
abbondante nei diversi habitat?
10:02
And as we isolated more into culture,
185
590640
2016
E quando abbiamo isolato più colture
10:04
we learned that they
are different ecotypes.
are different ecotypes.
186
592680
2136
abbiamo scoperto che ci sono
diversi ecotipi.
diversi ecotipi.
10:06
There are some that are adapted
to the high-light intensities
to the high-light intensities
187
594840
2896
Alcuni tipi sono adatti alla luce intensa
10:09
in the surface water,
188
597760
1256
delle acque superficiali,
10:11
and there are some that are adapted
to the low light in the deep ocean.
to the low light in the deep ocean.
189
599040
3576
e altri sono adatti
alla poca luce degli oceani profondi.
alla poca luce degli oceani profondi.
10:14
In fact, those cells that live
in the bottom of the sunlit zone
in the bottom of the sunlit zone
190
602640
3576
Infatti, queste cellule che vivono
dove c'è poca luce
dove c'è poca luce
10:18
are the most efficient
photosynthesizers of any known cell.
photosynthesizers of any known cell.
191
606240
4776
sono i più efficienti
fotosintetizzatori conosciuti.
fotosintetizzatori conosciuti.
10:23
And then we learned
that there are some strains
that there are some strains
192
611040
2336
E poi abbiamo imparato
che ce ne sono alcuni
che ce ne sono alcuni
10:25
that grow optimally along the equator,
193
613400
3416
che crescono nei pressi dell'equatore,
10:28
where there are higher temperatures,
194
616840
1736
dove ci sono temperature più alte,
10:30
and some that do better
at the cooler temperatures
at the cooler temperatures
195
618600
2376
e alcuni lavorano meglio
a basse temperature
a basse temperature
10:33
as you go north and south.
196
621000
1256
mentre si va a nord e sud.
10:34
So as we studied these more and more
and kept finding more and more diversity,
and kept finding more and more diversity,
197
622280
3696
Li abbiamo studiati sempre di più per
continuare a scoprire la loro diversità,
continuare a scoprire la loro diversità,
10:38
we thought, oh my God,
how diverse are these things?
how diverse are these things?
198
626000
2440
e abbiamo pensato:
"Cavolo, quanto sono diversi!"
"Cavolo, quanto sono diversi!"
10:41
And about that time, it became
possible to sequence their genomes
possible to sequence their genomes
199
629040
3256
Poi, è stato possibile
mappare il loro genoma
mappare il loro genoma
10:44
and really look under the hood
and look at their genetic makeup.
and look at their genetic makeup.
200
632320
3600
e osservare sotto il cappuccio
e vedere il loro corredo genetico.
e vedere il loro corredo genetico.
10:49
And we've been able to sequence
the genomes of cultures that we have,
the genomes of cultures that we have,
201
637280
4416
E abbiamo ottenuto la sequenza
dei genomi delle colture che avevamo,
dei genomi delle colture che avevamo,
10:53
but also recently, using flow cytometry,
202
641720
2376
e recentemente, usando la
citometria a flusso,
citometria a flusso,
10:56
we can isolate
individual cells from the wild
individual cells from the wild
203
644120
2856
abbiamo potuto isolare
singole cellule presenti in natura
singole cellule presenti in natura
10:59
and sequence their individual genomes,
204
647000
2176
e la sequenza dei loro genomi,
11:01
and now we've sequenced
hundreds of Prochlorococcus.
hundreds of Prochlorococcus.
205
649200
2880
e ora abbiamo le sequenze
di centinaia di Prochlorococcus.
di centinaia di Prochlorococcus.
11:04
And although each cell
has roughly 2,000 genes --
has roughly 2,000 genes --
206
652840
3936
E anche se ogni cellula
ha circa 2000 geni --
ha circa 2000 geni --
11:08
that's one tenth the size
of the human genome --
of the human genome --
207
656800
3576
un decimo della dimensione
del genoma umano --
del genoma umano --
11:12
as you sequence more and more,
208
660400
1456
con sempre più sequenze
11:13
you find that they only have
a thousand of those in common
a thousand of those in common
209
661880
4696
abbiamo scoperto che avevano
solo un migliaio di genomi in comune
solo un migliaio di genomi in comune
11:18
and the other thousand
for each individual strain
for each individual strain
210
666600
3096
e che le altre migliaia per ogni specie
11:21
is drawn from an enormous gene pool,
211
669720
2576
sono prese da un'enorme piscina di geni,
11:24
and it reflects the particular environment
that the cell might have thrived in,
that the cell might have thrived in,
212
672320
6616
e riflettono il particolare ambiente
in cui la cellula si è sviluppata,
in cui la cellula si è sviluppata,
11:30
not just high or low light
or high or low temperature,
or high or low temperature,
213
678960
2976
non solo la luce o la temperatura
più o meno basse,
più o meno basse,
11:33
but whether there are
nutrients that limit them
nutrients that limit them
214
681960
2776
ma anche se ci sono nutrienti
che li limitano
che li limitano
11:36
like nitrogen, phosphorus or iron.
215
684760
2456
come azoto, fosforo o ferro.
11:39
It reflects the habitat
that they come from.
that they come from.
216
687240
2520
Riflettono l'habitat da cui provengono.
11:42
Think of it this way.
217
690400
1200
Pensatela in questo modo.
11:45
If each cell is a smartphone
218
693040
3256
Se ogni cellula è un cellulare
11:48
and the apps are the genes,
219
696320
1920
e le applicazioni sono i geni,
11:51
when you get your smartphone,
it comes with these built-in apps.
it comes with these built-in apps.
220
699080
3456
quando si compra un cellulare
ci sono delle app preinstallate.
ci sono delle app preinstallate.
11:54
Those are the ones that you can't delete
if you're an iPhone person.
if you're an iPhone person.
221
702560
3216
Quelle sono quelle che non si possono
cancellare se avete un iPhone.
cancellare se avete un iPhone.
11:57
You press on them and they don't jiggle
and they don't have x's.
and they don't have x's.
222
705800
3056
Le cliccate, ma non tremano
e non hanno la x.
e non hanno la x.
12:00
Even if you don't want them,
you can't get rid of them.
you can't get rid of them.
223
708880
2616
Anche se non si vogliono,
non riuscite a liberarvene.
non riuscite a liberarvene.
12:03
(Laughter)
224
711520
2576
(Risate)
12:06
Those are like the core genes
of Prochlorococcus.
of Prochlorococcus.
225
714120
3136
Quelle sono come i geni principali
del Prochlorococcus.
del Prochlorococcus.
12:09
They're the essence of the phone.
226
717280
2056
Sono l'essenza del telefono.
12:11
But you have a huge pool
of apps to draw upon
of apps to draw upon
227
719360
4976
Ma c'è una grande piscina
di app da cui poter pescare
di app da cui poter pescare
12:16
to make your phone custom-designed
for your particular lifestyle and habitat.
for your particular lifestyle and habitat.
228
724360
5736
per personalizzare il telefono
per uno stile di vita o un habitat.
per uno stile di vita o un habitat.
12:22
If you travel a lot,
you'll have a lot of travel apps,
you'll have a lot of travel apps,
229
730120
3816
Se viaggiate molto,
ci saranno un sacco di app per i viaggi,
ci saranno un sacco di app per i viaggi,
12:25
if you're into financial things,
you might have a lot of financial apps,
you might have a lot of financial apps,
230
733960
4816
se siete esperti di finanza,
ci saranno app sulla finanza,
ci saranno app sulla finanza,
12:30
or if you're like me,
231
738800
1536
o, se siete come me,
12:32
you probably have a lot of weather apps,
232
740360
1936
avrete un sacco di app per il meteo,
12:34
hoping one of them will tell you
what you want to hear.
what you want to hear.
233
742320
2616
sperando che vi dicano
quello che volete sentire.
quello che volete sentire.
(Risate)
12:36
(Laughter)
234
744960
1336
12:38
And I've learned the last
couple days in Vancouver
couple days in Vancouver
235
746320
2376
E ho imparato
negli ultimi giorni a Vancouver
negli ultimi giorni a Vancouver
12:40
that you don't need a weather app --
you just need an umbrella.
you just need an umbrella.
236
748720
2976
che non c'è bisogno di una app
per il meteo, ma di un ombrello.
per il meteo, ma di un ombrello.
12:43
So --
237
751720
1216
Quindi...
12:44
(Laughter)
238
752960
2176
(Risate)
12:47
(Applause)
239
755160
2696
(Applausi)
12:49
So just as your smartphone tells us
something about how you live your life,
something about how you live your life,
240
757880
5936
Quindi come il cellulare vi dice
qualcosa su come vivete la vostra vita,
qualcosa su come vivete la vostra vita,
12:55
your lifestyle,
241
763840
1296
il vostro stile di vita,
12:57
reading the genome
of a Prochlorococcus cell
of a Prochlorococcus cell
242
765160
2616
leggere il genoma
di una cellula di Prochlorococcus
di una cellula di Prochlorococcus
12:59
tells us what the pressures are
in its environment.
in its environment.
243
767800
4040
ci parla delle pressioni nel suo ambiente.
13:04
It's like reading its diary,
244
772680
1976
È come leggere il suo diario,
13:06
not only telling us how it got
through its day or its week,
through its day or its week,
245
774680
3776
che non dice come ha passato
i gironi o gli anni,
i gironi o gli anni,
13:10
but even its evolutionary history.
246
778480
2680
ma ci racconta la sua storia evolutiva.
Mentre studiavamo, ho detto che abbiamo
sequenziato centinaia di cellule,
sequenziato centinaia di cellule,
13:14
As we studied -- I said we've
sequenced hundreds of these cells,
sequenced hundreds of these cells,
247
782200
3216
13:17
and we can now project
248
785440
1856
e ora possiamo proiettare
13:19
what is the total genetic size --
249
787320
4136
le misura genetica totale,
13:23
gene pool --
250
791480
1216
la piscina genetica,
13:24
of the Prochlorococcus
federation, as we call it.
federation, as we call it.
251
792720
3496
della federazione del Prochlorococcus,
come la chiamiamo.
come la chiamiamo.
13:28
It's like a superorganism.
252
796240
1656
È come un superoganismo.
13:29
And it turns out that projections are
253
797920
2616
Secondo le nostre proiezioni
13:32
that the collective has 80,000 genes.
254
800560
3016
insieme hanno 80.000 geni.
13:35
That's four times the size
of the human genome.
of the human genome.
255
803600
2936
Si tratta di quattro volte
la dimensione del genoma umano.
la dimensione del genoma umano.
13:38
And it's that diversity of gene pools
256
806560
4416
E questa grande varietà di geni
13:43
that makes it possible for them
257
811000
2016
rende loro possibile
13:45
to dominate these large
regions of the oceans
regions of the oceans
258
813040
2256
dominare vaste zone degli oceani
13:47
and maintain their stability
259
815320
1736
e mantenere la loro stabilità
13:49
year in and year out.
260
817080
1920
anno dopo anno.
13:52
So when I daydream about Prochlorococcus,
261
820680
3176
Quando sogno ad occhi aperti
i Prochlorococcus,
i Prochlorococcus,
13:55
which I probably do more
than is healthy --
than is healthy --
262
823880
2456
cosa che faccio più del necessario,
13:58
(Laughter)
263
826360
1696
(Risate)
14:00
I imagine them floating out there,
264
828080
3376
li immagino sguazzare in giro,
14:03
doing their job,
265
831480
1296
fare il loro lavoro,
14:04
maintaining the planet,
266
832800
1536
mantenere il pianeta,
14:06
feeding the animals.
267
834360
3176
nutrire gli animali.
14:09
But also I inevitably end up
268
837560
2176
Ma finisco sempre
14:11
thinking about what
a masterpiece they are,
a masterpiece they are,
269
839760
3416
a pensare a che capolavoro siano,
14:15
finely tuned by millions
of years of evolution.
of years of evolution.
270
843200
3896
forgiati in migliaia
di anni di evoluzione.
di anni di evoluzione.
14:19
With 2,000 genes,
271
847120
2000
Con 2000 geni
14:21
they can do what
all of our human ingenuity
all of our human ingenuity
272
849960
2456
possono fare quello che l'ingenuità umana
14:24
has not figured out how to do yet.
273
852440
2256
non sa ancora come fare.
14:26
They can take solar energy, CO2
274
854720
2976
Prendere energia solare, CO2
14:29
and turn it into chemical energy
in the form of organic carbon,
in the form of organic carbon,
275
857720
3496
e trasformarle in energia chimica
sotto forma di carbonio organico,
sotto forma di carbonio organico,
14:33
locking that sunlight
in those carbon bonds.
in those carbon bonds.
276
861240
3280
catturare quella luce
in quei legami di carbonio.
in quei legami di carbonio.
14:37
If we could figure out
exactly how they do this,
exactly how they do this,
277
865760
3536
Se potessimo scoprire come ci riescono,
14:41
it could inspire designs
278
869320
3016
potremmo ispirare design
che potrebbero ridurre la nostra
dipendenza dai carburanti fossili,
dipendenza dai carburanti fossili,
14:44
that could reduce
our dependency on fossil fuels,
our dependency on fossil fuels,
279
872360
2936
14:47
which brings my story full circle.
280
875320
2800
e con ciò concludo il cerchio
della mia storia.
della mia storia.
14:51
The fossil fuels that are buried
that we're burning
that we're burning
281
879160
2896
I carburanti fossili che bruciamo
sono sepolti
sono sepolti
14:54
took millions of years
for the earth to bury those,
for the earth to bury those,
282
882080
4816
e la Terra impiega milioni di anni
per produrli,
per produrli,
14:58
including those ancestors
of Prochlorococcus,
of Prochlorococcus,
283
886920
3016
inclusi gli antenati del Prochlorococcus,
15:01
and we're burning that now
in the blink of an eye
in the blink of an eye
284
889960
2896
e li consumiamo troppo velocemente
15:04
on geological timescales.
285
892880
1936
su scala geologica.
15:06
Carbon dioxide is increasing
in the atmosphere.
in the atmosphere.
286
894840
2896
L'anidride carbonica nell'atmosfera
sta aumentando.
sta aumentando.
15:09
It's a greenhouse gas.
287
897760
1576
È il gas serra.
15:11
The oceans are starting to warm.
288
899360
2096
Gli oceani si stanno riscaldando.
15:13
So the question is,
what is that going to do
what is that going to do
289
901480
2736
Quindi la domanda è:
quale sarà la conseguenza
quale sarà la conseguenza
15:16
for my Prochlorococcus?
290
904240
2496
per il mio Prochlorococcus?
15:18
And I'm sure you're expecting me to say
that my beloved microbes are doomed,
that my beloved microbes are doomed,
291
906760
4936
E sono certa che immaginiate che dica che
i miei adorati microbi siano condannati,
i miei adorati microbi siano condannati,
15:23
but in fact they're not.
292
911720
1320
ma non lo sono.
15:25
Projections are that their populations
will expand as the ocean warms
will expand as the ocean warms
293
913960
5656
Secondo le previsioni, la loro popolazione
crescerà con il riscaldamento degli oceani
crescerà con il riscaldamento degli oceani
15:31
to 30 percent larger by the year 2100.
294
919640
3880
aumentando del 30% entro il 2100.
15:36
Does that make me happy?
295
924000
1400
Questo mi rende felice?
15:38
Well, it makes me happy
for Prochlorococcus of course --
for Prochlorococcus of course --
296
926320
2656
Sono certamente felice
per il Prochlorococcus,
per il Prochlorococcus,
15:41
(Laughter)
297
929000
2296
(Risate)
15:43
but not for the planet.
298
931320
2400
ma non per il pianeta.
15:46
There are winners and losers
299
934480
1376
Ci sono vincitori e vinti
15:47
in this global experiment
that we've undertaken,
that we've undertaken,
300
935880
3256
in questo esperimento globale
che stiamo facendo
che stiamo facendo
15:51
and it's projected that among the losers
301
939160
2976
e si pensa che tra i perdenti
15:54
will be some of those
larger phytoplankton,
larger phytoplankton,
302
942160
2056
ci saranno alcuni dei fitoplancton,
15:56
those charismatic ones
303
944240
1296
quelli carismatici
15:57
which are expected
to be reduced in numbers,
to be reduced in numbers,
304
945560
2816
il cui numero potrebbe ridursi,
16:00
and they're the ones that feed
the zooplankton that feed the fish
the zooplankton that feed the fish
305
948400
3496
e che sono quelli che alimentano
lo zooplancton che alimenta i pesci
lo zooplancton che alimenta i pesci
16:03
that we like to harvest.
306
951920
1400
che ci piace pescare.
16:08
So Prochlorococcus has been
my muse for the past 35 years,
my muse for the past 35 years,
307
956600
4456
Il Prochlorococcus è stato la mia musa
negli ultimi 35 anni,
negli ultimi 35 anni,
16:13
but there are legions
of other microbes out there
of other microbes out there
308
961080
2376
ma ci sono altre legioni di microbi
16:15
maintaining our planet for us.
309
963480
2160
che mantengono il pianeta per noi.
16:18
They're out there
310
966360
2056
Sono là fuori
16:20
ready and waiting for us to find them
so they can tell their stories, too.
so they can tell their stories, too.
311
968440
4256
e aspettano che noi li troviamo
per raccontare anche le loro storie.
per raccontare anche le loro storie.
16:24
Thank you.
312
972720
1216
Grazie.
16:25
(Applause)
313
973960
5600
(Applausi)
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