Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
페니 치솜(Penny Chisholm): 남몰래 지구를 움직이는 미생물들
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.
to a tiny microorganism
여러분께 소개하겠습니다.
that made it possible for us to evolve,
지구를 변화시켰습니다.
our dependency on fossil fuel.
방법을 알려줄지 모릅니다.
three billion billion billion
30억의 10억의 10억 배에 달하지만
until 35 years ago.
존재를 몰랐다는 거예요.
거슬러 올라가야 합니다.
might have looked something like this.
아마 이랬을 것입니다.
into the one we enjoy today,
이 행성이 바뀌어
of Prochlorococcus evolved
of oxygen and hydrogen.
수소로 분해할 수 있게 되었습니다.
화학에너지를 이용해서
out of the atmosphere
and proteins and amino acids,
당, 단백질, 아미노산 등을 만들죠.
that larger organisms could evolve.
더 큰 생물이 진화할 수 있게 되었죠.
지구상에 등장합니다.
photosynthesizers died
in their carbon bonds.
in the form of coal and oil.
형태로 땅속에 묻혀 있는 것입니다.
from those ancient microbes,
그 동력을 물려받은 셈이고
all of life on earth.
모든 생명체를 먹여 살립니다.
using the solar energy
태양 에너지 덕분에 뛰고
식물이 만들어내는 것입니다.
out of sunlight and carbon dioxide.
햇빛과 이산화탄소로 되어 있죠.
뜨거운 공기일 뿐입니다.
with the plants on land:
식물들과 매우 친숙합니다.
the pastures, the crops.
곡식 같은 것들 말이죠.
with billions of tons of animals.
동물로 가득합니다.
생각해보신 적 있으세요?
called phytoplankton
광합성 미생물이 서식하는 초원이
200 meters of the ocean,
open ocean ecosystem.
전체를 먹여 살립니다.
live among them and eat them,
식물성 플랑크톤을 먹기도 하고
to feed on them at night,
밤에 위로 헤엄쳐 올라옵니다.
and wait for them to die and settle down
플랑크톤이 죽어 가라앉기를 기다려
one percent of all the plants on land,
무게의 1%도 안 되지만
as much as all of the plants on land,
광합성을 하고 있는 겁니다.
다 포함해서 말이죠.
50 billion tons of carbon
500억 톤이나 되는 탄소를
into their bodies
자신의 몸 안에 저장하고
생산하는 걸까요?
나무의 등걸이나 줄기
and all that to maintain.
유지해야 할 것이 없죠.
and grow and divide.
성장과 분열, 성장과 분열뿐입니다.
little photosynthesis machines.
작은 광합성 기계일 뿐이죠.
of different species of phytoplankton,
식물성 플랑크톤이 있고
of a human hair.
두께보다 작습니다.
some of the more beautiful ones,
플랑크톤들을 보고 계신데요.
species of phytoplankton.
식물성 플랑크톤이라고 부릅니다.
of schmutz on a microscope slide.
뭔가 얼룩이 진 것처럼 보이죠.
to you in a minute.
how they were discovered.
발견했는지 말씀드리죠.
in my lab called flow cytometry
실험실에서 이것저것 해보고 있었죠.
for studying cells like cancer cells,
쓰이는 기술입니다.
for this off-label purpose
다르게 사용하고 있었습니다.
and it was beautifully suited to do that.
아주 적합했거든요.
in this tiny little capillary tube,
레이저를 통과시킵니다.
according to their size
to whatever pigments they might have,
다른 빛을 냅니다.
or whether you stain them.
when you shine blue light on it.
빨간 빛이 납니다.
for several years
몇 년간 이 장비를 이용했습니다.
ones that I showed you,
카리스마 넘치는 플랑크톤의
연구하고 있었죠.
well wouldn't it be really cool
좋은 생각이 하나 떠올랐죠.
like this out on a ship
of phytoplankton would look like.
볼 수 있으면 멋질 거라 생각했죠.
우리가 큰 컨테이너라고 부르는
in flow cytometry,
구입했습니다.
from the company
they would take it back.
다시 가져가기로 되어 있었죠.
that I was working with at the time,
롭 올슨(Rob Olson)이
to take this thing apart,
and take it off to sea.
작동 안 할 거라 생각했거든요.
because we thought the ship's vibrations
어려울 거라 생각했지만
of the focusing of the laser,
해양 분포를 측정했습니다.
distributions across the ocean.
one cell at a time in real time
한 번에 하나씩 실시간으로 보면서
that was very exciting.
정말 흥미로웠습니다.
some faint signals
나오는 걸 포착했지만
잡음 같지 않다는 걸 깨달았죠.
really behaving like noise.
the width of a human hair
1/100도 안됐지만
이 슬라이드 기억나시죠?
on that same sample,
두 개의 작은 세포가 있죠.
photosynthetic cell on the planet.
가장 흔한 광합성 세포죠.
to give them the name Prochlorococcus,
프로클로로코커스라고 이름 지었죠.
by these little cells
to study them and nothing else,
다른 건 말고 이것만 연구했습니다.
has really paid off.
얻는 것도 생기더라고요.
이 자리에까지 서게 됐습니다.
including bringing me here.
we and others, many others,
저희랑 또 많은 분들이
across the oceans
over wide, wide ranges
분포하고 있음을 알았습니다.
in what are called the open ocean gyres.
외해 환류(還流)라는 지역인데요.
as the deserts of the oceans,
알려져 있는 곳이지만
채우고 있는 것은
Prochlorococcus cells per liter.
프로클로로코커스였습니다.
like we do in our cultures,
이걸 다같이 한 데 끌어 모으면
green chlorophyl.
볼 수 있게 됩니다.
has a billion Prochlorococcus in it,
프로클로로코커스가 담겨 있는데
of them on the planet.
지구상에 존재합니다.
more than the human population
무게보다 더 나가고
as much as all of the crops on land.
광합성을 합니다.
in the global ocean.
as we were studying them
이런 생각이 들었어요.
그리 흔하게 존재하는지 궁금했습니다.
across so many different habitats?
are different ecotypes.
생태형임을 알게 됐죠.
to the high-light intensities
강한 빛에 적응했고
적은 빛에 적응했죠.
to the low light in the deep ocean.
in the bottom of the sunlit zone
맨 밑에 사는 세포는
photosynthesizers of any known cell.
광합성 세포로 알려져 있습니다.
that there are some strains
최적으로 성장하는 종류도 있고
at the cooler temperatures
있다는 것이었습니다.
더 다양한 종을 발견하게 되면서
and kept finding more and more diversity,
이런 생각이 들었습니다.
how diverse are these things?
게놈 서열을 밝힐 수 있게 됐어요.
possible to sequence their genomes
and look at their genetic makeup.
유전적 구성을 볼 수 있게 된 거죠.
the genomes of cultures that we have,
유전자 구성을 밝힐 수 있었고
individual cells from the wild
밝힐 수 있게 되었습니다.
게놈 서열을 밝혀냈죠
hundreds of Prochlorococcus.
has roughly 2,000 genes --
유전자를 갖고 있습니다.
of the human genome --
1/10 수준이죠.
a thousand of those in common
각 개별 계통 고유의
for each individual strain
나온 거였어요.
that the cell might have thrived in,
특정한 환경을 보여주는 것입니다.
온도나 높고 낮은 정도가 아니라
or high or low temperature,
질소나 인, 아니면 철분같은
nutrients that limit them
환경을 나타냈습니다.
that they come from.
원래 내장된 앱이 딸려오죠.
it comes with these built-in apps.
if you're an iPhone person.
그 앱들은 지울 수 없습니다.
x 표시도 안 생깁니다.
and they don't have x's.
you can't get rid of them.
핵심 유전자 같은 거예요.
of Prochlorococcus.
of apps to draw upon
앱 더미에서 몇 개를 뽑아
핸드폰을 맞춤 조정할 수도 있죠.
for your particular lifestyle and habitat.
you'll have a lot of travel apps,
여행 앱이 많을 거고
금융 관련 앱이 많을 겁니다.
you might have a lot of financial apps,
날씨 예보를 해주기를 바라면서요.
what you want to hear.
couple days in Vancouver
알게 됐는데
you just need an umbrella.
우산 하나만 있으면 되거든요.
여러분이 어떻게 사는지 알 수 있고
something about how you live your life,
게놈을 분석하면
of a Prochlorococcus cell
in its environment.
받는지 알 수 있습니다.
어떻게 보냈는지만이 아니라
through its day or its week,
밝혀내며 연구한 덕분에
sequenced hundreds of these cells,
추정할 수 있게 되었습니다.
연방이라고 부르는데요.
federation, as we call it.
80,000개나 되더군요.
of the human genome.
이 넓은 영역에서 우세하고
regions of the oceans
유지되고 있는 겁니다.
공상에 빠져 있을 땐
같기도 한데 --
than is healthy --
자기 일을 하는 상상을 합니다.
a masterpiece they are,
놀라며 끝납니다.
of years of evolution.
진화했는지로 놀라는 것으로 끝나죠.
아직 어떻게 해야 할지
all of our human ingenuity
이산화탄소를 이용해서
in the form of organic carbon,
화학적 에너지를 만들고
in those carbon bonds.
우리가 알 수만 있다면
exactly how they do this,
우리가 덜 소비할지
our dependency on fossil fuels,
땅 속의 화석 연료는
that we're burning
for the earth to bury those,
조상도 묻혀 있죠.
of Prochlorococcus,
다 태워버리고 있는 거예요.
in the blink of an eye
in the atmosphere.
증가하고 있습니다.
제 프로클로로코커스에게
what is that going to do
끝장났다는 말을 예상하실 텐데요.
that my beloved microbes are doomed,
그 개체수가 증가합니다.
will expand as the ocean warms
증가할 거라 보고 있습니다.
물론 기쁘긴 합니다만 --
for Prochlorococcus of course --
승자도 있고 패자도 있습니다.
that we've undertaken,
포함되어 있습니다.
larger phytoplankton,
to be reduced in numbers,
줄어들 거라 예상됩니다.
the zooplankton that feed the fish
다시 우리가 잡는 생선을 먹여 살리죠.
지난 35년간 영감을 주었지만
my muse for the past 35 years,
of other microbes out there
일조하고 있습니다.
우리가 찾기만을 기다리고 있습니다.
so they can tell their stories, too.
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