ABOUT THE SPEAKER
Karen Lloyd - Marine microbiologist
Karen Lloyd studies novel groups of microbes in Earth's deep surface biosphere, collecting them from disparate remote places such as Arctic fjords, volcanoes in Costa Rica, even deep in mud in the Marianas Trench

Why you should listen

Karen G. Lloyd applies molecular biological techniques to environmental samples to learn more about microbes that have thus far evaded attempts to be cultured in a laboratory. She has adapted novel techniques to quantify and characterize these mysterious microbes while requiring minimal changes to their natural conditions. Her work centers on deep oceanic subsurface sediments, deep-sea mud volcanoes and cold seeps, terrestrial volcanoes and hot springs, serpentinizing springs, Arctic marine fjord sediments and ancient permafrost. She is currently an Assistant Professor at the University of Tennessee. 

More profile about the speaker
Karen Lloyd | Speaker | TED.com
TED2019

Karen Lloyd: The mysterious microbes living deep inside the earth -- and how they could help humanity

凯伦·劳埃德: 神秘的地底微生物——它们是如何帮助人类的

Filmed:
1,779,249 views

在你脚下的土地,是庞大又神秘的微生物的家园——它们中的一些已经在地壳里生活了成千上万年了。它在下面是什么样子的?就像置身于哥斯达黎加的火山和温泉,微生物学家凯伦·劳埃德将为我们展示这些地下隐秘的生物以及它们如何对地上产生了深远的影响。
- Marine microbiologist
Karen Lloyd studies novel groups of microbes in Earth's deep surface biosphere, collecting them from disparate remote places such as Arctic fjords, volcanoes in Costa Rica, even deep in mud in the Marianas Trench Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
It may可能 seem似乎 like we're all standing常设
on solid固体 earth地球 right now,
0
667
3286
看起来我们现在都站在
坚固的地球表面上,
然而并不是。
00:15
but we're not.
1
3977
1373
00:17
The rocks岩石 and the dirt污垢 underneath us
are crisscrossed纵横交错 by tiny little fractures骨折
2
5753
4397
在我们脚下的石头和尘土里
交叉分布着
细小的断裂层和空隙。
00:22
and empty spaces空间.
3
10174
1399
这些空隙中充满
天文数量级的微生物,
00:23
And these empty spaces空间 are filled填充
with astronomical天文 quantities数量 of microbes微生物,
4
11597
4929
比如这些。
00:28
such这样 as these ones那些.
5
16550
1267
00:30
The deepest最深 that we found发现 microbes微生物
so far into the earth地球
6
18866
3363
目前我们可以找到微生物的最大深度
是地下5000米。
00:34
is five kilometers公里 down.
7
22253
1888
所以,如果你在地面上定一个点位,
00:36
So like, if you pointed
yourself你自己 at the ground地面
8
24165
2156
然后开始向地心跑,
00:38
and took off running赛跑 into the ground地面,
9
26345
2319
沿途5000米的路径上都能看到微生物。
00:40
you could run an entire整个 5K race种族
and microbes微生物 would line线 your whole整个 path路径.
10
28688
3671
00:45
So you may可能 not have ever thought
about these microbes微生物
11
33044
2524
所以你可能从来没想到这些微生物
还存在于地壳的深处,
00:47
that are deep inside earth's地球 crust脆皮,
12
35592
1690
但是你可能会想到生活
在我们内脏里的微生物。
00:49
but you probably大概 thought
about the microbes微生物 living活的 in our guts胆量.
13
37306
2962
如果你将地球上所有生物的
00:52
If you add up the gut肠道 microbiomes微生物组
14
40292
1817
00:54
of all the people
and all the animals动物 on the planet行星,
15
42133
2841
内脏微生物全部加在一起,
它们的重量约有10万吨。
00:56
collectively, this weighs
about 100,000 tons.
16
44998
3909
每一天,这么庞大的生物群
就生活在我们的肚子里。
01:00
This is a huge巨大 biome生物群落 that we carry携带
in our bellies肚子 every一切 single day.
17
48931
4293
01:05
We should all be proud骄傲.
18
53907
1417
我们都应该感到非常骄傲。
01:07
(Laughter笑声)
19
55348
1106
(笑声)
但是相对于可以覆盖
整个地球表面的微生物,
01:08
But it pales相形见绌 in comparison对照
to the number of microbes微生物
20
56478
3872
比如在土壤里、河里和海里的微生物,
01:12
that are covering覆盖
the entire整个 surface表面 of the earth地球,
21
60374
2485
内脏里的微生物
就显得相形见绌了。
01:14
like in our soils土壤,
our rivers河流 and our oceans海洋.
22
62883
2831
它们加起来约有20亿吨。
01:17
Collectively, these weigh称重
about two billion十亿 tons.
23
65738
3873
01:22
But it turns out that the majority多数
of microbes微生物 on earth地球
24
70174
2596
但是事实说明大部分地球上的微生物
并不是在我们的内脏或者污水处理厂里。
01:24
aren't even in oceans海洋 or our guts胆量
or sewage污水 treatment治疗 plants植物.
25
72794
3777
实际上,它们大多数都在地壳里。
01:28
Most of them are actually其实
inside the earth's地球 crust脆皮.
26
76595
2777
所以这些加起来有400亿吨重。
01:31
So collectively,
these weigh称重 40 billion十亿 tons.
27
79396
3849
01:35
This is one of the biggest最大
biomes生物群落 on the planet行星,
28
83754
3291
这是地球上最大的微生物群之一,
而我们在几十年前才发现它们的存在。
01:39
and we didn't even know it existed存在
until直到 a few少数 decades几十年 ago.
29
87069
3436
01:42
So the possibilities可能性
for what life is like down there,
30
90847
2695
所以地球下的生活是什么样,
或者它们对人类的影响
01:45
or what it might威力 do for humans人类,
31
93566
2545
无法估量。
01:48
are limitless无限.
32
96135
1700
01:50
This is a map地图 showing展示 a red dot
33
98367
1872
这个地图上的红点标记的每一个地方
都是我们通过现代微生物学手段
01:52
for every一切 place地点 where we've我们已经 gotten得到
pretty漂亮 good deep subsurface表面下的 samples样本
34
100263
3358
获得的非常好的地表下层样本。
01:55
with modern现代 microbiological微生物 methods方法,
35
103645
1818
你可能想不到,
01:57
and you may可能 be impressed印象深刻
36
105487
1383
我们在全球各地都有取样。
01:58
that we're getting得到 a pretty漂亮 good
global全球 coverage覆盖,
37
106894
2310
但是实际上,如果你发现
这些是我们仅有的几个采样地点,
02:01
but actually其实, if you remember记得
that these are the only places地方
38
109228
2857
情况看起来就没那么乐观了。
02:04
that we have samples样本 from,
it looks容貌 a little worse更差.
39
112109
2381
假如我们在一个外星人的飞船上,
02:06
If we were all in an alien外侨 spaceship飞船,
40
114514
1809
试图通过仅有的这些样本
来重新构建地球的地图,
02:08
trying to reconstruct重建 a map地图 of the globe地球
from only these samples样本,
41
116347
3659
那是绝对不可能做到的。
02:12
we'd星期三 never be able能够 to do it.
42
120030
2322
02:15
So people sometimes有时 say to me,
43
123218
2301
有时候有人跟我说,
“没错,地表下有很多微生物,但是……
02:17
"Yeah, there's a lot of microbes微生物
in the subsurface表面下的, but ...
44
125543
3516
它们不是在冬眠吗?”
02:21
aren't they just kind of dormant休眠?"
45
129083
1650
02:23
This is a good point.
46
131710
1517
这是非常好的一个问题。
当比无花果属植物或者麻疹,
或者是我小孩养的那些豚鼠,
02:25
Relative相对的 to a ficus plant or the measles麻疹
or my kid's孩子的 guinea几内亚 pigs,
47
133251
4850
这些微生物大概真的是什么事情都不做。
02:30
these microbes微生物 probably大概
aren't doing much of anything at all.
48
138125
3031
我们知道因为它们数量过于庞大,
它们不得不成长得很缓慢。
02:33
We know that they have to be slow,
because there's so many许多 of them.
49
141180
3826
如果它们按照大肠杆菌的速度开始分裂,
02:37
If they all started开始 dividing
at the rate of E. coli大肠杆菌,
50
145030
2690
仅仅一夜之间,
它们就让整个地球,包括石头的
02:39
then they would double the entire整个
weight重量 of the earth地球, rocks岩石 included包括,
51
147744
3317
重量翻倍。
02:43
over a single night.
52
151085
1476
02:45
In fact事实, many许多 of them probably大概 haven't没有
even undergone经历 a single cell细胞 division
53
153046
4533
实际上,从古埃及时代以后,
很多微生物大概甚至没有
完成过一次细胞分裂。
02:49
since以来 the time of ancient Egypt埃及.
54
157603
2133
02:52
Which哪一个 is just crazy.
55
160180
1460
这真是太神奇了。
我们到底该如何去看待
这样长寿的东西?
02:53
Like, how do you wrap your head
around things that are so long-lived长寿命?
56
161664
5578
但是我想到了一个我非常喜欢的类比,
02:59
But I thought of an analogy比喻
that I really love,
57
167266
3144
虽然它听起来会有些奇怪和复杂。
03:02
but it's weird奇怪的 and it's complicated复杂.
58
170434
1821
我希望你们可以听听看。
03:04
So I hope希望 that you can all
go there with me.
59
172279
2171
好的,让我们试试。
03:06
Alright好的, let's try it.
60
174474
1246
03:08
It's like trying to figure数字 out
the life cycle周期 of a tree ...
61
176299
2849
这个类比就像是试图理解
一棵树的生命周期……
如果你只能活一天。
03:11
if you only lived生活 for a day.
62
179172
1945
所以假如人类的生命只有一天,
并且是在冬天 ,
03:13
So like if human人的 life span跨度 was only a day,
and we lived生活 in winter冬季,
63
181141
4381
那么你的整个人生,
03:17
then you would go your entire整个 life
64
185546
1625
都不会在树上看到任何一片叶子。
03:19
without ever seeing眼看 a tree
with a leaf on it.
65
187195
2573
在仅仅一个冬天里,
03:21
And there would be so many许多
human人的 generations
66
189792
2055
人类就会拥有非常多的后代子孙,
03:23
that would pass通过 by within a single winter冬季
67
191871
2024
以致于历史书上
03:25
that you may可能 not even have access访问
to a history历史 book
68
193919
2396
只会记载树木
是一个没有生命的棍子,
03:28
that says anything other than the fact事实
that trees树木 are always lifeless死气沉沉 sticks
69
196339
3802
没啥用处。
03:32
that don't do anything.
70
200165
1531
当然,这种结论很荒唐。
03:33
Of course课程, this is ridiculous荒谬.
71
201720
1659
我们知道树木
只是在等待夏天的到来,
03:35
We know that trees树木
are just waiting等候 for summer夏季
72
203403
2150
这样它们就可以恢复活力。
03:37
so they can reactivate激活.
73
205577
1349
但是假如人类的寿命
03:38
But if the human人的 life span跨度
74
206950
2175
明显比树木的寿命短,
03:41
were significantly显著 shorter
than that of trees树木,
75
209149
3079
我们可能就完全不会察觉到
这个非常平凡的事实。
03:44
we might威力 be completely全然 oblivious浑然不觉
to this totally完全 mundane平凡 fact事实.
76
212252
3855
03:48
So when we say that these deep
subsurface表面下的 microbes微生物 are just dormant休眠,
77
216879
4928
所以当我们说这些深埋于
地下的微生物只是在沉睡,
我们是不是就像那些寿命只有一天
却试图理解树木如何生存的人们?
03:53
are we like people who die after a day,
trying to figure数字 out how trees树木 work?
78
221831
4172
03:58
What if these deep subsurface表面下的 organisms生物
79
226601
1890
这些地表下的微生物
会不会只是在等待它们的“夏天”,
04:00
are just waiting等候
for their version of summer夏季,
80
228515
2307
而我们只是因为生命太短暂而无法看到?
04:02
but our lives生活 are too short
for us to see it?
81
230846
3067
04:06
If you take E. coli大肠杆菌
and seal密封 it up in a test测试 tube,
82
234784
3540
如果你将大肠杆菌封闭在一个试管里,
没有食物或者营养剂给它,
04:10
with no food餐饮 or nutrients营养成分,
83
238348
1342
然后将它成年累月的放在那里不管,
04:11
and leave离开 it there for months个月 to years年份,
84
239714
2468
当然,大部分细胞都会饿死。
04:14
most of the cells细胞 die off, of course课程,
because they're starving挨饿.
85
242206
3016
但是很小一部分细胞会生存下来。
04:17
But a few少数 of the cells细胞 survive生存.
86
245246
2306
如果你取下这些年老的
存活下来的细胞,
04:19
If you take these old surviving幸存 cells细胞
87
247576
2190
让它们在饥饿的条件下,
04:21
and compete竞争 them,
also under starvation饥饿 conditions条件,
88
249790
2867
和一些新的、快速成长的
大肠杆菌竞争,
04:24
against反对 a new, fast-growing快速生长
culture文化 of E. coli大肠杆菌,
89
252681
3174
这些头发花白、吃苦耐劳的老年人
每一次都打败了吱吱作响的
04:27
the grizzled斑白 old tough强硬 guys
beat击败 out the squeaky吱吱 clean清洁 upstarts暴发户
90
255879
3739
干净的新贵。
04:31
every一切 single time.
91
259642
1348
04:33
So this is evidence证据 there's actually其实
an evolutionary发展的 payoff付清
92
261339
4603
所以,这证明了
进化的格外缓慢
其实有好处。
04:37
to being存在 extraordinarily异常 slow.
93
265966
2214
04:40
So it's possible可能
94
268736
1889
所以有可能,
我们也许不应该将慢等同于不重要。
04:42
that maybe we should not equate等同
being存在 slow with being存在 unimportant不重要.
95
270649
6740
04:50
Maybe these out-of-sight视线之外,
out-of-mind出心 microbes微生物
96
278402
2682
也许这些看不见的,
我们不放在心上的微生物
实际上对人类是有帮助的。
04:53
could actually其实 be helpful有帮助 to humanity人性.
97
281108
2207
04:56
OK, so as far as we know,
98
284125
1282
目前我们所知道的是,
有两种方法让它们在地表下的生活。
04:57
there are two ways方法 to do
subsurface表面下的 living活的.
99
285431
2106
04:59
The first is to wait for food餐饮
to trickle down from the surface表面 world世界,
100
287871
3642
第一种是等待食物从地表向下滴流,
这就好像尝试吃从一千年前的
野餐上剩下来的食物。
05:03
like trying to eat the leftovers残羹剩饭
of a picnic野餐 that happened发生 1,000 years年份 ago.
101
291537
4508
真是个疯狂的生活方式。
05:08
Which哪一个 is a crazy way to live生活,
102
296069
2024
令人吃惊的是,对于很多地球上的
微生物来说,这个方法是可行的。
05:10
but shockingly令人吃惊 seems似乎 to work out
for a lot of microbes微生物 in earth地球.
103
298117
3158
05:13
The other possibility可能性
is for a microbe微生物 to just say,
104
301698
3421
另外一种方式是,
微生物会觉得,
“我不需要地表世界,
05:17
"Nah, I don't need the surface表面 world世界.
105
305143
2475
我在这下面挺好的。”
05:19
I'm good down here."
106
307642
1453
对于选择这条路的微生物来说,
05:21
For microbes微生物 that go this route路线,
107
309119
1672
它们为了生存,不得不从地球内部
05:22
they have to get everything
that they need in order订购 to survive生存
108
310815
3643
来获取它们所需求的一切。
05:26
from inside the earth地球.
109
314482
1817
05:30
Some things are actually其实
easier更轻松 for them to get.
110
318205
2456
实际上,有些东西
对它们来说比较容易获得。
这些东西在地球里面更加充足,
05:32
They're more abundant丰富 inside the earth地球,
111
320685
1868
比如水源或者营养,
比如氮、铁和磷,
05:34
like water or nutrients营养成分,
like nitrogen and iron and phosphorus,
112
322577
3818
或者可以居住的地方。
05:38
or places地方 to live生活.
113
326419
1173
这些是我们在地表世界上
需要靠互相厮杀
05:39
These are things that we literally按照字面
kill each other to get ahold阿霍德 of
114
327616
3160
来得到的东西。
05:42
up at the surface表面 world世界.
115
330800
1214
但是在地表下,它们只需要担心
是否有足够的能量。
05:44
But in the subsurface表面下的,
the problem问题 is finding发现 enough足够 energy能源.
116
332038
3531
05:48
Up at the surface表面,
117
336101
1190
在地表上,
当太阳光子照到植物的叶子上时,
05:49
plants植物 can chemically化学 knit针织 together一起
carbon dioxide二氧化碳 molecules分子 into yummy好吃 sugars
118
337315
4088
它们可以尽快地
将二氧化碳分子转化成美味的糖分。
05:53
as fast快速 as the sun's太阳 photons光子
hit击中 their leaves树叶.
119
341427
2976
但是在地表下,当然了,
那里没有阳光,
05:56
But in the subsurface表面下的, of course课程,
there's no sunlight阳光,
120
344427
2528
所以这个生态系统
不得不解决这个问题:
05:58
so this ecosystem生态系统 has to solve解决 the problem问题
121
346979
2714
谁来给其它的微生物制造食物。
06:01
of who is going to make the food餐饮
for everybody每个人 else其他.
122
349717
3265
06:05
The subsurface表面下的 needs需求 something
that's like a plant
123
353416
3875
地表下需要像植物那样的东西,
但是呼吸的是石头。
06:09
but it breathes吐气 rocks岩石.
124
357315
1787
06:11
Luckily, such这样 a thing exists存在,
125
359641
3135
幸运的是,存在这么一个东西,
叫做化能无机自养生物。
06:14
and it's called a chemolithoautotroph切莫利托托特罗普.
126
362800
2324
(笑声)
06:17
(Laughter笑声)
127
365148
1008
这个单词是由一个微生物
利用化学物质——“chemo”
06:18
Which哪一个 is a microbe微生物
that uses使用 chemicals化学制品 -- "chemo化疗,"
128
366180
4024
从石头里——"litho",
06:22
from rocks岩石 -- "litho,"
129
370228
2230
生产食物——"autotroph"。
06:24
to make food餐饮 -- "autotroph自肥."
130
372482
2762
它们可以用大量不同的元素。
06:27
And they can do this
with a ton of different不同 elements分子.
131
375268
2658
它们可以用硫磺、铁、镁、氮、碳,
06:29
They can do this with sulphur,
iron, manganese, nitrogen, carbon,
132
377950
3833
其中有些可以直接用纯电子。
06:33
some of them can use
pure electrons电子, straight直行 up.
133
381807
3230
06:37
Like, if you cut the end结束
off of an electrical电动 cord,
134
385530
2412
就像是,如果你切掉
一个电线的尾部,
它们可以用它呼吸,
就像潜水通气管那样。
06:39
they could breathe呼吸 it like a snorkel浮潜.
135
387966
1909
(笑声)
06:41
(Laughter笑声)
136
389899
1312
这些化能无机自养生物
06:43
These chemolithoautotrophs切莫利托托营养
137
391235
1501
将这个过程中得到的能量
06:44
take the energy能源 that they get
from these processes流程
138
392760
2635
用来制造食物,就像植物那样。
06:47
and use it to make food餐饮, like plants植物 do.
139
395419
2412
但是我们知道植物
并不仅仅只是制造食物。
06:49
But we know that plants植物 do more
than just make food餐饮.
140
397855
2803
06:53
They also make a waste浪费 product产品, oxygen,
141
401103
2316
它们也可以制造
一种多余的产物,氧气,
这是我们百分之百赖以生存的东西。
06:55
which哪一个 we are 100 percent百分 dependent依赖的 upon.
142
403443
2028
06:57
But the waste浪费 product产品
that these chemolithoautotrophs切莫利托托营养 make
143
405992
3285
但是这些化能无机自养生物
制造的多余的产物
则是矿物,
07:01
is often经常 in the form形成 of minerals矿物质,
144
409301
1967
比如锈或者黄铁矿,包括愚人金,
07:03
like rust or pyrite黄 铁矿, like fool's傻瓜的 gold,
145
411292
4579
或者碳酸盐,包括石灰岩。
07:07
or carminites卡米尼特斯, like limestone石灰石.
146
415895
2000
07:10
So what we have are microbes微生物
that are really, really slow, like rocks岩石,
147
418680
6603
我们的微生物,就像石头那样,
变化非常非常慢,
07:18
that get their energy能源 from rocks岩石,
148
426243
3406
它们从石头里获取能量,
来制造的多余的产物,还是石头。
07:21
that make as their waste浪费
product产品 other rocks岩石.
149
429673
3197
07:25
So am I talking about biology生物学,
or am I talking about geology地质学?
150
433268
3821
所以我是在讨论生物,
还是在讨论地理?
07:29
This stuff东东 really blurs模糊 the lines线.
151
437466
2143
这个东西真的很难定义。
(笑声)
07:31
(Laughter笑声)
152
439633
1004
如果我要研究微生物,
07:32
So if I'm going to do this thing,
153
440661
2146
并且我将要作为一名生物学家
07:34
and I'm going to be a biologist生物学家
who studies学习 microbes微生物
154
442831
3318
来研究这种行为像石头一样的微生物,
07:38
that kind of act法案 like rocks岩石,
155
446173
2205
那么,我大概应该开始学习地理了。
07:40
then I should probably大概
start开始 studying研究 geology地质学.
156
448402
3374
那么,地理最酷的部分是什么呢?
07:43
And what's the coolest最酷 part部分 of geology地质学?
157
451800
3110
07:47
Volcanoes火山.
158
455292
1168
火山。
(笑声)
07:48
(Laughter笑声)
159
456484
1251
这是从哥斯达黎加的
珀阿斯火山口内部的景象。
07:49
This is looking inside the crater弹坑
of Poás Volcano火山 in Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加.
160
457759
3721
07:53
Many许多 volcanoes火山 on earth地球 arise出现
because an oceanic tectonic构造 plate盘子
161
461854
3778
地球上许多火山
是由于海洋地壳构造板块
撞上大陆板块而出现的。
07:57
crashes崩溃 into a continental大陆 plate盘子.
162
465656
1810
当海洋板块下沉
07:59
As this oceanic plate盘子 subducts次级
163
467490
1913
或移动到大陆板块下面时,
08:01
or gets得到 moved移动 underneath
this continental大陆 plate盘子,
164
469427
2365
像水和二氧化碳以及其它的物质
08:03
things like water and carbon dioxide二氧化碳
and other materials物料
165
471816
2841
就被挤压脱离了大陆板块,
08:06
get squeezed挤压 out of it,
166
474681
1235
就像箍住了一块湿毛巾。
08:07
like ringing铃声 a wet湿 washcloth面巾.
167
475940
1726
08:10
So in this way, subduction俯冲 zones
are like portals门户 into the deep earth地球,
168
478382
3682
这样一来,俯冲带就成了
通往地壳的传送带,
在这里,地表和地表下的物质
得以相互交换。
08:14
where materials物料 are exchanged交换 between之间
the surface表面 and the subsurface表面下的 world世界.
169
482088
3761
最近我收受到一些
在哥斯达黎加的同事邀请,
08:17
So I was recently最近 invited邀请
by some of my colleagues同事 in Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加
170
485873
3028
和他们一起对一些火山进行研究。
08:20
to come and work with them
on some of the volcanoes火山.
171
488925
3103
当然,我同意了,
因为我觉得哥斯达黎加很漂亮,
08:24
And of course课程 I said yes,
because, I mean, Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加 is beautiful美丽,
172
492052
4598
但是也是因为哥斯达黎加位于
这其中一个俯冲带的上方。
08:28
but also because it sits坐镇 on top最佳
of one of these subduction俯冲 zones.
173
496674
3280
08:32
We wanted to ask
the very specific具体 question:
174
500478
2794
我们想问一个非常具体的问题:
为什么从这个深埋的海洋板块中
08:35
Why is it that the carbon dioxide二氧化碳
175
503296
2388
释放出来的二氧化碳
08:37
that comes out of this deeply buried隐藏
oceanic tectonic构造 plate盘子
176
505708
2976
只能来自火山呢?
08:40
is only coming未来 out of the volcanoes火山?
177
508708
2107
为什么它没有分部在整个俯冲带?
08:42
Why don't we see it distributed分散式
throughout始终 the entire整个 subduction俯冲 zone?
178
510839
3294
这和微生物会不会有什么联系?
08:46
Do the microbes微生物 have something
to do with that?
179
514157
2483
这是我和我的同事
多纳托·吉欧瓦内利
08:48
So this is a picture图片 of me
inside Poás Volcano火山,
180
516664
3623
在珀阿斯火山里的一张照片。
08:52
along沿 with my colleague同事
Donato多纳托 Giovannelli乔万内利.
181
520311
2184
在我们旁边的是一个
由纯蓄电池酸液构成的湖泊,
08:54
That lake that we're standing常设 next下一个 to
is made制作 of pure battery电池 acid.
182
522519
3602
拍这张照片的时候
我们正在测试pH值。
08:58
I know this because we were measuring测量
the pHpH值 when this picture图片 was taken采取.
183
526145
3722
09:02
And at some point while
we were working加工 inside the crater弹坑,
184
530362
2731
在某个时刻,
我转过身去对我哥斯达黎加的同事
卡洛斯·拉米雷斯说,
09:05
I turned转身 to my Costa哥斯达黎加 Rican波多黎各 colleague同事
Carlos卡洛斯 Ram内存írez苏亚雷斯 and I said,
185
533117
4579
“如果这个东西现在开始喷发,
09:09
"Alright好的, if this thing
starts启动 erupting爆发 right now,
186
537720
3367
我们有什么逃生策略吗?”
09:13
what's our exit出口 strategy战略?"
187
541111
1733
09:15
And he said, "Oh, yeah,
great question, it's totally完全 easy简单.
188
543269
3143
然后他说,“哦,当然了,
好问题,这非常简单,
转过身欣赏一下这个景象。”
09:18
Just turn around and enjoy请享用 the view视图."
189
546436
3078
(笑声)
09:21
(Laughter笑声)
190
549538
1293
“因为这将是你最后看到的风景。”
09:22
"Because it will be your last."
191
550855
1547
(笑声)
09:24
(Laughter笑声)
192
552426
1135
这可能听起来是过于夸张了,
09:25
And it may可能 sound声音 like
he was being存在 overly过于 dramatic戏剧性,
193
553585
3445
但是在54天之后,
09:29
but 54 days after I was standing常设
next下一个 to that lake,
194
557054
4753
这一幕发生了。
09:33
this happened发生.
195
561831
1421
观众:啊!
09:35
Audience听众: Oh!
196
563276
1158
09:37
Freaking惊万形 terrifying可怕的, right?
197
565204
1650
太吓人了,是吧?
(笑声)
09:38
(Laughs)
198
566878
1150
09:40
This was the biggest最大 eruption喷发
this volcano火山 had had in 60-some-odd- 一些奇 years年份,
199
568934
4353
这是这个火山在60多年来
发生的最大的一次喷发,
并且在拍完这段视频之后,
09:45
and not long after this video视频 ends结束,
200
573311
2484
拍摄这个视频的摄像机就模糊了,
09:47
the camera相机 that was taking服用
the video视频 is obliterated湮没
201
575819
2643
并且我们曾经取样的整个湖泊
09:50
and the entire整个 lake
that we had been sampling采样
202
578486
2420
完全蒸发了。
09:52
vaporizes蒸发 completely全然.
203
580930
1400
09:54
But I also want to be clear明确
204
582815
1802
但是我也想申明,
在火山现场的那一天,
09:56
that we were pretty漂亮 sure
this was not going to happen发生
205
584641
2500
我们是非常确定这种事是不会发生的,
09:59
on the day that we were
actually其实 in the volcano火山,
206
587165
2253
因为哥斯达黎加通过
公立大学地震火山观测站
10:01
because Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加 monitors显示器
its volcanoes火山 very carefully小心
207
589442
2633
对火山进行了非常细致的观测,
10:04
through通过 the OVSICORI奥夫西乔里 Institute研究所,
208
592099
1563
并且那一天也有研究所的
科学家与我们同行。
10:05
and we had scientists科学家们 from that institute研究所
with us on that day.
209
593686
3206
但是火山喷发完美的说明了
10:08
But the fact事实 that it erupted爆发
illustrates说明 perfectly完美
210
596916
3090
如果你想找二氧化碳
10:12
that if you want to look
for where carbon dioxide二氧化碳 gas加油站
211
600030
2508
是从海洋板块的哪个位置产生的,
10:14
is coming未来 out of this oceanic plate盘子,
212
602562
1864
没有比观察火山本身更好的机会了。
10:16
then you should look no further进一步
than the volcanoes火山 themselves他们自己.
213
604450
3103
但是如果你去哥斯达黎加,
10:19
But if you go to Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加,
214
607577
2269
除了火山,你还应该注意到
10:21
you may可能 notice注意 that in addition加成
to these volcanoes火山
215
609870
2460
这里遍地都是舒适的温泉。
10:24
there are tons of cozy舒适 little hot springs弹簧
all over the place地点.
216
612354
3244
10:28
Some of the water in these hot springs弹簧
is actually其实 bubbling冒泡 up
217
616069
3270
这些温泉里的一些水源实际上就是
深埋于海洋板块之下的
气泡上升而成的。
10:31
from this deeply buried隐藏 oceanic plate盘子.
218
619363
2301
10:33
And our hypothesis假设 was
that there should be carbon dioxide二氧化碳
219
621688
3496
而我们的假设就是二氧化碳应该
会和气泡一起上升,
10:37
bubbling冒泡 up with it,
220
625208
1179
但是一些地下的东西将它过滤掉了。
10:38
but something deep underground地下
was filtering滤波 it out.
221
626411
3182
所以我们用了两周的时间,
在哥斯达黎加
10:41
So we spent花费 two weeks
driving主动 all around Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加,
222
629617
4182
将我们可以找到的
所有温泉都取样了——
10:45
sampling采样 every一切 hot spring弹簧 we could find --
223
633823
2897
大家都疲惫不堪。
10:48
it was awful可怕, let me tell you.
224
636744
1674
10:50
And then we spent花费 the next下一个 two years年份
measuring测量 and analyzing分析 data数据.
225
638442
5636
然后我们花了接下来两年时间
测量和分析数据。
如果你不是一个科学家,
我现在告诉你科研发现
10:56
And if you're not a scientist科学家, I'll just
let you know that the big discoveries发现
226
644102
3809
一般不会在一个漂亮的温泉里
10:59
don't really happen发生
when you're at a beautiful美丽 hot spring弹簧
227
647935
2833
或者公共演讲台上发生;
11:02
or on a public上市 stage阶段;
228
650792
1151
它们发生在你弓着腰
坐在一个凌乱的电脑前的时候,
11:03
they happen发生 when you're hunched驼背
over a messy computer电脑
229
651967
2523
或者你在排查一个
复杂仪器的故障的时候,
11:06
or you're troubleshooting故障排除
a difficult instrument仪器,
230
654514
2317
或者你在和你的同事视频的时候,
11:08
or you're SkypingSkyping your colleagues同事
231
656855
1738
因为你已经完全看不懂数据了。
11:10
because you are completely全然
confused困惑 about your data数据.
232
658617
2595
科研发现就像是
深层地表下的微生物,
11:13
Scientific科学 discoveries发现,
kind of like deep subsurface表面下的 microbes微生物,
233
661236
3331
这个过程是非常、非常慢的。
11:16
can be very, very slow.
234
664591
1768
11:19
But in our case案件,
this really paid支付 off this one time.
235
667267
3349
但对我们来说,
花这些时间是值得的。
我们发现,表面上,大量的二氧化碳
11:22
We discovered发现 that literally按照字面
tons of carbon dioxide二氧化碳
236
670640
4278
是来自于这个深埋的海洋板块。
11:26
were coming未来 out of this
deeply buried隐藏 oceanic plate盘子.
237
674942
3183
11:30
And the thing that was keeping保持
them underground地下
238
678149
2349
而让它们始终存在于地下
并且让它们无法被释放到空气中的
11:32
and keeping保持 it from being存在 released发布
out into the atmosphere大气层
239
680522
2995
则是这个深藏于地下的,
11:35
was that deep underground地下,
240
683541
1560
在哥斯达黎加所有可爱的树懒
和巨嘴鸟下面的,
11:37
underneath all the adorable可爱的 sloths树 懒
and toucans图坎斯 of Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加,
241
685125
3984
化能无机自养生物。
11:41
were chemolithoautotrophs切莫利托托营养.
242
689133
1800
11:43
These microbes微生物 and the chemical化学 processes流程
that were happening事件 around them
243
691338
3501
这些微生物和它们周围的化学过程
将二氧化碳转化成碳酸盐矿物,
11:46
were converting转换 this carbon dioxide二氧化碳
into carbonate碳酸盐 mineral矿物
244
694863
2752
11:49
and locking锁定 it up underground地下.
245
697639
1928
并且将它们留在在地表之下。
这会让你们感到奇怪:
11:51
Which哪一个 makes品牌 you wonder奇迹:
246
699591
2294
如果这些地表下的过程如此重要,
11:53
If these subsurface表面下的 processes流程
are so good at sucking吸吮 up
247
701909
3501
可以把地面下产生的
二氧化碳全部吸收,
11:57
all the carbon dioxide二氧化碳
coming未来 from below下面 them,
248
705434
2581
那它们能不能针对我们地表上的
12:00
could they also help us
with a little carbon problem问题
249
708039
2460
二氧化碳问题帮上一点忙?
12:02
we've我们已经 got going on up at the surface表面?
250
710523
2165
12:05
Humans人类 are releasing释放 enough足够
carbon dioxide二氧化碳 into our atmosphere大气层
251
713006
4325
我们知道,人类往空气中
释放了太多的二氧化碳,
以致于减弱了我们的地球
12:09
that we are decreasing减少
the ability能力 of our planet行星
252
717355
2974
维护生命的能力。
12:12
to support支持 life as we know it.
253
720353
2000
12:14
And scientists科学家们 and engineers工程师
and entrepreneurs企业家
254
722704
2432
科学家、工程师和企业家们
正在致力于研究将二氧化碳
12:17
are working加工 on methods方法
to pull carbon dioxide二氧化碳
255
725160
2504
赶出这些源头的方法,
12:19
out of these point sources来源,
256
727688
1293
12:21
so that they're not released发布
into the atmosphere大气层.
257
729005
2318
这样二氧化碳就不会被释放到空气中。
他们还需要将这些二氧化碳
安置在别的地方。
12:23
And they need to put it somewhere某处.
258
731347
1651
因为这个原因,
12:25
So for this reason原因,
259
733022
1177
我们一直在研究也许能够
储存这些二氧化碳的地方,
12:26
we need to keep studying研究 places地方
where this carbon might威力 be stored存储,
260
734223
3338
或许在地表下,
12:29
possibly或者 in the subsurface表面下的,
261
737585
2294
需要了解当二氧化碳
在那里时可能会发生的事情。
12:31
to know what's going to happen发生 to it
when it goes there.
262
739903
2643
这些深埋于地表下的微生物
是否会成为一个难题,
12:34
Will these deep subsurface表面下的 microbes微生物
be a problem问题 because they're too slow
263
742570
3467
它们行动非常缓慢,是否
真的可以保存那下面的任何东西?
12:38
to actually其实 keep anything down there?
264
746061
1881
或者,它们会很有用,
12:39
Or will they be helpful有帮助
265
747966
1408
因为它们可以把二氧化碳
转化成固体的碳酸盐矿物?
12:41
because they'll他们会 help convert兑换 this stuff东东
to solid固体 carbonate碳酸盐 minerals矿物质?
266
749398
3790
12:45
If we can make such这样 a big breakthrough突破
267
753712
2420
如果我们可以在哥斯达黎加的研究上
12:48
just from one study研究
that we did in Costa哥斯达黎加 Rica哥斯达黎加,
268
756156
2386
取得重大的科学突破,
想象一下,那下面还会有
什么东西等待着我们去发现。
12:50
then imagine想像 what else其他
is waiting等候 to be discovered发现 down there.
269
758566
2967
12:53
This new field领域 of geo-bio-chemistry地生物化学,
or deep subsurface表面下的 biology生物学,
270
761891
5665
这个地理生物化学的新领域,
或者深层地下生物学,
或者任何你想称呼的名字,
12:59
or whatever随你 you want to call it,
271
767580
1541
将会产生巨大的影响,
13:01
is going to have huge巨大 implications启示,
272
769145
1837
并不仅仅是缓解气候变化,
13:03
not just for mitigating缓解 climate气候 change更改,
273
771006
2373
而可能是对生命和地球共同进化的理解,
13:05
but possibly或者 for understanding理解
how life and earth地球 have coevolved共同进化,
274
773403
3872
13:09
or finding发现 new products制品 that are useful有用
for industrial产业 or medical applications应用.
275
777613
4698
或者是寻找对工业和
医学应用有效的新产品。
或者甚至是预测地震
13:14
Maybe even predicting预测 earthquakes地震
276
782335
2262
或者寻找地球以外的生命。
13:16
or finding发现 life outside our planet行星.
277
784621
2198
它可能甚至可以帮助
我们理解生命的起源。
13:18
It could even help us understand理解
the origin起源 of life itself本身.
278
786843
3126
13:22
Fortunately幸好, I don't have
to do this by myself.
279
790827
2825
幸运的是,在这件事上,
我不是一个人。
13:25
I have amazing惊人 colleagues同事
all over the world世界
280
793962
3325
我在全世界都有着了不起的同事,
他们闯入了这个深埋于
地表下的世界的奥秘。
13:29
who are cracking开裂 into the mysteries奥秘
of this deep subsurface表面下的 world世界.
281
797311
3292
13:33
And it may可能 seem似乎 like life
buried隐藏 deep within the earth's地球 crust脆皮
282
801831
4810
看起来好像深埋于地壳的生命
13:38
is so far away from our daily日常 experiences经验
that it's kind of irrelevant不相干.
283
806665
3974
离我们的日常生活非常遥远,
以致于和我们毫无关系。
13:43
But the truth真相 is
that this weird奇怪的, slow life
284
811363
3688
但是真相就是这个
怪异而又缓慢的生命体
可能实际上有着
我们地球上的生命中蕴含的
13:47
may可能 actually其实 have the answers答案
to some of the greatest最大 mysteries奥秘
285
815075
3525
一些最大奥秘的答案。
13:50
of life on earth地球.
286
818624
1150
13:52
Thank you.
287
820225
1151
谢谢大家。
(掌声)
13:53
(Applause掌声)
288
821400
5044
Translated by Jingdan Niu
Reviewed by Cissy Yun

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Karen Lloyd - Marine microbiologist
Karen Lloyd studies novel groups of microbes in Earth's deep surface biosphere, collecting them from disparate remote places such as Arctic fjords, volcanoes in Costa Rica, even deep in mud in the Marianas Trench

Why you should listen

Karen G. Lloyd applies molecular biological techniques to environmental samples to learn more about microbes that have thus far evaded attempts to be cultured in a laboratory. She has adapted novel techniques to quantify and characterize these mysterious microbes while requiring minimal changes to their natural conditions. Her work centers on deep oceanic subsurface sediments, deep-sea mud volcanoes and cold seeps, terrestrial volcanoes and hot springs, serpentinizing springs, Arctic marine fjord sediments and ancient permafrost. She is currently an Assistant Professor at the University of Tennessee. 

More profile about the speaker
Karen Lloyd | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

This site was created in May 2015 and the last update was on January 12, 2020. It will no longer be updated.

We are currently creating a new site called "eng.lish.video" and would be grateful if you could access it.

If you have any questions or suggestions, please feel free to write comments in your language on the contact form.

Privacy Policy

Developer's Blog

Buy Me A Coffee