TED2018
Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
Penny Chisholm: Egy apró lény, mely titokban táplálja a Földet
Filmed:
Readability: 4.3
1,463,084 views
Penny Chisholm óceanográfus bemutat nekünk egy aprócska, fantasztikus lényt: a Prochlorococcust, a legnagyobb kiterjedésű fotoszintetizáló fajt a világon. Egy tengeri mikroba, mely már több millió éve jelen van, de az 1980-as évek közepéig nem fedezték fel - pedig ősi genetikai kódjuk talán elárulhatja, hogyan csökkenthetnénk a fosszilis energiától való függőségünket.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I'd like to introduce you
to a tiny microorganism
to a tiny microorganism
0
760
2840
Szeretnék bemutatni önöknek
egy apró mikroorganizmust,
egy apró mikroorganizmust,
amiről valószínűleg
még nem hallottak korábban:
még nem hallottak korábban:
00:16
that you've probably never heard of:
1
4880
1736
00:18
its name is Prochlorococcus,
2
6640
1976
a neve Prochlorococcus,
00:20
and it's really an amazing little being.
3
8640
2200
és valóban fantasztikus kis lény.
00:23
For one thing, its ancestors
4
11680
2896
Először is, az ősei formálták
oly módon a Földet,
ami lehetővé tette, hogy kifejlődjünk,
ami lehetővé tette, hogy kifejlődjünk,
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
és a genetikai kódjukban
00:30
and hidden in its genetic code
6
18440
2056
00:32
is a blueprint
7
20520
1776
el van rejtve egy leirat,
00:34
that may inspire ways to reduce
our dependency on fossil fuel.
our dependency on fossil fuel.
8
22320
5280
amely új ötleteket adhat,
hogyan csökkentsük
hogyan csökkentsük
fosszilisüzemanyag-felhasználásunkat.
00:40
But the most amazing thing
9
28480
1856
De a legfantasztikusabb dolog az,
hogy hárommilliárd milliárd milliárd
ilyen apró sejt van a Földön,
ilyen apró sejt van a Földön,
00:42
is that there are
three billion billion billion
three billion billion billion
10
30360
2616
00:45
of these tiny cells on the planet,
11
33000
1816
00:46
and we didn't know they existed
until 35 years ago.
until 35 years ago.
12
34840
3320
és 35 éve még nem is tudtunk
a létezésükről.
a létezésükről.
00:51
So to tell you their story,
13
39280
1456
Hogy megértsék a történetet,
00:52
I need to first take you way back,
14
40760
2240
először vissza kell vinnem önöket
négymilliárd évvel ezelőttre,
négymilliárd évvel ezelőttre,
00:55
four billion years ago, when the earth
might have looked something like this.
might have looked something like this.
15
43800
3620
amikor a Föld még
valahogy így nézhetett ki.
valahogy így nézhetett ki.
01:00
There was no life on the planet,
16
48480
1856
Nem volt élet a bolygón,
01:02
there was no oxygen in the atmosphere.
17
50360
2280
nem volt oxigén a légkörben.
01:05
So what happened to change that planet
into the one we enjoy today,
into the one we enjoy today,
18
53320
5656
Mi történt hát, ami olyanná tette
a Földet, amilyennek most ismerjük:
a Földet, amilyennek most ismerjük:
01:11
teeming with life,
19
59000
1816
élettel teli,
01:12
teeming with plants and animals?
20
60840
1640
benépesülve növényekkel és állatokkal?
01:15
Well, in a word, photosynthesis.
21
63480
2280
Egy szóban: a fotoszintézis.
01:19
About two and a half billion years ago,
22
67080
2096
Kb. két és fél milliárd évvel ezelőtt
01:21
some of these ancient ancestors
of Prochlorococcus evolved
of Prochlorococcus evolved
23
69200
3936
kifejlődött a Prochlorococcus néhány őse,
01:25
so that they could use solar energy
24
73160
2336
amelyek képesek voltak elnyelni
01:27
and absorb it
25
75520
1296
és felhasználni a napenergiát,
01:28
and split water into its component parts
of oxygen and hydrogen.
of oxygen and hydrogen.
26
76840
5016
és a vizet alkotóelemeire,
oxigénre és hidrogénre bontani.
oxigénre és hidrogénre bontani.
Az így előállított kémiai energiát
pedig arra használták,
pedig arra használták,
01:33
And they used the chemical energy produced
27
81880
2416
01:36
to draw CO2, carbon dioxide,
out of the atmosphere
out of the atmosphere
28
84320
3896
hogy CO₂-t vonjanak ki a légkörből,
01:40
and use it to build sugars
and proteins and amino acids,
and proteins and amino acids,
29
88240
3816
és annak segítségével cukrokat,
fehérjéket és aminosavakat építsenek,
fehérjéket és aminosavakat építsenek,
01:44
all the things that life is made of.
30
92080
2400
olyan komponenseket,
amelyekből az élet is felépül.
amelyekből az élet is felépül.
01:47
And as they evolved and grew more and more
31
95560
3096
Ahogy fejlődtek és nőttek
01:50
over millions and millions of years,
32
98680
2056
millió és millió éven keresztül,
01:52
that oxygen accumulated in the atmosphere.
33
100760
3080
az általuk kibocsátott oxigén
összegyűlt a légkörben.
összegyűlt a légkörben.
01:57
Until about 500 million years ago,
34
105480
2496
Kb. 500 millió évvel ezelőttre
02:00
there was enough in the atmosphere
that larger organisms could evolve.
that larger organisms could evolve.
35
108000
3696
nagyobb organizmusok kifejlődéséhez
elegendő gyűlt össze a légkörben.
elegendő gyűlt össze a légkörben.
Az életformák robbanásszerűen sokasodtak,
02:03
There was an explosion of life-forms,
36
111720
1936
02:05
and, ultimately, we appeared on the scene.
37
113680
2560
és végül mi is megjelentünk.
02:09
While that was going on,
38
117000
1320
Amíg ez a folyamat zajlott,
02:11
some of those ancient
photosynthesizers died
photosynthesizers died
39
119440
3216
az ősi fotoszintetizáló sejtekből
több elhalt,
több elhalt,
02:14
and were compressed and buried,
40
122680
1680
összetömörödött, a föld alá került,
02:17
and became fossil fuel
41
125160
2096
és fosszilis üzemanyaggá vált,
02:19
with sunlight buried
in their carbon bonds.
in their carbon bonds.
42
127280
4136
a napfényt szénkötéseikben tárolva.
02:23
They're basically buried sunlight
in the form of coal and oil.
in the form of coal and oil.
43
131440
4680
Ez alapvetően szén és kőolaj
formájában eltemetett napenergia.
formájában eltemetett napenergia.
A mai élőlények fotoszintetizáló
"motorjai"
"motorjai"
02:29
Today's photosynthesizers,
44
137080
1576
02:30
their engines are descended
from those ancient microbes,
from those ancient microbes,
45
138680
5656
mind ezektől az ősi
baktériumoktól származnak,
baktériumoktól származnak,
02:36
and they feed basically
all of life on earth.
all of life on earth.
46
144360
3240
és gyakorlatilag a Föld
összes élőlényét táplálják.
összes élőlényét táplálják.
02:40
Your heart is beating
using the solar energy
using the solar energy
47
148440
3336
Szívünk a napenergia segítségével ver,
02:43
that some plant processed for you,
48
151800
2216
amitt növények állítottak elő nekünk,
02:46
and the stuff your body is made out of
49
154040
2416
és az anyag, amiből a testünk áll,
02:48
is made out of CO2
50
156480
1616
szén-dioxidból van,
02:50
that some plant processed for you.
51
158120
2440
amit növények dolgoztak fel számunkra.
02:53
Basically, we're all made
out of sunlight and carbon dioxide.
out of sunlight and carbon dioxide.
52
161480
4280
Tehát mindnyájan napenergiából
és szén-dioxidból állunk.
és szén-dioxidból állunk.
02:58
Fundamentally, we're just hot air.
53
166640
2056
Alapvetően csak forró levegők vagyunk.
03:00
(Laughter)
54
168720
2320
(Nevetés)
03:04
So as terrestrial beings,
55
172560
1696
Mint földi lények,
03:06
we're very familiar
with the plants on land:
with the plants on land:
56
174280
3056
a szárazföldön jól ismerjük a növényeket:
03:09
the trees, the grasses,
the pastures, the crops.
the pastures, the crops.
57
177360
4616
a fákat, füveket,
a legelőket, a gabonaféléket.
a legelőket, a gabonaféléket.
03:14
But the oceans are filled
with billions of tons of animals.
with billions of tons of animals.
58
182000
3816
De az óceánok tele vannak
milliárd tonnányi állattal.
milliárd tonnányi állattal.
03:17
Do you ever wonder what's feeding them?
59
185840
2360
Gondoltak már arra, mi táplálhatja őket?
03:21
Well there's an invisible pasture
60
189400
2376
Nos, van egy láthatatlan legelő,
03:23
of microscopic photosynthesizers
called phytoplankton
called phytoplankton
61
191800
3776
a mikroszkópikus fotoszintetizáló
sejtekből álló, ú.n. fitoplankton,
sejtekből álló, ú.n. fitoplankton,
03:27
that fill the upper
200 meters of the ocean,
200 meters of the ocean,
62
195600
2640
amely megtölti az óceán
felső 200 méteres rétegét,
felső 200 méteres rétegét,
03:32
and they feed the entire
open ocean ecosystem.
open ocean ecosystem.
63
200000
3416
és táplálja az egész nyílt óceán
ökoszisztémáját.
ökoszisztémáját.
03:35
Some of the animals
live among them and eat them,
live among them and eat them,
64
203440
2416
Néhány állat közöttük él,
és táplálkozik belőlük,
és táplálkozik belőlük,
03:37
and others swim up
to feed on them at night,
to feed on them at night,
65
205880
2536
mások éjszaka úsznak fel,
és megeszik őket,
és megeszik őket,
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
megint mások a fenéken maradva várják,
hogy elpusztuljanak, lesüllyedjenek,
hogy elpusztuljanak, lesüllyedjenek,
03:44
and then they chow down on them.
67
212440
1524
és megehessék őket.
03:47
So these tiny phytoplankton,
68
215320
3096
Szóval ezek a kis planktonnövénykék
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
együttes tömege kisebb,
mint a szárazföldi növények 1%-a,
mint a szárazföldi növények 1%-a,
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
de évente annyit fotoszintetizálnak,
mint a szárazföldi növények együttesen,
mint a szárazföldi növények együttesen,
03:58
including the Amazon rainforest
71
226920
2416
beleértve az Amazon esőerdőit,
04:01
that we consider the lungs of the planet.
72
229360
2200
amelyet mi a bolygó tüdejének tartunk.
04:04
Every year, they fix
50 billion tons of carbon
50 billion tons of carbon
73
232280
3976
Minden évben 50 milliárd tonna
szenet kötnek meg
szenet kötnek meg
04:08
in the form of carbon dioxide
into their bodies
into their bodies
74
236280
3256
szén-dioxid formájában a testükben,
04:11
that feeds the ocean ecosystem.
75
239560
2680
ami az óceán ökoszisztémáját táplálja.
04:15
How does this tiny amount of biomass
76
243120
2576
Hogyan képes ez a kis mennyiségű biomassza
04:17
produce as much as all the plants on land?
77
245720
2056
annyit termelni, mint a szárazföld
összes növénye?
összes növénye?
04:19
Well, they don't have trunks and stems
78
247800
2536
Nos, nincsen törzsük és száruk,
04:22
and flowers and fruits
and all that to maintain.
and all that to maintain.
79
250360
2936
viráguk és gyümölcsük,
amelyeket el kellene látniuk.
amelyeket el kellene látniuk.
Csak növekedniük és osztódniuk,
növekedniük és osztódniuk kell.
növekedniük és osztódniuk kell.
04:25
All they have to do is grow and divide
and grow and divide.
and grow and divide.
80
253320
2816
04:28
They're really lean
little photosynthesis machines.
little photosynthesis machines.
81
256160
3600
Kicsi, szikár fotoszintetizáló gépek.
04:33
They really crank.
82
261519
1201
Igazán hajtanak!
04:39
So there are thousands
of different species of phytoplankton,
of different species of phytoplankton,
83
267400
3896
Több ezer különböző fajta
fitoplankton létezik,
fitoplankton létezik,
04:43
come in all different shapes and sizes,
84
271320
2176
mindenféle formában és méretben,
04:45
all roughly less than the width
of a human hair.
of a human hair.
85
273520
3256
méretük kb. az emberi hajszál
vastagságához hasonló.
vastagságához hasonló.
04:48
Here, I'm showing you
some of the more beautiful ones,
some of the more beautiful ones,
86
276800
3576
Itt láthatnak párat a szebbek közül,
04:52
the textbook versions.
87
280400
1480
a tankönyvi változatot.
04:54
I call them the charismatic
species of phytoplankton.
species of phytoplankton.
88
282640
3240
Én karizmatikus fitoplanktonnak hívom őket.
05:00
And here is Prochlorococcus.
89
288120
3000
És itt van a Prochlorococcus.
05:04
I know,
90
292120
1536
Tudom, úgy néz ki,
mint egy kupac piszok
a mikroszkóplemezen.
a mikroszkóplemezen.
05:05
it just looks like a bunch
of schmutz on a microscope slide.
of schmutz on a microscope slide.
91
293680
2936
05:08
(Laughter)
92
296640
1576
(Nevetés)
05:10
But they're in there,
93
298240
1816
De ott vannak,
05:12
and I'm going to reveal them
to you in a minute.
to you in a minute.
94
300080
2760
és mindjárt fel is fedem őket önöknek.
05:15
But first I want to tell you
how they were discovered.
how they were discovered.
95
303560
3560
De először hadd mondjam el,
hogyan fedezték fel őket:
hogyan fedezték fel őket:
05:20
About 38 years ago,
96
308080
2136
Kb. 38 évvel ezelőtt a laborban
05:22
we were playing around with a technology
in my lab called flow cytometry
in my lab called flow cytometry
97
310240
4776
az áramlásos citometria nevű
eljárással játszadoztunk.
eljárással játszadoztunk.
05:27
that was developed for biomedical research
for studying cells like cancer cells,
for studying cells like cancer cells,
98
315040
4480
Ezt orvosbiológiai kutatásokhoz, pl. rákos
sejtek tanulmányozására fejlesztették ki,
sejtek tanulmányozására fejlesztették ki,
05:33
but it turns out we were using it
for this off-label purpose
for this off-label purpose
99
321080
3296
de úgy tűnik, nem rendeltetésszerű
célokra használtuk,
célokra használtuk,
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
ami a fitoplankton tanulmányozása volt,
de tökéletesen alkalmas volt arra is.
de tökéletesen alkalmas volt arra is.
05:41
And here's how it works:
101
329480
1776
Így működik:
05:43
so you inject a sample
in this tiny little capillary tube,
in this tiny little capillary tube,
102
331280
3240
beinjekciózzuk a mintát
ebbe az apró kapilláriscsőbe,
ebbe az apró kapilláriscsőbe,
05:47
and the cells go single file by a laser,
103
335840
3496
aztán a sejtek keresztülmennek
egy lézersugáron,
egy lézersugáron,
05:51
and as they do, they scatter light
according to their size
according to their size
104
339360
4056
és eközben a méretüknek
megfelelő fényt szórnak szét,
megfelelő fényt szórnak szét,
05:55
and they emit light according
to whatever pigments they might have,
to whatever pigments they might have,
105
343440
3656
és fényt bocsátanak ki, attól függően,
05:59
whether they're natural
or whether you stain them.
or whether you stain them.
106
347120
2616
akár természetesek,
akár általunk színezettek.
akár általunk színezettek.
06:01
And the chlorophyl of phytoplankton,
107
349760
2360
A fitoplankton klorofillja,
06:05
which is green,
108
353160
1336
amely zöld,
06:06
emits red light
when you shine blue light on it.
when you shine blue light on it.
109
354520
3736
piros fényt bocsát ki,
amikor kék fénnyel világítjuk meg.
amikor kék fénnyel világítjuk meg.
06:10
And so we used this instrument
for several years
for several years
110
358280
3216
Így használtuk ezt az eszközt jó pár évig
fitoplankton-kultúráink tanulmányozására,
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
például a mutatott karizmatikus fajtákéra,
06:19
just studying their basic cell biology.
113
367000
2200
sejtbiológiájuk feltárására.
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
De végig azt gondoltuk,
hogy milyen fantasztikus lenne,
hogy milyen fantasztikus lenne,
06:25
if we could take an instrument
like this out on a ship
like this out on a ship
115
373120
2816
ha kivihetnénk egy ilyen eszközt
egy hajón,
egy hajón,
06:27
and just squirt seawater through it
116
375960
1696
ha tengervizet spriccelhetnénk
keresztül rajta,
keresztül rajta,
06:29
and see what all those diversity
of phytoplankton would look like.
of phytoplankton would look like.
117
377680
4736
és láthatnánk a fitoplankton sokféleségét.
06:34
So I managed to get my hands
118
382440
2096
Tehát szert tettem arra,
06:36
on what we call a big rig
in flow cytometry,
in flow cytometry,
119
384560
3216
amit az áramlásos citometria
nagyágyújának hívunk:
nagyágyújának hívunk:
06:39
a large, powerful laser
120
387800
2440
egy hatalmas, erős lézerre,
06:43
with a money-back guarantee
from the company
from the company
121
391240
2736
pénzvisszafizetési garanciával
arra az esetre,
arra az esetre,
06:46
that if it didn't work on a ship,
they would take it back.
they would take it back.
122
394000
2936
ha a hajón nem működne.
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
Így egy fiatal tudós,
akivel együtt dolgoztam akkor,
akivel együtt dolgoztam akkor,
06:52
Rob Olson, was able
to take this thing apart,
to take this thing apart,
124
400000
2576
Rob Olson képes volt szétszedni,
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
feltenni egy hajóra, újra összerakni,
és kivinni a tengerre.
és kivinni a tengerre.
06:58
And it worked like a charm.
126
406480
1336
És álomszerűen működött.
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
Nem gondoltuk, hogy így lesz,
mert azt hittük,
mert azt hittük,
a hajó vibrálása megakadályozza
majd a lézer fókuszálását,
majd a lézer fókuszálását,
07:03
would get in the way
of the focusing of the laser,
of the focusing of the laser,
128
411000
2376
07:05
but it really worked like a charm.
129
413400
1656
de tényleg tökéletesen működött.
07:07
And so we mapped the phytoplankton
distributions across the ocean.
distributions across the ocean.
130
415080
3496
És így feltérképeztük a fitoplankton
eloszlását az óceánban.
eloszlását az óceánban.
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
Először tudtuk sejtenként
vizsgálni valós időben,
vizsgálni valós időben,
07:14
and see what was going on --
that was very exciting.
that was very exciting.
132
422240
2816
és láthattuk, mi történik,
ami nagyon izgalmas volt.
ami nagyon izgalmas volt.
07:17
But one day, Rob noticed
some faint signals
some faint signals
133
425080
3016
De egy nap Rob felfigyelt
egy gyenge jelzésre,
egy gyenge jelzésre,
07:20
coming out of the instrument
134
428120
1496
amely az eszközből jött,
07:21
that we dismissed as electronic noise
135
429640
3696
amit elektronikus zajnak tudtunk be
07:25
for probably a year
136
433360
2296
körülbelül egy évig,
07:27
before we realized that it wasn't
really behaving like noise.
really behaving like noise.
137
435680
3336
amikor rájöttünk, hogy ez
nem igazán viselkedik zajként.
nem igazán viselkedik zajként.
07:31
It had some regular patterns to it.
138
439040
2160
Rendszeresen ismétlődött.
07:34
To make a long story short,
139
442440
1440
Röviden,
07:36
it was tiny, tiny little cells,
140
444640
2536
icipici sejtek voltak,
07:39
less than one-one hundredth
the width of a human hair
the width of a human hair
141
447200
3376
egy hajszál vastagságának
századánál is kisebbek,
századánál is kisebbek,
07:42
that contain chlorophyl.
142
450600
1816
amelyek klorofillt tartalmaztak.
07:44
That was Prochlorococcus.
143
452440
1360
Ez volt a Prochlorococcus.
07:47
So remember this slide that I showed you?
144
455040
2760
Emlékeznek a lemezre,
amelyet mutattam önöknek?
amelyet mutattam önöknek?
07:50
If you shine blue light
on that same sample,
on that same sample,
145
458680
2616
Ha kék fénnyel világítjuk meg
ugyanazt a mintát,
ugyanazt a mintát,
07:53
this is what you see:
146
461320
1200
ezt látjuk:
07:55
two tiny little red light-emitting cells.
147
463280
3856
két kis piros fényt kibocsátó sejtet.
07:59
Those are Prochlorococcus.
148
467160
2120
Azok a Prochlorococcusok.
08:02
They are the smallest and most abundant
photosynthetic cell on the planet.
photosynthetic cell on the planet.
149
470760
4040
Ezek a legapróbb, legnagyobb számú
fotoszintetizáló sejtek a Földön.
fotoszintetizáló sejtek a Földön.
08:09
At first, we didn't know what they were,
150
477071
1905
Először nem tudtuk, mik ezek,
ezért "kis zöldeknek" hívtuk őket.
08:11
so we called the "little greens."
151
479000
1776
08:12
It was a very affectionate name for them.
152
480800
1976
Nagyon aranyos név volt ez rájuk.
08:14
Ultimately, we knew enough about them
to give them the name Prochlorococcus,
to give them the name Prochlorococcus,
153
482800
3616
Végül elég információt
szereztünk róluk ahhoz,
szereztünk róluk ahhoz,
hogy Prochlorococcusnak nevezzük át őket,
08:18
which means "primitive green berry."
154
486440
2216
ami "primitív zöld bogyót" jelent.
08:20
And it was about that time
155
488680
1440
Akkortájt lettem annyira rabja
ezeknek a kis sejteknek,
ezeknek a kis sejteknek,
08:23
that I became so smitten
by these little cells
by these little cells
156
491480
2776
08:26
that I redirected my entire lab
to study them and nothing else,
to study them and nothing else,
157
494280
4120
hogy egész laboratóriumomat
kizárólag ezek kutatására állítottam át,
kizárólag ezek kutatására állítottam át,
08:31
and my loyalty to them
has really paid off.
has really paid off.
158
499760
3016
és a hűségem irántuk kifizetődött.
08:34
They've given me a tremendous amount,
including bringing me here.
including bringing me here.
159
502800
3560
Nagyon sokat kaptam tőlük,
többek között azt is, hogy ma itt lehetek.
többek között azt is, hogy ma itt lehetek.
08:39
(Applause)
160
507880
5360
(Taps)
08:45
So over the years,
we and others, many others,
we and others, many others,
161
513799
2976
Az évek alatt mi és mások, sokan mások
08:48
have studied Prochlorococcus
across the oceans
across the oceans
162
516799
3377
tanulmányoztuk a Prochlorococcust
az óceánokban,
az óceánokban,
08:52
and found that they're very abundant
over wide, wide ranges
over wide, wide ranges
163
520200
4576
és felfedeztük, hogy bőségesen
jelen vannak, nagyon széles körben
jelen vannak, nagyon széles körben
08:56
in the open ocean ecosystem.
164
524800
1640
a nyílt óceán ökoszisztémájában.
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
Gyakorlatilag jelen vannak abban,
amit a nyílt óceáni áramlásoknak hívunk.
amit a nyílt óceáni áramlásoknak hívunk.
09:03
These are sometimes referred to
as the deserts of the oceans,
as the deserts of the oceans,
166
531800
3736
Ezeket néha óceáni sivatagokként
emlegetjük,
emlegetjük,
09:07
but they're not deserts at all.
167
535560
2016
de egyáltalán nem azok.
09:09
Their deep blue water is teeming
168
537600
2536
Mélykék vizükben
09:12
with a hundred million
Prochlorococcus cells per liter.
Prochlorococcus cells per liter.
169
540160
3400
százmillió Prochlorococcus sejt
hemzseg literenként.
hemzseg literenként.
09:16
If you crowd them together
like we do in our cultures,
like we do in our cultures,
170
544360
2616
Ha összetereljük őket,
mint mi a sejtkultúráinkban,
mint mi a sejtkultúráinkban,
09:19
you can see their beautiful
green chlorophyl.
green chlorophyl.
171
547000
3536
láthatjuk a gyönyörű
zöld klorofillt bennük.
zöld klorofillt bennük.
09:22
One of those test tubes
has a billion Prochlorococcus in it,
has a billion Prochlorococcus in it,
172
550560
4616
Egy olyan kis tesztcsőben
egymilliárd Prochlorococcus van,
egymilliárd Prochlorococcus van,
09:27
and as I told you earlier,
173
555200
1456
és ahogy korábban mondtam,
09:28
there are three billion billion billion
of them on the planet.
of them on the planet.
174
556680
3176
hárommilliárd milliárd milliárd
van belőlük a Földön.
van belőlük a Földön.
09:31
That's three octillion,
175
559880
2216
Az három kvadrilliárd,
09:34
if you care to convert.
176
562120
1680
ha ki szeretnék számolni.
09:36
(Laughter)
177
564480
1696
(Nevetés)
09:38
And collectively, they weigh
more than the human population
more than the human population
178
566200
3896
És együttes tömegük nagyobb,
mint az emberiségé,
mint az emberiségé,
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
és annyit fotoszintetizálnak,
mint az összes gabona a földeken.
mint az összes gabona a földeken.
09:47
They're incredibly important
in the global ocean.
in the global ocean.
180
575080
3440
Nagyon fontosak a világ óceánjaiban.
09:51
So over the years,
as we were studying them
as we were studying them
181
579120
2496
Az évek alatt, míg tanulmányoztuk őket,
09:53
and found how abundant they were,
182
581640
2176
és felfedeztük, mennyi van belőlük,
09:55
we thought, hmm, this is really strange.
183
583840
1936
azt gondoltuk, hogy ez elég különös.
09:57
How can a single species be so abundant
across so many different habitats?
across so many different habitats?
184
585800
3840
Hogy képes egyetlen faj ekkora bőségben
jelen lenni ilyen sok különböző élőhelyen?
jelen lenni ilyen sok különböző élőhelyen?
És ahogy egyre többet
különítettünk el kultúrákba,
különítettünk el kultúrákba,
10:02
And as we isolated more into culture,
185
590640
2016
10:04
we learned that they
are different ecotypes.
are different ecotypes.
186
592680
2136
rájöttünk, hogy különböző ökotípusúak.
10:06
There are some that are adapted
to the high-light intensities
to the high-light intensities
187
594840
2896
Van, amelyik a nagy fényerősséghez szokott
10:09
in the surface water,
188
597760
1256
a víz felszínén,
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
és van, ami alacsony fényerősséghez
az óceán mélyén.
az óceán mélyén.
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
Ami azt illeti, azok a sejtek,
amelyek a napfényzóna alján élnek
amelyek a napfényzóna alján élnek
10:18
are the most efficient
photosynthesizers of any known cell.
photosynthesizers of any known cell.
191
606240
4776
az összes sejt közül
a leghatékonyabb fotoszintetizálók.
a leghatékonyabb fotoszintetizálók.
10:23
And then we learned
that there are some strains
that there are some strains
192
611040
2336
Felfedeztük azt is, hogy van néhány törzs,
10:25
that grow optimally along the equator,
193
613400
3416
amely az Egyenlítő mentén él,
10:28
where there are higher temperatures,
194
616840
1736
ahol magasabb a hőmérséklet,
és van, amelyik jobban teljesít
alacsonyabb hőmérsékleten
alacsonyabb hőmérsékleten
10:30
and some that do better
at the cooler temperatures
at the cooler temperatures
195
618600
2376
10:33
as you go north and south.
196
621000
1256
észak és dél felé haladva.
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
Tehát ahogy tovább tanulmányoztuk őket,
és egyre több fajt fedeztünk fel,
és egyre több fajt fedeztünk fel,
10:38
we thought, oh my God,
how diverse are these things?
how diverse are these things?
198
626000
2440
azt gondoltuk, Úristen,
mennyi változatuk lehet?
mennyi változatuk lehet?
10:41
And about that time, it became
possible to sequence their genomes
possible to sequence their genomes
199
629040
3256
Ez idő tájt sikerült meghatároznunk
genomjaik sorrendjét,
genomjaik sorrendjét,
10:44
and really look under the hood
and look at their genetic makeup.
and look at their genetic makeup.
200
632320
3600
és végre ráláttunk
genetikai felépítésükre.
genetikai felépítésükre.
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
Továbbá sikerült felállítanunk
sejtkultúráink genomszekvenciáit is,
sejtkultúráink genomszekvenciáit is,
és az áramlásos citometria segítségével
10:53
but also recently, using flow cytometry,
202
641720
2376
el tudtuk különíteni az egyedi sejteket
a természetesektől,
a természetesektől,
10:56
we can isolate
individual cells from the wild
individual cells from the wild
203
644120
2856
fel tudtuk térképezni
egyedi genomszekvenciájukat,
egyedi genomszekvenciájukat,
10:59
and sequence their individual genomes,
204
647000
2176
11:01
and now we've sequenced
hundreds of Prochlorococcus.
hundreds of Prochlorococcus.
205
649200
2880
így mostanra már több száz
Prochlorococcust szekvenáltunk.
Prochlorococcust szekvenáltunk.
11:04
And although each cell
has roughly 2,000 genes --
has roughly 2,000 genes --
206
652840
3936
Habár minden sejt kb. 2000 génből áll -
11:08
that's one tenth the size
of the human genome --
of the human genome --
207
656800
3576
ez az emberi genom tizede -
ahogy egyre többet térképezünk fel,
11:12
as you sequence more and more,
208
660400
1456
11:13
you find that they only have
a thousand of those in common
a thousand of those in common
209
661880
4696
úgy jövünk rá, hogy ebből csak 1000 közös.
11:18
and the other thousand
for each individual strain
for each individual strain
210
666600
3096
A másik 1000 minden egyedi fajta esetén
11:21
is drawn from an enormous gene pool,
211
669720
2576
egy hatalmas közös génkészletből ered,
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
ami tükrözi azt az egyedi környezetet,
amiben a sejt szaporodhatott.
amiben a sejt szaporodhatott.
Nem csak az, hogy milyenek
a fényviszonyok vagy a hőmérséklet,
a fényviszonyok vagy a hőmérséklet,
11:30
not just high or low light
or high or low temperature,
or high or low temperature,
213
678960
2976
11:33
but whether there are
nutrients that limit them
nutrients that limit them
214
681960
2776
de azt is, hogy mennyire bővelkedik
olyan tápanyagokban,
olyan tápanyagokban,
11:36
like nitrogen, phosphorus or iron.
215
684760
2456
mint a nitrogén, foszfor vagy vas.
11:39
It reflects the habitat
that they come from.
that they come from.
216
687240
2520
Tükrözik az élőhelyet, ahonnan származnak.
11:42
Think of it this way.
217
690400
1200
Gondoljanak csak bele:
11:45
If each cell is a smartphone
218
693040
3256
Ha minden sejt egy okostelefon,
11:48
and the apps are the genes,
219
696320
1920
és az alkalmazások a gének,
amikor megvesszük az okostelefont,
azokon beépített alkalmazások vannak.
azokon beépített alkalmazások vannak.
11:51
when you get your smartphone,
it comes with these built-in apps.
it comes with these built-in apps.
220
699080
3456
Azok az alkalmazások, amiket nem lehet
kitörölni, ha iPhone-t használnak.
kitörölni, ha iPhone-t használnak.
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
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
Ha rájuk nyomunk, nem ugrálnak,
és nem jelenik meg a kis x.
és nem jelenik meg a kis x.
Még ha nem is akarják őket,
nem tudnak megszabadulni tőlük.
nem tudnak megszabadulni tőlük.
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
12:03
(Laughter)
224
711520
2576
(Nevetés)
12:06
Those are like the core genes
of Prochlorococcus.
of Prochlorococcus.
225
714120
3136
Olyanok, mint a Prochlorococcus
alapgénjei.
alapgénjei.
12:09
They're the essence of the phone.
226
717280
2056
Ezek a telefon alapelemei.
12:11
But you have a huge pool
of apps to draw upon
of apps to draw upon
227
719360
4976
De van tengernyi letölthető alkalmazás,
12:16
to make your phone custom-designed
for your particular lifestyle and habitat.
for your particular lifestyle and habitat.
228
724360
5736
amivel telefonunkat saját életmódunkra
és környezetünkre szabhatjuk.
és környezetünkre szabhatjuk.
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
Ha sokat utazik,
sok utazós alkalmazása lesz.
sok utazós alkalmazása lesz.
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
Ha a pénzügyi dolgok érdeklik,
akkor sok pénzügyi alkalmazása,
akkor sok pénzügyi alkalmazása,
12:30
or if you're like me,
231
738800
1536
ha olyan, mint én,
akkor valószínűleg
sok időjárásos alkalmazása -
sok időjárásos alkalmazása -
12:32
you probably have a lot of weather apps,
232
740360
1936
12:34
hoping one of them will tell you
what you want to hear.
what you want to hear.
233
742320
2616
valamelyik csak azt mutatja majd,
amit látni szeretnénk.
amit látni szeretnénk.
12:36
(Laughter)
234
744960
1336
(Nevetés)
12:38
And I've learned the last
couple days in Vancouver
couple days in Vancouver
235
746320
2376
De az elmúlt pár napban
Vancouverben megtanultam,
Vancouverben megtanultam,
12:40
that you don't need a weather app --
you just need an umbrella.
you just need an umbrella.
236
748720
2976
hogy nincs szükség időjárás-alkalmazásra -
csak egy esernyőre.
csak egy esernyőre.
12:43
So --
237
751720
1216
Tehát....
12:44
(Laughter)
238
752960
2176
(Nevetés)
12:47
(Applause)
239
755160
2696
(Taps)
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
Ahogy a telefonunk is árulkodik arról,
hogyan éljük az életünket,
hogyan éljük az életünket,
12:55
your lifestyle,
241
763840
1296
milyen az életmódunk,
12:57
reading the genome
of a Prochlorococcus cell
of a Prochlorococcus cell
242
765160
2616
a Prochlorococcus sejtek
genomjait tanulmányozva
genomjait tanulmányozva
12:59
tells us what the pressures are
in its environment.
in its environment.
243
767800
4040
megtudjuk, milyen természeti
körülmények között vannak.
körülmények között vannak.
13:04
It's like reading its diary,
244
772680
1976
Mintha a naplójukat olvasnánk,
13:06
not only telling us how it got
through its day or its week,
through its day or its week,
245
774680
3776
nem csak azt mondják el,
hogyan telt a napjuk vagy hetük,
hogyan telt a napjuk vagy hetük,
13:10
but even its evolutionary history.
246
778480
2680
de a fejlődéstörténetüket is.
13:14
As we studied -- I said we've
sequenced hundreds of these cells,
sequenced hundreds of these cells,
247
782200
3216
Ahogy mondtam, több száz
ilyen sejtet térképeztünk fel,
ilyen sejtet térképeztünk fel,
13:17
and we can now project
248
785440
1856
és most már következtetni tudunk
13:19
what is the total genetic size --
249
787320
4136
a Prochlorococcus-szövetség -
ahogy mi hívjuk –
ahogy mi hívjuk –
13:23
gene pool --
250
791480
1216
közös génkészletének
13:24
of the Prochlorococcus
federation, as we call it.
federation, as we call it.
251
792720
3496
teljes méretére.
13:28
It's like a superorganism.
252
796240
1656
Olyan, mint egy szuperorganizmus.
13:29
And it turns out that projections are
253
797920
2616
Becslésünk szerint
13:32
that the collective has 80,000 genes.
254
800560
3016
a csoportnak 80 000 génje van.
13:35
That's four times the size
of the human genome.
of the human genome.
255
803600
2936
Ez négyszeres az emberi genom méretének .
13:38
And it's that diversity of gene pools
256
806560
4416
És a genetikai készlet
ilyen mértékű változatossága
ilyen mértékű változatossága
13:43
that makes it possible for them
257
811000
2016
teszi lehetővé számukra,
13:45
to dominate these large
regions of the oceans
regions of the oceans
258
813040
2256
hogy az óceán nagy részét uralják,
13:47
and maintain their stability
259
815320
1736
és fenntartsák stabilitásukat
13:49
year in and year out.
260
817080
1920
évről évre.
13:52
So when I daydream about Prochlorococcus,
261
820680
3176
Tehát amikor a Prochlorococcusról
álmodozok,
álmodozok,
amit valószínűleg többször teszek,
mint az egészséges lenne...
mint az egészséges lenne...
13:55
which I probably do more
than is healthy --
than is healthy --
262
823880
2456
13:58
(Laughter)
263
826360
1696
(Nevetés)
14:00
I imagine them floating out there,
264
828080
3376
Azt képzelem, hogy ott lebegnek,
14:03
doing their job,
265
831480
1296
teszik a dolgukat,
14:04
maintaining the planet,
266
832800
1536
fenntartják a bolygót,
14:06
feeding the animals.
267
834360
3176
etetik az állatokat.
14:09
But also I inevitably end up
268
837560
2176
De elkerülhetetlenül eszembe jut az is,
14:11
thinking about what
a masterpiece they are,
a masterpiece they are,
269
839760
3416
micsoda mesterművek,
14:15
finely tuned by millions
of years of evolution.
of years of evolution.
270
843200
3896
amiket az evolúció
évmilliói finomhangoltak.
évmilliói finomhangoltak.
14:19
With 2,000 genes,
271
847120
2000
2000 génnel olyan dolgokat tehetnek,
amelyeknek az emberi találékonyság
14:21
they can do what
all of our human ingenuity
all of our human ingenuity
272
849960
2456
14:24
has not figured out how to do yet.
273
852440
2256
még nem találta meg a módját.
14:26
They can take solar energy, CO2
274
854720
2976
Képesek napenergiát és
szén-dioxidot felvenni,
szén-dioxidot felvenni,
14:29
and turn it into chemical energy
in the form of organic carbon,
in the form of organic carbon,
275
857720
3496
és szerves szén formájában
kémiai energiává alakítani,
kémiai energiává alakítani,
14:33
locking that sunlight
in those carbon bonds.
in those carbon bonds.
276
861240
3280
szénkötésekben kötve meg a napfényt.
14:37
If we could figure out
exactly how they do this,
exactly how they do this,
277
865760
3536
Ha rájönnénk, hogy pontosan
hogyan is csinálják ezt,
hogyan is csinálják ezt,
14:41
it could inspire designs
278
869320
3016
az találmányokat inspirálhatna,
14:44
that could reduce
our dependency on fossil fuels,
our dependency on fossil fuels,
279
872360
2936
melyek csökkenthetnék függőségünket
a fosszilis üzemanyagtól,
a fosszilis üzemanyagtól,
14:47
which brings my story full circle.
280
875320
2800
mellyel a történetem körbe is ért.
14:51
The fossil fuels that are buried
that we're burning
that we're burning
281
879160
2896
Az eltemetett fosszilis üzemanyag,
amit elégetünk,
amit elégetünk,
14:54
took millions of years
for the earth to bury those,
for the earth to bury those,
282
882080
4816
több millió év alatt
került a Föld mélyére,
került a Föld mélyére,
14:58
including those ancestors
of Prochlorococcus,
of Prochlorococcus,
283
886920
3016
a Prochlorococcusok őseinek köszönhetően,
15:01
and we're burning that now
in the blink of an eye
in the blink of an eye
284
889960
2896
és mi most - geológiai időskálán -
15:04
on geological timescales.
285
892880
1936
egy szempillantás alatt égetjük el.
15:06
Carbon dioxide is increasing
in the atmosphere.
in the atmosphere.
286
894840
2896
A szén-dioxid mennyisége
egyre növekszik a légkörben.
egyre növekszik a légkörben.
15:09
It's a greenhouse gas.
287
897760
1576
Ez egy üvegházhatású gáz.
15:11
The oceans are starting to warm.
288
899360
2096
Az óceánok kezdenek felmelegedni.
15:13
So the question is,
what is that going to do
what is that going to do
289
901480
2736
Tehát a kérdés az, mit fog ez tenni
15:16
for my Prochlorococcus?
290
904240
2496
az én Prochlorococcusaimmal?
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
Gondolom, azt várják, azt mondjam:
drága mikrobáim végveszélyben vannak,
drága mikrobáim végveszélyben vannak,
15:23
but in fact they're not.
292
911720
1320
de ami azt illeti, nincsenek.
15:25
Projections are that their populations
will expand as the ocean warms
will expand as the ocean warms
293
913960
5656
Az előrejelzések szerint populációik
az óceánok felmelegedésével növekednek,
az óceánok felmelegedésével növekednek,
15:31
to 30 percent larger by the year 2100.
294
919640
3880
2100-ig több mint 30%-kal.
15:36
Does that make me happy?
295
924000
1400
Ettől vajon boldogabb leszek?
15:38
Well, it makes me happy
for Prochlorococcus of course --
for Prochlorococcus of course --
296
926320
2656
Nos, a Prochlorococcusok miatt
nyilván igen ...
nyilván igen ...
15:41
(Laughter)
297
929000
2296
(Nevetés)
15:43
but not for the planet.
298
931320
2400
de a bolygó miatt nem.
Vannak nyertesek és vesztesek
15:46
There are winners and losers
299
934480
1376
15:47
in this global experiment
that we've undertaken,
that we've undertaken,
300
935880
3256
ebben a globális kísérletben,
amibe belekezdtünk,
amibe belekezdtünk,
15:51
and it's projected that among the losers
301
939160
2976
és az előrejelzések alapján
a vesztesek között
a vesztesek között
15:54
will be some of those
larger phytoplankton,
larger phytoplankton,
302
942160
2056
ott lesz néhány nagyobb fitoplankton,
15:56
those charismatic ones
303
944240
1296
azok a karizmatikus fajták,
15:57
which are expected
to be reduced in numbers,
to be reduced in numbers,
304
945560
2816
amelyek száma valószínűleg csökkenni fog,
16:00
and they're the ones that feed
the zooplankton that feed the fish
the zooplankton that feed the fish
305
948400
3496
de ezek etetik a zooplanktont,
a halak táplálékát,
a halak táplálékát,
16:03
that we like to harvest.
306
951920
1400
azokat pedig mi szeretjük elfogyasztani.
16:08
So Prochlorococcus has been
my muse for the past 35 years,
my muse for the past 35 years,
307
956600
4456
A Prochlorococcus a múzsám már 35 éve,
16:13
but there are legions
of other microbes out there
of other microbes out there
308
961080
2376
de seregnyi más mikroba van még,
16:15
maintaining our planet for us.
309
963480
2160
melyek fenntartják Földünket.
16:18
They're out there
310
966360
2056
Ott vannak,
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
arra várva, hogy felfedezzük őket,
és ők is elmesélhessék történetüket.
és ők is elmesélhessék történetüket.
16:24
Thank you.
312
972720
1216
Köszönöm szépen!
16:25
(Applause)
313
973960
5600
(Taps)
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