ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Penny Chisholm | Speaker | TED.com
TED2018

Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet

Пени Чисхолм: Малкото същество, което тайно движи планетата

Filmed:
1,463,084 views

Океанографът Пени Чисхолм ни запознава с едно невероятно малко същество: Прохлорококус, най-разпространеният фотосинтезиращ вид на планетата. Прохлорококусът, воден микроб съществуващ от милиони години, не бил открит до средата на 80-те, но древният му геном може да държи ключа към това как да намалим зависимостта си от изкопаемите горива.
- 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

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

00:12
I'd like to introduceвъведат you
to a tinyмъничък microorganismмикроорганизъм
0
760
2840
Искам да ви запозная
с миниатюрен микроорганизъм
00:16
that you've probablyвероятно never heardчух of:
1
4880
1736
който, вероятно,
никога не сте чували,
00:18
its nameиме is ProchlorococcusProchlorococcus,
2
6640
1976
казва се Прохлорококус
00:20
and it's really an amazingудивителен little beingсъщество.
3
8640
2200
и е наистина изумително малко същество.
00:23
For one thing, its ancestorsпредци
4
11680
2896
Неговите предци
00:26
changedпроменен the earthземя in waysначини
that madeизработен it possibleвъзможен for us to evolveсе развива,
5
14600
3816
са променили Земята по начин,
който е направил еволюцията възможна
00:30
and hiddenскрит in its geneticгенетичен codeкод
6
18440
2056
и в генетичният му код има скрита
00:32
is a blueprintплан
7
20520
1776
схема,
00:34
that mayможе inspireвдъхновяват waysначини to reduceнамаляване на
our dependencyзависимост on fossilвкаменелост fuelгориво.
8
22320
5280
която би вдъхновила начини за намаляване
зависимостта ни от изкопаеми горива.
00:40
But the mostнай-много amazingудивителен thing
9
28480
1856
Но най-изумителното нещо е,
00:42
is that there are
threeтри billionмилиард billionмилиард billionмилиард
10
30360
2616
че има три милиард милиард милиарда
00:45
of these tinyмъничък cellsклетки on the planetпланета,
11
33000
1816
от тези малки клетки на планетата,
00:46
and we didn't know they existedсъществувало
untilдо 35 yearsгодини agoпреди.
12
34840
3320
а до преди 35 години
ние не сме знаели, че съществуват.
00:51
So to tell you theirтехен storyистория,
13
39280
1456
И за да разкажа историята им,
00:52
I need to first take you way back,
14
40760
2240
първо ще трябва да ви върна
назад във времето,
00:55
fourчетирима billionмилиард yearsгодини agoпреди, when the earthземя
mightбиха могли, може have lookedпогледнах something like this.
15
43800
3620
преди 4 милиарда години,
когато земята може би е изглеждала така.
01:00
There was no life on the planetпланета,
16
48480
1856
Не е имало живот на планетата,
01:02
there was no oxygenкислород in the atmosphereатмосфера.
17
50360
2280
не е имало кислород в атмосферата.
01:05
So what happenedсе случи to changeпромяна that planetпланета
into the one we enjoyнаслади се todayднес,
18
53320
5656
Какво се е случило, че да промени Земята
в тази, на която се наслаждаваме днес,
01:11
teemingпрепълнени with life,
19
59000
1816
преливаща от живот,
01:12
teemingпрепълнени with plantsрастения and animalsживотни?
20
60840
1640
изобилие на растения и животни?
01:15
Well, in a wordдума, photosynthesisфотосинтеза.
21
63480
2280
Е, с една дума, фотосинтеза.
01:19
About two and a halfнаполовина billionмилиард yearsгодини agoпреди,
22
67080
2096
Около преди 2,5 милиарда години,
01:21
some of these ancientдревен ancestorsпредци
of ProchlorococcusProchlorococcus evolvedеволюира
23
69200
3936
някои от тези древни предци
на Прохлорококус еволюирали така,
01:25
so that they could use solarслънчев energyенергия
24
73160
2336
че да могат да ползват слънчевата енергия,
01:27
and absorbабсорбират it
25
75520
1296
да я усвояват
01:28
and splitразцепване waterвода into its componentкомпонент partsчасти
of oxygenкислород and hydrogenводород.
26
76840
5016
и да разделят водата
на съставните ѝ части кислород и водород.
01:33
And they used the chemicalхимически energyенергия producedпроизведена
27
81880
2416
Те използвали произведената
химическа енергия
01:36
to drawрисувам COCO2, carbonвъглероден dioxideдвуокис,
out of the atmosphereатмосфера
28
84320
3896
да извличат CO2,
въглероден диоксид, от атмосферата
01:40
and use it to buildпострои sugarsзахари
and proteinsпротеини and aminoамино acidsкиселини,
29
88240
3816
и да го използват за изграждане на захари,
протеини и амино киселини,
01:44
all the things that life is madeизработен of.
30
92080
2400
всички неща от които е изграден животът.
01:47
And as they evolvedеволюира and grewизраснал more and more
31
95560
3096
Докато те еволюирали
и се разраствали все повече
01:50
over millionsмилиони and millionsмилиони of yearsгодини,
32
98680
2056
за милиони и милиони години
01:52
that oxygenкислород accumulatedнатрупана in the atmosphereатмосфера.
33
100760
3080
този кислород се натрупал в атмосферата.
01:57
UntilДо about 500 millionмилион yearsгодини agoпреди,
34
105480
2496
Докато накрая,
преди около 500 милиона години,
02:00
there was enoughдостатъчно in the atmosphereатмосфера
that largerпо-голям organismsорганизми could evolveсе развива.
35
108000
3696
имало достатъчно в атмосферата,
че могли да еволюират по-големи организми.
02:03
There was an explosionексплозия of life-formsформи на живот,
36
111720
1936
Случила се експлозия от форми на живот,
02:05
and, ultimatelyв края на краищата, we appearedсе появява on the sceneсцена.
37
113680
2560
и в края на краищата
сме се появили на сцената и ние.
02:09
While that was going on,
38
117000
1320
Докато това се случвало
02:11
some of those ancientдревен
photosynthesizersphotosynthesizers diedпочинал
39
119440
3216
някои от тези древни
фотосинтезиращи умрели
02:14
and were compressedсгъстен and buriedпогребан,
40
122680
1680
и били компресирани и заровени
02:17
and becameстана fossilвкаменелост fuelгориво
41
125160
2096
и се превърнали в изкопаеми горива
02:19
with sunlightслънчева светлина buriedпогребан
in theirтехен carbonвъглероден bondsоблигации.
42
127280
4136
със слънчева светлина заключена
във водородните им връзки.
02:23
They're basicallyв основата си buriedпогребан sunlightслънчева светлина
in the formформа of coalвъглища and oilмасло.
43
131440
4680
Те са на практика слънчева светлина
във формата на въглища и нефт.
02:29
Today'sДнешните photosynthesizersphotosynthesizers,
44
137080
1576
Днешните фотосинтезиращи,
02:30
theirтехен enginesдвигатели are descendedслязъл
from those ancientдревен microbesмикроби,
45
138680
5656
чиито двигатели са потомци
на тези древни микроби,
02:36
and they feedфураж basicallyв основата си
all of life on earthземя.
46
144360
3240
изхранват на практика
целия живот на Земята.
02:40
Your heartсърце is beatingпобой
usingизползвайки the solarслънчев energyенергия
47
148440
3336
Вашето сърце бие използвайки
слънчевата енергия,
02:43
that some plantрастение processedпреработени for you,
48
151800
2216
която някое растение е обработило за вас
02:46
and the stuffматерия your bodyтяло is madeизработен out of
49
154040
2416
и нещата от които е направено тялото ви
02:48
is madeизработен out of COCO2
50
156480
1616
са направени от въглероден диоксид,
02:50
that some plantрастение processedпреработени for you.
51
158120
2440
който някое растение е обработило
вместо вас.
02:53
BasicallyОсновно, we're all madeизработен
out of sunlightслънчева светлина and carbonвъглероден dioxideдвуокис.
52
161480
4280
Реално, ние всички сме изградени
от слънчева енергия и въглероден диоксид.
02:58
FundamentallyФундаментално, we're just hotгорещ airвъздух.
53
166640
2056
В основата си ние сме въздух под налягане.
03:00
(LaughterСмях)
54
168720
2320
(Смях)
03:04
So as terrestrialсухоземни beingsсъщества,
55
172560
1696
Като сухоземни същества,
03:06
we're very familiarзапознат
with the plantsрастения on landземя:
56
174280
3056
ние сме доста запознати
с растенията на сушата:
03:09
the treesдървета, the grassesтреви,
the pasturesпасища, the cropsкултури.
57
177360
4616
дървета, треви, пасища, култури.
03:14
But the oceansокеани are filledс примес
with billionsмилиарди of tonsт of animalsживотни.
58
182000
3816
Но океаните са пълни
с милиарди тонове животни.
03:17
Do you ever wonderчудя се what's feedingхранене them?
59
185840
2360
Питали ли сте се с какво се изхранват?
03:21
Well there's an invisibleневидим pastureпасища
60
189400
2376
Е, има едно невидимо пасище
03:23
of microscopicмикроскопични photosynthesizersphotosynthesizers
calledНаречен phytoplanktonфитопланктон
61
191800
3776
от микроскопични фотосинтезиращи,
наречени фитопланктон,
03:27
that fillзапълни the upperгорен
200 metersм of the oceanокеан,
62
195600
2640
което запълва най-горните
200 метра от окена
03:32
and they feedфураж the entireцял
openотворен oceanокеан ecosystemекосистема.
63
200000
3416
и те изхранват цялата екосистема
на открития океан.
03:35
Some of the animalsживотни
liveживея amongсред them and eatЯжте them,
64
203440
2416
Някои от животните живеят
сред тях и ги ядат,
03:37
and othersдруги swimплуване up
to feedфураж on them at night,
65
205880
2536
други изплуват на повърхността през нощта,
за да се хранят с тях,
03:40
while othersдруги sitседя in the deepДълбок
and wait for them to dieумирам and settleразреши down
66
208440
3976
докато други седят на дълбокото
и чакат да умрат и потънат
03:44
and then they chowЧоу down on them.
67
212440
1524
и тогава те ги консумират.
03:47
So these tinyмъничък phytoplanktonфитопланктон,
68
215320
3096
Тези дребни фитопланктони,
03:50
collectivelyколективно, weighтежа lessпо-малко than
one percentна сто of all the plantsрастения on landземя,
69
218440
4136
заедно, тежат по-малко от един процент
от всички растения на сушата,
03:54
but annuallyежегодно they photosynthesizephotosynthesize
as much as all of the plantsрастения on landземя,
70
222600
4296
но годишно фотосинтезират толкова,
колкото всички растения на сушата,
03:58
includingвключително the AmazonАмазонка rainforestтропическа гора
71
226920
2416
включително дъждовните гори на Амазонка,
04:01
that we considerобмислям the lungsбелите дробове of the planetпланета.
72
229360
2200
които считаме
за белите дробове на планетата.
04:04
EveryВсеки yearгодина, they fixфиксира
50 billionмилиард tonsт of carbonвъглероден
73
232280
3976
Всяка година те произвеждат
50 тона въглерод
04:08
in the formформа of carbonвъглероден dioxideдвуокис
into theirтехен bodiesтела
74
236280
3256
под формата на въглероден диоксид
в телата си,
04:11
that feedsемисии the oceanокеан ecosystemекосистема.
75
239560
2680
който захранва океанската екосистема.
Как това малко количество биомаса
04:15
How does this tinyмъничък amountколичество of biomassбиомаса
76
243120
2576
успява да произведе толкова,
колкото растенията на сушата?
04:17
produceпродукция as much as all the plantsрастения on landземя?
77
245720
2056
04:19
Well, they don't have trunksКуфари and stemsстъбла
78
247800
2536
Ами те нямат стволове и стебла
и цветове и плодове и всичко това
за поддръжка.
04:22
and flowersцветя and fruitsплодове
and all that to maintainподдържане.
79
250360
2936
Всичко, което правят е да растат
и да се делят и да растат и да се делят.
04:25
All they have to do is growрастат and divideразделям
and growрастат and divideразделям.
80
253320
2816
04:28
They're really leanслаб
little photosynthesisфотосинтеза machinesмашини.
81
256160
3600
Те са истински компактни
малки машини за фотосинтезиране.
04:33
They really crankманивела.
82
261519
1201
Те са наистна пластични.
04:39
So there are thousandsхиляди
of differentразличен speciesвид of phytoplanktonфитопланктон,
83
267400
3896
Има хиляди различни видове фитопланктон
04:43
come in all differentразличен shapesформи and sizesразмери,
84
271320
2176
в различни форми и размери,
04:45
all roughlyприблизително lessпо-малко than the widthширочина
of a humanчовек hairкоса.
85
273520
3256
всичките малко по-малки
от ширината на човешки косъм.
04:48
Here, I'm showingпоказване you
some of the more beautifulкрасив onesтакива,
86
276800
3576
Тук ви показвам някои от по-красивите,
04:52
the textbookучебник versionsверсии.
87
280400
1480
версиите за учебник.
04:54
I call them the charismaticхаризматичен
speciesвид of phytoplanktonфитопланктон.
88
282640
3240
Наричам ги харизматични
видове фитопланктон.
05:00
And here is ProchlorococcusProchlorococcus.
89
288120
3000
А това е Прохлорококус.
05:04
I know,
90
292120
1536
Знам,
05:05
it just looksвъншност like a bunchкуп
of schmutzSchmutz on a microscopeмикроскоп slideпързалка.
91
293680
2936
прилича на петно мръсотия по микроскопа.
05:08
(LaughterСмях)
92
296640
1576
(Смях)
05:10
But they're in there,
93
298240
1816
Но те са там
05:12
and I'm going to revealразкрие them
to you in a minuteминута.
94
300080
2760
и аз ще ви ги разкрия след минута.
05:15
But first I want to tell you
how they were discoveredоткрит.
95
303560
3560
Но първо искам да ви кажа
как бяха открити.
05:20
About 38 yearsгодини agoпреди,
96
308080
2136
Преди около 38 години
05:22
we were playingиграете around with a technologyтехнология
in my labлаборатория calledНаречен flowпоток cytometryцитометрия
97
310240
4776
в моята лаборатория си играехме
с технология наречена поточна цитометрия,
05:27
that was developedразвита for biomedicalбиомедицински researchизследване
for studyingизучаване cellsклетки like cancerрак cellsклетки,
98
315040
4480
разработена за биомедицински изследвания
за изучаване на клетки, като раковите,
05:33
but it turnsзавои out we were usingизползвайки it
for this off-labelOff-етикет purposeпредназначение
99
321080
3296
но както се оказа, я ползвахме
за тази необикновена цел
05:36
whichкойто was to studyуча phytoplanktonфитопланктон,
and it was beautifullyпрекрасно suitedподходящ to do that.
100
324400
3960
да изследваме фитопланктон
и пасваше идеално за нея.
05:41
And here'sето how it worksвърши работа:
101
329480
1776
Работи по следния начин:
05:43
so you injectинжектирам a sampleпроба
in this tinyмъничък little capillaryкапилярка tubeтръба,
102
331280
3240
инжектираш проба в тази малка тръба
05:47
and the cellsклетки go singleединичен fileдосие by a laserлазер,
103
335840
3496
и кетките преминават
една по една през лазер
05:51
and as they do, they scatterточкова lightсветлина
accordingСпоред to theirтехен sizeразмер
104
339360
4056
и докато минават, разпръсквт светлина,
в зависимост от размера си
05:55
and they emitизлъчват lightсветлина accordingСпоред
to whateverкакто и да е pigmentsпигменти they mightбиха могли, може have,
105
343440
3656
и излъчват светлина в зависимост
от пигментите, които имат,
05:59
whetherдали they're naturalестествен
or whetherдали you stainпетното them.
106
347120
2616
независимо дали естествени
или си ги оцветил.
06:01
And the chlorophylchlorophyl of phytoplanktonфитопланктон,
107
349760
2360
И хлорофилът във фитопланктона
06:05
whichкойто is greenзелен,
108
353160
1336
който е зелен
06:06
emitsизлъчва redчервен lightсветлина
when you shineблясък blueсин lightсветлина on it.
109
354520
3736
излъчва червена светлина,
когато го осветиш със синя.
06:10
And so we used this instrumentинструмент
for severalняколко yearsгодини
110
358280
3216
И така ние ползвахме този инструмент
няколко години
06:13
to studyуча our phytoplanktonфитопланктон culturesкултури,
111
361520
1816
да изучаваме фитопланктона,
06:15
speciesвид like those charismaticхаризматичен
onesтакива that I showedпоказан you,
112
363360
3616
видове, като ония харизматичните,
които ви показах
06:19
just studyingизучаване theirтехен basicосновен cellклетка biologyбиология.
113
367000
2200
просто изучавайки основната биология
на клетките им.
06:22
But all that time, we thought,
well wouldn'tне би it be really coolготино
114
370160
2936
Но през цялото време си мислехме,
няма ли да е яко
06:25
if we could take an instrumentинструмент
like this out on a shipкораб
115
373120
2816
ако можехме да вземем инструмент
като този на кораб
06:27
and just squirtкелеш seawaterморска вода throughпрез it
116
375960
1696
и да впръскваме морска вода през него
06:29
and see what all those diversityразнообразие
of phytoplanktonфитопланктон would look like.
117
377680
4736
и да видим как ще изглежда
цялото това разнообразие от фитопланктон.
06:34
So I managedуправлявана to get my handsръце
118
382440
2096
И така аз успях да се докопам
06:36
on what we call a bigголям rigмонтирам
in flowпоток cytometryцитометрия,
119
384560
3216
до, както го наричаме ние
в поточната цитометрия, голяма апаратура,
06:39
a largeголям, powerfulмощен laserлазер
120
387800
2440
голям, мощен лазер
06:43
with a money-backпарите обратно guaranteeгаранция
from the companyкомпания
121
391240
2736
с гаранция от една компания,
06:46
that if it didn't work on a shipкораб,
they would take it back.
122
394000
2936
че ако не работи на кораб
ще ни върнат парите.
06:48
And so a youngмлад scientistучен
that I was workingработа with at the time,
123
396960
3016
И един млад учен,
с когото работех по това време,
06:52
RobРоб OlsonОлсън, was ableспособен
to take this thing apartна части,
124
400000
2576
Роб Олсън, успя
да разглоби на части това чудо,
06:54
put it on a shipкораб, put it back togetherзаедно
and take it off to seaморе.
125
402600
3856
да го закара на кораба, да го сглоби
и да го изкара в морето.
06:58
And it workedработил like a charmчар.
126
406480
1336
И то проработи като пушка.
06:59
We didn't think it would,
because we thought the ship'sна кораба vibrationsвибрации
127
407840
3136
Ние не предполагахме, че ще стане,
понеже си мислехме че вибрациите на кораба
07:03
would get in the way
of the focusingфокусиране of the laserлазер,
128
411000
2376
ще пречат на фокусирането на лазера,
07:05
but it really workedработил like a charmчар.
129
413400
1656
но то наистина сработи като пушка.
07:07
And so we mappedнанесени the phytoplanktonфитопланктон
distributionsдистрибуции acrossпрез the oceanокеан.
130
415080
3496
И така маркирахме разпределението
на фитопланктона из океана.
07:10
For the first time, you could look at them
one cellклетка at a time in realреален time
131
418600
3616
За пръв път, можеше да се разгледат
клетка по клетка в реално време
07:14
and see what was going on --
that was very excitingвълнуващ.
132
422240
2816
и да видим какво се случва -
беше доста вълнуващо.
07:17
But one day, RobРоб noticedзабелязах
some faintгубя съзнание signalsсигнали
133
425080
3016
Но един ден Роб забеляза
някакви слаби сигнали
07:20
comingидващ out of the instrumentинструмент
134
428120
1496
идващи от машината,
07:21
that we dismissedотхвърля as electronicелектронен noiseшум
135
429640
3696
които първоначално игнорирахме
като електронен шум,
07:25
for probablyвероятно a yearгодина
136
433360
2296
за около година,
преди да разберем,
че не се държи като шум.
07:27
before we realizedосъзнах that it wasn'tне е
really behavingдържи like noiseшум.
137
435680
3336
07:31
It had some regularредовен patternsмодели to it.
138
439040
2160
Имаше повтарящи се модели.
07:34
To make a long storyистория shortнисък,
139
442440
1440
Накратко,
07:36
it was tinyмъничък, tinyмъничък little cellsклетки,
140
444640
2536
бяха миниатюрни клетки,
07:39
lessпо-малко than one-oneедна hundredthстотен
the widthширочина of a humanчовек hairкоса
141
447200
3376
по-малки от една стотна ширината
на човешки косъм,
07:42
that containсъдържа chlorophylchlorophyl.
142
450600
1816
съдържащи хлорофил.
07:44
That was ProchlorococcusProchlorococcus.
143
452440
1360
Това бяха Прохлорококи.
07:47
So rememberпомня this slideпързалка that I showedпоказан you?
144
455040
2760
Помните ли слайда, който ви показах?
Ако осветите със синя светлина
същата тази проба
07:50
If you shineблясък blueсин lightсветлина
on that sameедин и същ sampleпроба,
145
458680
2616
07:53
this is what you see:
146
461320
1200
ще видите това:
07:55
two tinyмъничък little redчервен light-emittingсветлинно излъчваща cellsклетки.
147
463280
3856
две малки клетчици
излъчващи червена светлина.
07:59
Those are ProchlorococcusProchlorococcus.
148
467160
2120
Това са Прохлорококи.
08:02
They are the smallestнай-малките and mostнай-много abundantизобилен
photosyntheticфотосинтетичен cellклетка on the planetпланета.
149
470760
4040
Те са най-малките и изобилни
фотосинтезиращи клетки на планетата.
Първоначално не знаехме какво са,
08:09
At first, we didn't know what they were,
150
477071
1905
затова ги нарекохме "малките зеленотии".
08:11
so we calledНаречен the "little greensЗелените."
151
479000
1776
08:12
It was a very affectionateпривързан nameиме for them.
152
480800
1976
Беше много гальовно име за тях.
08:14
UltimatelyВ крайна сметка, we knewЗнаех enoughдостатъчно about them
to give them the nameиме ProchlorococcusProchlorococcus,
153
482800
3616
В един момент, знаехме достатъчно за тях,
че да им дадем името Прохлорококи,
08:18
whichкойто meansсредства "primitiveпримитивен greenзелен berryБери."
154
486440
2216
което означава примитивни зелени плодове.
08:20
And it was about that time
155
488680
1440
И горе-долу по това време
08:23
that I becameстана so smittenпоразени
by these little cellsклетки
156
491480
2776
толкова се влюбих в тези малки клетки,
08:26
that I redirectedпренасочване my entireцял labлаборатория
to studyуча them and nothing elseоще,
157
494280
4120
че пренасочих цялата ми лаборатория
да изучава само тях и нищо друго
08:31
and my loyaltyлоялност to them
has really paidплатен off.
158
499760
3016
и лоялоността ми към тях се отплати.
08:34
They'veТе сте givenдаден me a tremendousогромен amountколичество,
includingвключително bringingпривеждане me here.
159
502800
3560
Те ми дадоха огромна значимост,
включително ме доведоха тук.
08:39
(ApplauseАплодисменти)
160
507880
5360
(Аплодисменти)
08:45
So over the yearsгодини,
we and othersдруги, manyмного othersдруги,
161
513799
2976
И така през годините, ние и други,
много други,
08:48
have studiedучи ProchlorococcusProchlorococcus
acrossпрез the oceansокеани
162
516799
3377
изучавахме Прохлорококи из океаните
08:52
and foundнамерено that they're very abundantизобилен
over wideширок, wideширок rangesдиапазони
163
520200
4576
и открихме, че са много разпространени
в широки граници
08:56
in the openотворен oceanокеан ecosystemекосистема.
164
524800
1640
из екосистемата на открития океан.
08:59
They're particularlyособено abundantизобилен
in what are calledНаречен the openотворен oceanокеан gyresgyres.
165
527680
4096
Те са особено изобилни в така наречените
циркулиращи океански течения.
09:03
These are sometimesпонякога referredпосочена to
as the desertsзаслуженото of the oceansокеани,
166
531800
3736
Същите понякога се наричат
океански пустини,
09:07
but they're not desertsзаслуженото at all.
167
535560
2016
но изобщо не са пустини.
09:09
TheirИм deepДълбок blueсин waterвода is teemingпрепълнени
168
537600
2536
Тяхната дълбока синя водя изобилства
09:12
with a hundredсто millionмилион
ProchlorococcusProchlorococcus cellsклетки perна literлитър.
169
540160
3400
от стотици милиони клетки
Прохлорококи на литър.
09:16
If you crowdтълпа them togetherзаедно
like we do in our culturesкултури,
170
544360
2616
Ако ги скупчите, както правим ние
в посявките си
09:19
you can see theirтехен beautifulкрасив
greenзелен chlorophylchlorophyl.
171
547000
3536
ще видите техния прекрасен зелен хлорофил.
09:22
One of those testтест tubesтръби
has a billionмилиард ProchlorococcusProchlorococcus in it,
172
550560
4616
Една от тези тестови тръбички
съдържа милиард Прохлорококи
09:27
and as I told you earlierпо-рано,
173
555200
1456
и както ви казах по-рано
09:28
there are threeтри billionмилиард billionмилиард billionмилиард
of them on the planetпланета.
174
556680
3176
има три милиард милиард милиарда
от тях на планетата.
09:31
That's threeтри octillionOCTILLION,
175
559880
2216
Това са три октилиона,
09:34
if you careгрижа to convertпревръщам.
176
562120
1680
ако бройката е важна.
09:36
(LaughterСмях)
177
564480
1696
(Смях)
09:38
And collectivelyколективно, they weighтежа
more than the humanчовек populationнаселение
178
566200
3896
И общо те тежат повече
от човешката популация
09:42
and they photosynthesizephotosynthesize
as much as all of the cropsкултури on landземя.
179
570120
3960
и фотосинтезират, толкова,
колкото всички растения на сушата.
09:47
They're incrediblyневероятно importantважно
in the globalв световен мащаб oceanокеан.
180
575080
3440
Те са изключително важни
в световния океан.
09:51
So over the yearsгодини,
as we were studyingизучаване them
181
579120
2496
Та през годините, докато ги изучавахме
09:53
and foundнамерено how abundantизобилен they were,
182
581640
2176
и открихме колко са разпространени,
09:55
we thought, hmmХм, this is really strangeстранен.
183
583840
1936
си мислехме, хм.., колко странно.
09:57
How can a singleединичен speciesвид be so abundantизобилен
acrossпрез so manyмного differentразличен habitatsместообитания?
184
585800
3840
Как може един вид да е разпространен
на толкова много различни хабитати?
10:02
And as we isolatedизолиран more into cultureкултура,
185
590640
2016
И докато изолирахме още в посевки
10:04
we learnedнаучен that they
are differentразличен ecotypesекотипове.
186
592680
2136
научихме, че са различни екотипове.
10:06
There are some that are adaptedадаптиран
to the high-lightвисоко-светлина intensitiesинтензитет на помощта
187
594840
2896
Някои са адаптирани към
висок интензитет на светлина
10:09
in the surfaceповърхност waterвода,
188
597760
1256
на повърхността на водата,
10:11
and there are some that are adaptedадаптиран
to the lowниско lightсветлина in the deepДълбок oceanокеан.
189
599040
3576
някои са адаптирани към слаба осветеност
в дълбините на океана.
10:14
In factфакт, those cellsклетки that liveживея
in the bottomдъно of the sunlitогряната от слънцето zoneзона
190
602640
3576
Всъщност, тези клетки, които живеят
на дъното на огряваната зона
10:18
are the mostнай-много efficientефикасен
photosynthesizersphotosynthesizers of any knownизвестен cellклетка.
191
606240
4776
са най-ефективните фотосинтезатори
сред всички познати клетки.
10:23
And then we learnedнаучен
that there are some strainsщамове
192
611040
2336
После научихме, че има някои щамове,
10:25
that growрастат optimallyоптимално alongзаедно the equatorекватора,
193
613400
3416
които се развиват оптимално около екватора
10:28
where there are higherпо-висок temperaturesтемператури,
194
616840
1736
където температурите са високи,
10:30
and some that do better
at the coolerохладител temperaturesтемператури
195
618600
2376
а някои се справят по-добре
на по-хладно,
10:33
as you go northсевер and southюжно.
196
621000
1256
отивайки на север и на юг.
10:34
So as we studiedучи these more and more
and keptсъхраняват findingнамиране more and more diversityразнообразие,
197
622280
3696
И така докато ги изучавахме все повече
и откривахме все по-голямо разнообразие
10:38
we thought, oh my God,
how diverseразнообразен are these things?
198
626000
2440
си мислехме, Боже, колко разнообразни
са тези неща?
10:41
And about that time, it becameстана
possibleвъзможен to sequenceпоследователност theirтехен genomesгеноми
199
629040
3256
И по това време стана възможно
да се проследи генома им,
10:44
and really look underпри the hoodХуд
and look at theirтехен geneticгенетичен makeupгрим.
200
632320
3600
и да се види под похлупака,
и да се разгледа генетичният им строеж.
10:49
And we'veние имаме been ableспособен to sequenceпоследователност
the genomesгеноми of culturesкултури that we have,
201
637280
4416
Имахме възможността да проследим генома
на посевките, които имаме,
10:53
but alsoсъщо recentlyнаскоро, usingизползвайки flowпоток cytometryцитометрия,
202
641720
2376
но и от скоро,
използвайки поточната цитометрия
10:56
we can isolateизолирам
individualиндивидуален cellsклетки from the wildдив
203
644120
2856
да изолираме индивидуални клетки
10:59
and sequenceпоследователност theirтехен individualиндивидуален genomesгеноми,
204
647000
2176
и да проследим индивидуалните им геноми
11:01
and now we'veние имаме sequencedв последователност
hundredsстотици of ProchlorococcusProchlorococcus.
205
649200
2880
и до момента сме проследили
стотици Прохлорококи.
11:04
And althoughмакар че eachвсеки cellклетка
has roughlyприблизително 2,000 genesгени --
206
652840
3936
И макар, че всяка клетка има
грубо 2000 гени,
11:08
that's one tenthдесети the sizeразмер
of the humanчовек genomeгеном --
207
656800
3576
което е една десета от човешкия геном,
11:12
as you sequenceпоследователност more and more,
208
660400
1456
като проследяваш още и още
11:13
you find that they only have
a thousandхиляда of those in commonчесто срещани
209
661880
4696
установяваш, че те имат само хиляда общи,
11:18
and the other thousandхиляда
for eachвсеки individualиндивидуален strainдеформация
210
666600
3096
а другите хиляда, за всеки отделен щам,
11:21
is drawnсъставен from an enormousогромен geneген poolбасейн,
211
669720
2576
са избрани от огромен генофонд,
11:24
and it reflectsотразява the particularособен environmentзаобикаляща среда
that the cellклетка mightбиха могли, може have thrivedпроцъфтява in,
212
672320
6616
който отразява специфичната среда,
в която клетката е виряла,
11:30
not just highВисоко or lowниско lightсветлина
or highВисоко or lowниско temperatureтемпература,
213
678960
2976
не само силна и слаба светлина
или висока и ниска температура,
11:33
but whetherдали there are
nutrientsхранителни вещества that limitлимит them
214
681960
2776
но и дали има хранителни вещества,
които ги ограничават
11:36
like nitrogenазот, phosphorusфосфор or ironжелязо.
215
684760
2456
като азот, фосфор или желязо.
11:39
It reflectsотразява the habitatсреда на живот
that they come from.
216
687240
2520
Отразява хабитата, от който идват.
11:42
Think of it this way.
217
690400
1200
Представете си го така.
11:45
If eachвсеки cellклетка is a smartphoneсмартфон
218
693040
3256
Всяка клетка е смартфон,
11:48
and the appsприложения are the genesгени,
219
696320
1920
а приложенията са гените,
11:51
when you get your smartphoneсмартфон,
it comesидва with these built-inвграден appsприложения.
220
699080
3456
когато купите смартфона си,
идва с вградени приложения.
11:54
Those are the onesтакива that you can't deleteИзтрий
if you're an iPhoneiPhone personчовек.
221
702560
3216
Тези не може да изтриете,
ако сте айфон потребител.
11:57
You pressНатиснете on them and they don't jiggleтрионче
and they don't have x'sх.
222
705800
3056
Натискате ги и те не треперят
и нямат "X" бутон.
12:00
Even if you don't want them,
you can't get ridизбавям of them.
223
708880
2616
Дажи и да не ги искате,
не може да се отървете от тях.
12:03
(LaughterСмях)
224
711520
2576
(Смях)
12:06
Those are like the coreсърцевина genesгени
of ProchlorococcusProchlorococcus.
225
714120
3136
Това са като основните гени
на Прохлорококите.
12:09
They're the essenceсъщност of the phoneтелефон.
226
717280
2056
Те са същността на смартфона.
12:11
But you have a hugeогромен poolбасейн
of appsприложения to drawрисувам uponвърху
227
719360
4976
Но имате огромен набор от приложения,
от които да си избирате
12:16
to make your phoneтелефон custom-designedпоръчкови
for your particularособен lifestyleначин на живот and habitatсреда на живот.
228
724360
5736
за да направите телефона си персонализиран
за вашия начин на живот и среда.
12:22
If you travelпътуване a lot,
you'llти ще have a lot of travelпътуване appsприложения,
229
730120
3816
Ако пътувате често,
ще имате много приложения за пътувания,
12:25
if you're into financialфинансов things,
you mightбиха могли, може have a lot of financialфинансов appsприложения,
230
733960
4816
ако сте финансист,
ще имате финансови приложения,
а ако сте като мен,
12:30
or if you're like me,
231
738800
1536
вероятно имате доста
метеорологични приложения,
12:32
you probablyвероятно have a lot of weatherметеорологично време appsприложения,
232
740360
1936
12:34
hopingнадявайки се one of them will tell you
what you want to hearчувам.
233
742320
2616
надявайки се поне едно да ви каже,
каквото искате да чуете.
12:36
(LaughterСмях)
234
744960
1336
(Смях)
12:38
And I've learnedнаучен the last
coupleдвойка daysдни in VancouverВанкувър
235
746320
2376
А научих последните няколко дни
във Ванкувър,
12:40
that you don't need a weatherметеорологично време appап --
you just need an umbrellaчадър.
236
748720
2976
че не е нужно приложение за времето,
просто ти трябва чадър.
12:43
So --
237
751720
1216
Та ...
12:44
(LaughterСмях)
238
752960
2176
(Смях)
12:47
(ApplauseАплодисменти)
239
755160
2696
(Аплодисменти)
12:49
So just as your smartphoneсмартфон tellsразказва us
something about how you liveживея your life,
240
757880
5936
Та както смартфонът ви ни казва нещо
за това как живеете живота си,
12:55
your lifestyleначин на живот,
241
763840
1296
стилът ви на живот,
12:57
readingчетене the genomeгеном
of a ProchlorococcusProchlorococcus cellклетка
242
765160
2616
разчитането на генома на клетките
на Прохлорококите
12:59
tellsразказва us what the pressuresналягания are
in its environmentзаобикаляща среда.
243
767800
4040
ни казва какви са предизвикателствата
в тяхната среда.
13:04
It's like readingчетене its diaryдневник,
244
772680
1976
Все едно четеш дневника им,
13:06
not only tellingказвам us how it got
throughпрез its day or its weekседмица,
245
774680
3776
не само как е минал деня или седмицата им,
13:10
but even its evolutionaryеволюционен historyистория.
246
778480
2680
но дори и еволюционната им история.
Тъй като ги изучавахме, както казах
проследихме стотици от тези клетки,
13:14
As we studiedучи -- I said we'veние имаме
sequencedв последователност hundredsстотици of these cellsклетки,
247
782200
3216
13:17
and we can now projectпроект
248
785440
1856
можем да предскажем
13:19
what is the totalобща сума geneticгенетичен sizeразмер --
249
787320
4136
какъв е генетичният размер,
13:23
geneген poolбасейн --
250
791480
1216
генофонда
13:24
of the ProchlorococcusProchlorococcus
federationФедерация, as we call it.
251
792720
3496
на федерацията на Прохлорококите,
както ги наричаме.
13:28
It's like a superorganismsuperorganism.
252
796240
1656
То е като свръхорганизъм.
13:29
And it turnsзавои out that projectionsпрогнози are
253
797920
2616
Излиза, че прогнозите са,
13:32
that the collectiveколективен has 80,000 genesгени.
254
800560
3016
че сумарно имат 80 хиляди гена.
13:35
That's fourчетирима timesпъти the sizeразмер
of the humanчовек genomeгеном.
255
803600
2936
Това е четири пъти човешкия геном.
13:38
And it's that diversityразнообразие of geneген poolsбасейни
256
806560
4416
И точно това генетично разнообразие
13:43
that makesправи it possibleвъзможен for them
257
811000
2016
прави възможно
13:45
to dominateупражнявам контрол these largeголям
regionsрегиони of the oceansокеани
258
813040
2256
доминирането на такива
огромни региони в океана
13:47
and maintainподдържане theirтехен stabilityстабилност
259
815320
1736
и да поддържа стабилността им
13:49
yearгодина in and yearгодина out.
260
817080
1920
година след година.
13:52
So when I daydreamблян about ProchlorococcusProchlorococcus,
261
820680
3176
Когато си бленувам по Прохлорококите,
13:55
whichкойто I probablyвероятно do more
than is healthyздрав --
262
823880
2456
което правя по-често,
от колкото е здравословно ...
13:58
(LaughterСмях)
263
826360
1696
(Смях)
14:00
I imagineПредставете си them floatingплаващ out there,
264
828080
3376
представям си ги плаващи там някъде,
14:03
doing theirтехен jobработа,
265
831480
1296
вършейки работата си
14:04
maintainingподдържане the planetпланета,
266
832800
1536
да поддържат планетата,
14:06
feedingхранене the animalsживотни.
267
834360
3176
да изхранват животните.
14:09
But alsoсъщо I inevitablyнеизбежно endкрай up
268
837560
2176
Но в същото време неизбежно се сещам
14:11
thinkingмислене about what
a masterpieceшедьовър they are,
269
839760
3416
за това какъв шедьовър са
14:15
finelyфино tunedОчаквайте by millionsмилиони
of yearsгодини of evolutionеволюция.
270
843200
3896
прецизно настроени
през милионите години еволюция.
14:19
With 2,000 genesгени,
271
847120
2000
С 2000 гена,
могат да правят това,
което цялата човешка изобретателност
14:21
they can do what
all of our humanчовек ingenuityизобретателност
272
849960
2456
14:24
has not figuredпомислих out how to do yetоще.
273
852440
2256
все още не е установила как да прави.
14:26
They can take solarслънчев energyенергия, COCO2
274
854720
2976
Те могат да вземат слънчева енергия,
въглероден диоксид
14:29
and turnзавой it into chemicalхимически energyенергия
in the formформа of organicорганичен carbonвъглероден,
275
857720
3496
и да ги превръщат в химична енергия
под формата на органичен въглерод,
14:33
lockingзаключване that sunlightслънчева светлина
in those carbonвъглероден bondsоблигации.
276
861240
3280
заключвайки тази светлина
във въглеродните връзки.
14:37
If we could figureфигура out
exactlyточно how they do this,
277
865760
3536
Ако открием как точно правят това,
14:41
it could inspireвдъхновяват designsдизайни
278
869320
3016
то може да вдъхнови дизайни,
14:44
that could reduceнамаляване на
our dependencyзависимост on fossilвкаменелост fuelsгорива,
279
872360
2936
които да намалят зависимостта ни
от изкопаеми горива,
14:47
whichкойто bringsноси my storyистория fullпълен circleкръг.
280
875320
2800
което връща историята ми в началото.
14:51
The fossilвкаменелост fuelsгорива that are buriedпогребан
that we're burningизгаряне
281
879160
2896
Заровените изкопаеми горива,
които изгаряме
14:54
tookвзеха millionsмилиони of yearsгодини
for the earthземя to buryпогребе those,
282
882080
4816
са отнели милиони години
на Земята да зарови,
14:58
includingвключително those ancestorsпредци
of ProchlorococcusProchlorococcus,
283
886920
3016
включително онези предци
на Прохлорококите,
15:01
and we're burningизгаряне that now
in the blinkмигам of an eyeоко
284
889960
2896
а ние ги изгаряме за един миг
15:04
on geologicalгеоложки timescalesВремевите графици.
285
892880
1936
в геологичен времеви план.
15:06
CarbonВъглероден dioxideдвуокис is increasingповишаване на
in the atmosphereатмосфера.
286
894840
2896
Въглеродният диоксид в атомсферата
се увеличава.
15:09
It's a greenhouseзелена къща gasгаз.
287
897760
1576
Той е парников газ.
15:11
The oceansокеани are startingстартиране to warmтопло.
288
899360
2096
Океаните се затоплят.
15:13
So the questionвъпрос is,
what is that going to do
289
901480
2736
И въпросът е това какво общо има
15:16
for my ProchlorococcusProchlorococcus?
290
904240
2496
с моите Прохлорококи?
15:18
And I'm sure you're expectingочакваме me to say
that my belovedлюбим microbesмикроби are doomedобречени,
291
906760
4936
И съм убедена, че очаквате да кажа,
че любимите ми микроби са обречени
15:23
but in factфакт they're not.
292
911720
1320
но всъщност, те не са.
15:25
ProjectionsПрогнози are that theirтехен populationsпопулации
will expandразширят as the oceanокеан warmsзатопля
293
913960
5656
Прогнозите са, че със затоплянето на
океаните, популацията им ще се увеличи
15:31
to 30 percentна сто largerпо-голям by the yearгодина 2100.
294
919640
3880
с 30 процента до 2100 година.
15:36
Does that make me happyщастлив?
295
924000
1400
Това прави ли ме щастлива?
Ами, това ме прави щаслива
за Прохлорококите, разбира се,
15:38
Well, it makesправи me happyщастлив
for ProchlorococcusProchlorococcus of courseкурс --
296
926320
2656
15:41
(LaughterСмях)
297
929000
2296
(Смях)
15:43
but not for the planetпланета.
298
931320
2400
но не и за планетата.
15:46
There are winnersпобедители and losersгубещи
299
934480
1376
Има печеливши и губещи
15:47
in this globalв световен мащаб experimentексперимент
that we'veние имаме undertakenпредприети,
300
935880
3256
в този глобален експеримент,
който сме предприели
15:51
and it's projectedпроектиран that amongсред the losersгубещи
301
939160
2976
и се предполага, че някои от губещите
15:54
will be some of those
largerпо-голям phytoplanktonфитопланктон,
302
942160
2056
ще са някои от по-големите фитопланктони,
15:56
those charismaticхаризматичен onesтакива
303
944240
1296
тези харизматичните,
15:57
whichкойто are expectedочакван
to be reducedнамален in numbersчисленост,
304
945560
2816
за които се очаква да намалеят,
16:00
and they're the onesтакива that feedфураж
the zooplanktonзоопланктонът that feedфураж the fishриба
305
948400
3496
а те са тези, които изхранват
зоопланктона, който изхранва рибите,
16:03
that we like to harvestжътва.
306
951920
1400
които ние обичаме да ловим.
16:08
So ProchlorococcusProchlorococcus has been
my museмуза for the pastминало 35 yearsгодини,
307
956600
4456
И така Прохлорококус е моята муза
за последните 35 години,
16:13
but there are legionsлегиони
of other microbesмикроби out there
308
961080
2376
но има легиони други микроби навън,
16:15
maintainingподдържане our planetпланета for us.
309
963480
2160
които поддържат планетата ни вместо нас.
16:18
They're out there
310
966360
2056
Те са там някъде
16:20
readyготов and waitingочакване for us to find them
so they can tell theirтехен storiesистории, too.
311
968440
4256
готови и очакващи да ги открием, за
да могат да ни разкажат и техните истории.
16:24
Thank you.
312
972720
1216
Благодаря ви.
16:25
(ApplauseАплодисменти)
313
973960
5600
(Аплодисменти)
Translated by Pavlina Koleva
Reviewed by Anton Hikov

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Penny Chisholm | Speaker | TED.com