TED2018
Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
Penny Chisholm: La minuscule créature qui alimente secrètement la planète
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Penny Chisholm, océanographe, nous présente un petit être étonnant : le Prochlorococcus, l'espèce photosynthétique la plus abondante sur la planète. Un microbe marin qui existe depuis des milliards d'années et qui n'a été découvert qu'au milieu des années 1980 -- mais son ancien code génétique pourrait contenir des indices sur la façon dont nous pourrions réduire notre dépendance aux énergies fossiles.
Penny Chisholm - Microbial oceanographer, author
Penny Chisholm studies an extremely tiny microorganism that plays an enormous role in ocean ecosystems. Discovered only three decades ago, it has defined her career and inspired her to think differently about life on Earth. Full bio
Penny Chisholm studies an extremely tiny microorganism that plays an enormous role in ocean ecosystems. Discovered only three decades ago, it has defined her career and inspired her to think differently about life on Earth. Full bio
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00:12
I'd like to introduce you
to a tiny microorganism
to a tiny microorganism
0
760
2840
J'aimerais vous présenter
un minuscule micro-organisme
un minuscule micro-organisme
que vous ne connaissez sûrement pas :
00:16
that you've probably never heard of:
1
4880
1736
00:18
its name is Prochlorococcus,
2
6640
1976
son nom est Prochlorococcus
00:20
and it's really an amazing little being.
3
8640
2200
et c'est vraiment
un petit être extraordinaire.
un petit être extraordinaire.
00:23
For one thing, its ancestors
4
11680
2896
D'abord, ses ancêtres
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
ont façonné la Terre
de manière à ce que l'on puisse évoluer
de manière à ce que l'on puisse évoluer
00:30
and hidden in its genetic code
6
18440
2056
et caché dans son code génétique,
00:32
is a blueprint
7
20520
1776
il y a un plan qui pourrait nous inspirer
00:34
that may inspire ways to reduce
our dependency on fossil fuel.
our dependency on fossil fuel.
8
22320
5280
pour réduire notre dépendance
aux énergies fossiles.
aux énergies fossiles.
00:40
But the most amazing thing
9
28480
1856
Mais la chose la plus incroyable
00:42
is that there are
three billion billion billion
three billion billion billion
10
30360
2616
est qu'il y a des milliards de milliards
00:45
of these tiny cells on the planet,
11
33000
1816
de ces minuscules cellules
00:46
and we didn't know they existed
until 35 years ago.
until 35 years ago.
12
34840
3320
et que l'on ne savait pas
qu'elles existaient il y a encore 35 ans.
qu'elles existaient il y a encore 35 ans.
00:51
So to tell you their story,
13
39280
1456
Alors pour tout vous raconter,
00:52
I need to first take you way back,
14
40760
2240
je dois d'abord vous ramener
00:55
four billion years ago, when the earth
might have looked something like this.
might have looked something like this.
15
43800
3620
4 milliards d'années en arrière, quand
la Terre ressemblait à peu près à ça.
la Terre ressemblait à peu près à ça.
01:00
There was no life on the planet,
16
48480
1856
Il n'y avait pas de vie sur la planète,
01:02
there was no oxygen in the atmosphere.
17
50360
2280
il n'y avait pas d'oxygène
dans l'atmosphère.
dans l'atmosphère.
01:05
So what happened to change that planet
into the one we enjoy today,
into the one we enjoy today,
18
53320
5656
Alors qu'est-ce qui a changé cette planète
en celle dont nous jouissons aujourd'hui,
en celle dont nous jouissons aujourd'hui,
01:11
teeming with life,
19
59000
1816
grouillante de vie,
01:12
teeming with plants and animals?
20
60840
1640
grouillante de plantes et d'animaux ?
01:15
Well, in a word, photosynthesis.
21
63480
2280
Bien, en un mot, la photosynthèse.
01:19
About two and a half billion years ago,
22
67080
2096
Il y a environ 2 milliards
et demi d'années,
et demi d'années,
01:21
some of these ancient ancestors
of Prochlorococcus evolved
of Prochlorococcus evolved
23
69200
3936
certains ancêtres
du Prochlorococcus ont évolué
du Prochlorococcus ont évolué
01:25
so that they could use solar energy
24
73160
2336
afin de pouvoir utiliser
l'énergie solaire,
l'énergie solaire,
01:27
and absorb it
25
75520
1296
de l'absorber
01:28
and split water into its component parts
of oxygen and hydrogen.
of oxygen and hydrogen.
26
76840
5016
et d'instiller de l'eau dans ses parties
composées d'oxygène et d'hydrogène.
composées d'oxygène et d'hydrogène.
01:33
And they used the chemical energy produced
27
81880
2416
Puis ils ont utilisé l'énergie
chimique produite
chimique produite
01:36
to draw CO2, carbon dioxide,
out of the atmosphere
out of the atmosphere
28
84320
3896
pour attirer le CO2, le dioxyde
de carbone, hors de l'atmosphère
de carbone, hors de l'atmosphère
01:40
and use it to build sugars
and proteins and amino acids,
and proteins and amino acids,
29
88240
3816
et l'utiliser pour constituer des sucres,
des protéines et des acides aminés,
des protéines et des acides aminés,
01:44
all the things that life is made of.
30
92080
2400
toutes les choses qui constituent la vie.
01:47
And as they evolved and grew more and more
31
95560
3096
Et, au fil de leur évolution,
de leur croissance,
de leur croissance,
01:50
over millions and millions of years,
32
98680
2056
durant des millions
et des millions d'années,
et des millions d'années,
01:52
that oxygen accumulated in the atmosphere.
33
100760
3080
cet oxygène s'est accumulé
dans l'atmosphère.
dans l'atmosphère.
01:57
Until about 500 million years ago,
34
105480
2496
Jusqu'à il y a environ
500 millions d'années,
500 millions d'années,
il y en avait assez dans l'atmosphère
pour que de plus gros organismes évoluent.
pour que de plus gros organismes évoluent.
02:00
there was enough in the atmosphere
that larger organisms could evolve.
that larger organisms could evolve.
35
108000
3696
02:03
There was an explosion of life-forms,
36
111720
1936
Il y a eu une explosion des formes de vie
02:05
and, ultimately, we appeared on the scene.
37
113680
2560
et nous sommes finalement apparus.
02:09
While that was going on,
38
117000
1320
Pendant ce temps,
02:11
some of those ancient
photosynthesizers died
photosynthesizers died
39
119440
3216
certains de ces anciens
photosynthétiseurs sont morts,
photosynthétiseurs sont morts,
02:14
and were compressed and buried,
40
122680
1680
ont été compressés et enterrés
02:17
and became fossil fuel
41
125160
2096
puis se sont transformés
en énergie fossile
en énergie fossile
02:19
with sunlight buried
in their carbon bonds.
in their carbon bonds.
42
127280
4136
avec des rayons de soleil emprisonnés
dans leurs liens de carbone.
dans leurs liens de carbone.
02:23
They're basically buried sunlight
in the form of coal and oil.
in the form of coal and oil.
43
131440
4680
Ils ont enterré des rayons de soleil
sous forme de pétrole et de charbon.
sous forme de pétrole et de charbon.
02:29
Today's photosynthesizers,
44
137080
1576
Les photosynthétiseurs actuels
02:30
their engines are descended
from those ancient microbes,
from those ancient microbes,
45
138680
5656
ont des moteurs qui proviennent
de ces anciens microbes
de ces anciens microbes
02:36
and they feed basically
all of life on earth.
all of life on earth.
46
144360
3240
et ils nourrissent
toutes les formes de vie sur Terre.
toutes les formes de vie sur Terre.
02:40
Your heart is beating
using the solar energy
using the solar energy
47
148440
3336
Votre cœur bat grâce à l'énergie solaire
02:43
that some plant processed for you,
48
151800
2216
qu'une plante a traitée pour vous
02:46
and the stuff your body is made out of
49
154040
2416
et les matières qui composent votre corps
02:48
is made out of CO2
50
156480
1616
se composent du CO2
02:50
that some plant processed for you.
51
158120
2440
qu'une plante a traité pour vous.
02:53
Basically, we're all made
out of sunlight and carbon dioxide.
out of sunlight and carbon dioxide.
52
161480
4280
Nous sommes tous faits de rayons de soleil
et de dioxyde de carbone.
et de dioxyde de carbone.
02:58
Fundamentally, we're just hot air.
53
166640
2056
De fait, nous sommes de l'air chaud.
03:00
(Laughter)
54
168720
2320
(Rires)
03:04
So as terrestrial beings,
55
172560
1696
Donc, en tant qu'êtres terrestres,
03:06
we're very familiar
with the plants on land:
with the plants on land:
56
174280
3056
nous connaissons bien
les plantes terrestres :
les plantes terrestres :
03:09
the trees, the grasses,
the pastures, the crops.
the pastures, the crops.
57
177360
4616
les arbres, les herbes,
les pâturages, les cultures.
les pâturages, les cultures.
Mais les océans sont pleins
de milliards de tonnes d'animaux.
de milliards de tonnes d'animaux.
03:14
But the oceans are filled
with billions of tons of animals.
with billions of tons of animals.
58
182000
3816
03:17
Do you ever wonder what's feeding them?
59
185840
2360
Ne vous êtes-vous jamais demandé
de quoi ils se nourrissaient ?
de quoi ils se nourrissaient ?
03:21
Well there's an invisible pasture
60
189400
2376
Il existe un pâturage invisible
03:23
of microscopic photosynthesizers
called phytoplankton
called phytoplankton
61
191800
3776
de photosynthétiseurs microscopiques
appelés phytoplanctons
appelés phytoplanctons
03:27
that fill the upper
200 meters of the ocean,
200 meters of the ocean,
62
195600
2640
qui remplissent la partie supérieure
de l'océan sur 200 mètres
de l'océan sur 200 mètres
03:32
and they feed the entire
open ocean ecosystem.
open ocean ecosystem.
63
200000
3416
et ils nourrissent tout
l'écosystème de l'océan.
l'écosystème de l'océan.
Certains animaux vivent
parmi eux et les mangent,
parmi eux et les mangent,
03:35
Some of the animals
live among them and eat them,
live among them and eat them,
64
203440
2416
03:37
and others swim up
to feed on them at night,
to feed on them at night,
65
205880
2536
d'autres remontent vers eux
pour s'en nourrir la nuit
pour s'en nourrir la nuit
et d'autres restent au fond de l'océan
et attendent qu'ils meurent et tombent
et attendent qu'ils meurent et tombent
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
03:44
and then they chow down on them.
67
212440
1524
pour se ruer dessus.
03:47
So these tiny phytoplankton,
68
215320
3096
Donc, ces minuscules phytoplanctons,
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
pèsent ensemble moins de 1% du poids
de toutes les plantes sur Terre,
de toutes les plantes sur Terre,
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
mais chaque année, ils photosynthétisent
autant que toutes ces plantes,
autant que toutes ces plantes,
03:58
including the Amazon rainforest
71
226920
2416
forêt amazonienne incluse
04:01
that we consider the lungs of the planet.
72
229360
2200
que l'on considère comme
le poumon de la planète.
le poumon de la planète.
04:04
Every year, they fix
50 billion tons of carbon
50 billion tons of carbon
73
232280
3976
Chaque année, ils conservent
50 milliards de tonnes de carbone
50 milliards de tonnes de carbone
sous la forme de dioxyde de carbone
04:08
in the form of carbon dioxide
into their bodies
into their bodies
74
236280
3256
dans leur corps qui nourrit
l'écosystème de l'océan.
l'écosystème de l'océan.
04:11
that feeds the ocean ecosystem.
75
239560
2680
Comment est-ce que cette minuscule
quantité de biomasse
quantité de biomasse
04:15
How does this tiny amount of biomass
76
243120
2576
réussit à créer autant que
toutes les plantes terrestres ?
toutes les plantes terrestres ?
04:17
produce as much as all the plants on land?
77
245720
2056
04:19
Well, they don't have trunks and stems
78
247800
2536
Elles n'ont ni tronc, ni tiges,
04:22
and flowers and fruits
and all that to maintain.
and all that to maintain.
79
250360
2936
ni fleur, ni fruit, ni rien à entretenir.
04:25
All they have to do is grow and divide
and grow and divide.
and grow and divide.
80
253320
2816
Elles n'ont qu'à grandir
et se diviser encore et encore.
et se diviser encore et encore.
04:28
They're really lean
little photosynthesis machines.
little photosynthesis machines.
81
256160
3600
Ce sont des machines à photosynthèse
qui ne consomment rien.
qui ne consomment rien.
04:33
They really crank.
82
261519
1201
Ils n'arrêtent jamais.
04:39
So there are thousands
of different species of phytoplankton,
of different species of phytoplankton,
83
267400
3896
Il y a des milliers de différentes
sortes de phytoplancton,
sortes de phytoplancton,
04:43
come in all different shapes and sizes,
84
271320
2176
de différentes formes et tailles,
04:45
all roughly less than the width
of a human hair.
of a human hair.
85
273520
3256
tous à peine moins larges
qu'un cheveu humain.
qu'un cheveu humain.
04:48
Here, I'm showing you
some of the more beautiful ones,
some of the more beautiful ones,
86
276800
3576
Voici quelques-uns des plus beaux
04:52
the textbook versions.
87
280400
1480
dans leur version parfaite.
04:54
I call them the charismatic
species of phytoplankton.
species of phytoplankton.
88
282640
3240
Je les appelle les espèces
charismatiques de phytoplancton.
charismatiques de phytoplancton.
05:00
And here is Prochlorococcus.
89
288120
3000
Et voici le Prochlorococcus.
05:04
I know,
90
292120
1536
Je sais,
05:05
it just looks like a bunch
of schmutz on a microscope slide.
of schmutz on a microscope slide.
91
293680
2936
cela ressemble à un tas de saletés
sur une languette de microscope.
sur une languette de microscope.
05:08
(Laughter)
92
296640
1576
(Rires)
05:10
But they're in there,
93
298240
1816
Mais ils sont là-dedans
05:12
and I'm going to reveal them
to you in a minute.
to you in a minute.
94
300080
2760
et je vais vous les montrer
dans quelques instants.
dans quelques instants.
05:15
But first I want to tell you
how they were discovered.
how they were discovered.
95
303560
3560
Mais d'abord, je veux vous dire
comment ils ont été découverts.
comment ils ont été découverts.
05:20
About 38 years ago,
96
308080
2136
Il y a à peu près 38 ans,
05:22
we were playing around with a technology
in my lab called flow cytometry
in my lab called flow cytometry
97
310240
4776
nous faisions des expériences avec
une technologie appelée cytométrie en flux
une technologie appelée cytométrie en flux
05:27
that was developed for biomedical research
for studying cells like cancer cells,
for studying cells like cancer cells,
98
315040
4480
développée pour la recherche biomédicale,
pour étudier les cellules cancéreuses,
pour étudier les cellules cancéreuses,
05:33
but it turns out we were using it
for this off-label purpose
for this off-label purpose
99
321080
3296
mais nous l'avons finalement utilisée
pour d'autres usages officieux
pour d'autres usages officieux
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
notamment pour étudier les phytoplanctons,
ce qui convenait parfaitement.
ce qui convenait parfaitement.
05:41
And here's how it works:
101
329480
1776
Voilà comment ça fonctionne :
05:43
so you inject a sample
in this tiny little capillary tube,
in this tiny little capillary tube,
102
331280
3240
on injecte un échantillon
dans ce tube capillaire très fin
dans ce tube capillaire très fin
05:47
and the cells go single file by a laser,
103
335840
3496
et les cellules sont séparées par laser,
05:51
and as they do, they scatter light
according to their size
according to their size
104
339360
4056
ce faisant, elles diffractent
la lumière selon leur taille
la lumière selon leur taille
05:55
and they emit light according
to whatever pigments they might have,
to whatever pigments they might have,
105
343440
3656
et émettent de la lumière
selon leurs différents pigments,
selon leurs différents pigments,
05:59
whether they're natural
or whether you stain them.
or whether you stain them.
106
347120
2616
qu'elles soient naturelles
ou qu'on les ait colorées.
ou qu'on les ait colorées.
06:01
And the chlorophyl of phytoplankton,
107
349760
2360
Et la chlorophylle du phytoplancton,
06:05
which is green,
108
353160
1336
qui est verte,
06:06
emits red light
when you shine blue light on it.
when you shine blue light on it.
109
354520
3736
émet une lumière rouge
quand on l'éclaire d'une lumière bleue.
quand on l'éclaire d'une lumière bleue.
06:10
And so we used this instrument
for several years
for several years
110
358280
3216
Nous avons utilisé cet instrument
pendant plusieurs années
pendant plusieurs années
pour étudier nos cultures
de phytoplanctons,
de phytoplanctons,
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
des espèces comme les charismatiques
que je vous ai montrés,
que je vous ai montrés,
06:19
just studying their basic cell biology.
113
367000
2200
en étudiant juste la biologie
basique de leurs cellules.
basique de leurs cellules.
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
Pendant ce temps, on se disait
que ce serait vraiment bien
que ce serait vraiment bien
06:25
if we could take an instrument
like this out on a ship
like this out on a ship
115
373120
2816
d'apporter un tel instrument
sur un bateau,
sur un bateau,
06:27
and just squirt seawater through it
116
375960
1696
de l'arroser d'eau de mer
06:29
and see what all those diversity
of phytoplankton would look like.
of phytoplankton would look like.
117
377680
4736
et de voir à quoi ressemblerait
toute cette diversité de phytoplanctons.
toute cette diversité de phytoplanctons.
06:34
So I managed to get my hands
118
382440
2096
Alors, j'ai mis la main
06:36
on what we call a big rig
in flow cytometry,
in flow cytometry,
119
384560
3216
sur ce que l'on appelle un grand gréement
en cytométrie en flux,
en cytométrie en flux,
06:39
a large, powerful laser
120
387800
2440
un laser énorme et puissant.
06:43
with a money-back guarantee
from the company
from the company
121
391240
2736
L'entreprise garantissait le remboursement
06:46
that if it didn't work on a ship,
they would take it back.
they would take it back.
122
394000
2936
et la reprise au cas
où il ne fonctionne pas en mer.
où il ne fonctionne pas en mer.
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
Un jeune scientifique avec qui
je travaillais à ce moment-là,
je travaillais à ce moment-là,
06:52
Rob Olson, was able
to take this thing apart,
to take this thing apart,
124
400000
2576
Rob Olson, était capable de le démonter,
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
le mettre sur un bateau,
le remonter et l'emporter en mer.
le remonter et l'emporter en mer.
Et ça a très bien fonctionné.
06:58
And it worked like a charm.
126
406480
1336
On ne pensait pas que ça marcherait,
à cause des vibrations du bateau
à cause des vibrations du bateau
06:59
We didn't think it would,
because we thought the ship's vibrations
because we thought the ship's vibrations
127
407840
3136
07:03
would get in the way
of the focusing of the laser,
of the focusing of the laser,
128
411000
2376
qui gêneraient la mise au point du laser
mais ça a vraiment bien fonctionné.
07:05
but it really worked like a charm.
129
413400
1656
07:07
And so we mapped the phytoplankton
distributions across the ocean.
distributions across the ocean.
130
415080
3496
Nous avons cartographié la répartition
du phytoplancton dans l'océan.
du phytoplancton dans l'océan.
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
Pour la première fois, on pouvait observer
chaque cellule en temps réel
chaque cellule en temps réel
07:14
and see what was going on --
that was very exciting.
that was very exciting.
132
422240
2816
et voir ce qu'il se passait --
c'était très exaltant.
c'était très exaltant.
07:17
But one day, Rob noticed
some faint signals
some faint signals
133
425080
3016
Mais un jour, Rob a remarqué
quelques signaux faibles
quelques signaux faibles
07:20
coming out of the instrument
134
428120
1496
émis par l'instrument
07:21
that we dismissed as electronic noise
135
429640
3696
que nous avions pris
pour du bruit électronique
pour du bruit électronique
07:25
for probably a year
136
433360
2296
pendant à peu près un an
07:27
before we realized that it wasn't
really behaving like noise.
really behaving like noise.
137
435680
3336
avant de réaliser que ça ne se comportait
pas vraiment comme du bruit.
pas vraiment comme du bruit.
07:31
It had some regular patterns to it.
138
439040
2160
Cela prenait une forme régulière.
07:34
To make a long story short,
139
442440
1440
En bref,
07:36
it was tiny, tiny little cells,
140
444640
2536
il y avait de minuscules cellules,
07:39
less than one-one hundredth
the width of a human hair
the width of a human hair
141
447200
3376
moins d'un centième
de la largeur d'un cheveu humain
de la largeur d'un cheveu humain
07:42
that contain chlorophyl.
142
450600
1816
qui contenaient de la chlorophylle.
07:44
That was Prochlorococcus.
143
452440
1360
C'était les Prochlorococcus.
07:47
So remember this slide that I showed you?
144
455040
2760
Vous vous souvenez de la diapositive
que je vous ai montrée ?
que je vous ai montrée ?
Si vous éclairez cet échantillon
avec de la lumière bleue,
avec de la lumière bleue,
07:50
If you shine blue light
on that same sample,
on that same sample,
145
458680
2616
07:53
this is what you see:
146
461320
1200
voici ce que vous pourrez voir :
07:55
two tiny little red light-emitting cells.
147
463280
3856
deux minuscules cellules
émettant de la lumière rouge.
émettant de la lumière rouge.
07:59
Those are Prochlorococcus.
148
467160
2120
Ce sont des Prochlorococcus.
08:02
They are the smallest and most abundant
photosynthetic cell on the planet.
photosynthetic cell on the planet.
149
470760
4040
Les cellules photosynthétiques
les plus petites sur la planète.
les plus petites sur la planète.
Au début, on ignorait ce qu'elles étaient,
08:09
At first, we didn't know what they were,
150
477071
1905
08:11
so we called the "little greens."
151
479000
1776
on les baptisa donc « petits verts ».
08:12
It was a very affectionate name for them.
152
480800
1976
C'était un petit nom très affectueux.
08:14
Ultimately, we knew enough about them
to give them the name Prochlorococcus,
to give them the name Prochlorococcus,
153
482800
3616
Puis nous en avons assez appris pour
leur donner le nom de Prochlorococcus,
leur donner le nom de Prochlorococcus,
ce qui signifie « baie verte primitive ».
08:18
which means "primitive green berry."
154
486440
2216
08:20
And it was about that time
155
488680
1440
Et c'était à ce moment-là
08:23
that I became so smitten
by these little cells
by these little cells
156
491480
2776
que je me suis tellement entichée
de ces petites cellules
de ces petites cellules
08:26
that I redirected my entire lab
to study them and nothing else,
to study them and nothing else,
157
494280
4120
que j'ai réorienté tout mon laboratoire
pour ne plus étudier qu'elles
pour ne plus étudier qu'elles
08:31
and my loyalty to them
has really paid off.
has really paid off.
158
499760
3016
et ma loyauté a été récompensée.
08:34
They've given me a tremendous amount,
including bringing me here.
including bringing me here.
159
502800
3560
Elles m'ont énormément apporté,
y compris cette conférence.
y compris cette conférence.
(Rires)
08:39
(Applause)
160
507880
5360
(Applaudissements)
08:45
So over the years,
we and others, many others,
we and others, many others,
161
513799
2976
Au cours des années, nous et d'autres,
beaucoup d'autres,
beaucoup d'autres,
08:48
have studied Prochlorococcus
across the oceans
across the oceans
162
516799
3377
avons étudié les Prochlorococcus
à travers les océans
à travers les océans
08:52
and found that they're very abundant
over wide, wide ranges
over wide, wide ranges
163
520200
4576
et ont trouvé qu'ils étaient
très abondants et très divers
très abondants et très divers
08:56
in the open ocean ecosystem.
164
524800
1640
dans l'écosystème de l'océan.
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
Ils sont particulièrement abondants
dans ce qu'on appelle
dans ce qu'on appelle
les tourbillons océaniques.
09:03
These are sometimes referred to
as the deserts of the oceans,
as the deserts of the oceans,
166
531800
3736
Ceux-ci sont parfois cités comme étant
les déserts des océans,
les déserts des océans,
09:07
but they're not deserts at all.
167
535560
2016
mais ce ne sont pas du tout des déserts.
09:09
Their deep blue water is teeming
168
537600
2536
En profondeur, cela grouille
09:12
with a hundred million
Prochlorococcus cells per liter.
Prochlorococcus cells per liter.
169
540160
3400
de centaines de millions
de cellules de Prochlorococcus par litre.
de cellules de Prochlorococcus par litre.
Si on les rassemblait comme
nous le faisons dans nos cultures,
nous le faisons dans nos cultures,
09:16
If you crowd them together
like we do in our cultures,
like we do in our cultures,
170
544360
2616
09:19
you can see their beautiful
green chlorophyl.
green chlorophyl.
171
547000
3536
on pourrait voir le beau vert
de leur chlorophylle.
de leur chlorophylle.
09:22
One of those test tubes
has a billion Prochlorococcus in it,
has a billion Prochlorococcus in it,
172
550560
4616
Un seul de ces tubes à essai
contient un milliard de Prochlorococcus
contient un milliard de Prochlorococcus
et, comme je vous l'ai dit précédemment,
09:27
and as I told you earlier,
173
555200
1456
09:28
there are three billion billion billion
of them on the planet.
of them on the planet.
174
556680
3176
il y en a trois milliards de milliards
de milliards sur la planète.
de milliards sur la planète.
09:31
That's three octillion,
175
559880
2216
Cela fait trois octillions,
si vous vous donnez la peine
de faire la conversion.
de faire la conversion.
09:34
if you care to convert.
176
562120
1680
09:36
(Laughter)
177
564480
1696
(Rires)
09:38
And collectively, they weigh
more than the human population
more than the human population
178
566200
3896
Et, tous ensemble, ils pèsent
plus lourd que la population humaine
plus lourd que la population humaine
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
et ils photosynthétisent autant
que toutes les cultures sur terre.
que toutes les cultures sur terre.
09:47
They're incredibly important
in the global ocean.
in the global ocean.
180
575080
3440
Elles sont incroyablement importantes
dans les océans mondiaux.
dans les océans mondiaux.
09:51
So over the years,
as we were studying them
as we were studying them
181
579120
2496
Après des années d'étude,
en découvrant à quel point
elles étaient abondantes,
elles étaient abondantes,
09:53
and found how abundant they were,
182
581640
2176
09:55
we thought, hmm, this is really strange.
183
583840
1936
on s'est posé une question :
Comment une seule espèce peut-elle être
si abondante dans des habitats si divers ?
si abondante dans des habitats si divers ?
09:57
How can a single species be so abundant
across so many different habitats?
across so many different habitats?
184
585800
3840
En en isolant plus en culture,
10:02
And as we isolated more into culture,
185
590640
2016
on a découvert qu'elles avaient
des écotypes différents.
des écotypes différents.
10:04
we learned that they
are different ecotypes.
are different ecotypes.
186
592680
2136
10:06
There are some that are adapted
to the high-light intensities
to the high-light intensities
187
594840
2896
Certaines se sont adaptées
aux intensités lumineuses élevées
aux intensités lumineuses élevées
10:09
in the surface water,
188
597760
1256
dans l'eau de surface
et d'autres se sont adaptées à la faible
intensité lumineuse au fond de l'océan.
intensité lumineuse au fond de l'océan.
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
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
En fait, ces cellules qui vivent au fond
de la zone ensoleillée
de la zone ensoleillée
sont les photosynthétiseurs
les plus efficaces
les plus efficaces
10:18
are the most efficient
photosynthesizers of any known cell.
photosynthesizers of any known cell.
191
606240
4776
de toutes les cellules connues.
10:23
And then we learned
that there are some strains
that there are some strains
192
611040
2336
Puis on a découvert
qu'il y a certaines souches
qu'il y a certaines souches
10:25
that grow optimally along the equator,
193
613400
3416
qui se développent de manière
optimale le long de l'équateur
optimale le long de l'équateur
où les températures sont plus élevées
10:28
where there are higher temperatures,
194
616840
1736
et d'autres dans des températures plus
fraiches, en allant du Nord ou au Sud.
fraiches, en allant du Nord ou au Sud.
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
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
Au fil des recherches, nous découvrions
de plus en plus de diversité
de plus en plus de diversité
et nous pensions : « Oh mon Dieu,
ils sont si différents ! »
ils sont si différents ! »
10:38
we thought, oh my God,
how diverse are these things?
how diverse are these things?
198
626000
2440
10:41
And about that time, it became
possible to sequence their genomes
possible to sequence their genomes
199
629040
3256
C'est à ce moment qu'il est devenu
possible de séquencer leur génome
possible de séquencer leur génome
10:44
and really look under the hood
and look at their genetic makeup.
and look at their genetic makeup.
200
632320
3600
et de voir leur composition génétique.
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
Nous avons pu séquencer le génome
des cultures que nous avions
des cultures que nous avions
10:53
but also recently, using flow cytometry,
202
641720
2376
et récemment, à l'aide
de la cytométrie de flux,
de la cytométrie de flux,
10:56
we can isolate
individual cells from the wild
individual cells from the wild
203
644120
2856
nous pouvons isoler les cellules
individuelles de la nature
individuelles de la nature
10:59
and sequence their individual genomes,
204
647000
2176
et séquencer leur génome un par un
11:01
and now we've sequenced
hundreds of Prochlorococcus.
hundreds of Prochlorococcus.
205
649200
2880
et nous avons séquencé des centaines
de Prochlorococcus.
de Prochlorococcus.
11:04
And although each cell
has roughly 2,000 genes --
has roughly 2,000 genes --
206
652840
3936
Et bien que chaque cellule possède
à peu près 2 000 gènes --
à peu près 2 000 gènes --
11:08
that's one tenth the size
of the human genome --
of the human genome --
207
656800
3576
c'est un dixième de la taille
d'un génome humain --
d'un génome humain --
11:12
as you sequence more and more,
208
660400
1456
et plus on en séquence,
11:13
you find that they only have
a thousand of those in common
a thousand of those in common
209
661880
4696
plus on découvre qu'ils n'ont
qu'un millier de ceux-ci en commun
qu'un millier de ceux-ci en commun
11:18
and the other thousand
for each individual strain
for each individual strain
210
666600
3096
et que l'autre millier est particulier
à chaque souche
à chaque souche
11:21
is drawn from an enormous gene pool,
211
669720
2576
est tiré d'un énorme pool de gènes
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
et cela reflète l'environnement
particulier où les cellules ont prospéré,
particulier où les cellules ont prospéré,
11:30
not just high or low light
or high or low temperature,
or high or low temperature,
213
678960
2976
pas seulement l'intensité
de la lumière ou la température,
de la lumière ou la température,
11:33
but whether there are
nutrients that limit them
nutrients that limit them
214
681960
2776
mais s'il y a des nutriments
qui les limitent
qui les limitent
11:36
like nitrogen, phosphorus or iron.
215
684760
2456
comme l'azote, le phosphore ou le fer.
11:39
It reflects the habitat
that they come from.
that they come from.
216
687240
2520
Cela reflète l'habitat duquel
elles sont issues.
elles sont issues.
11:42
Think of it this way.
217
690400
1200
Pensez-y comme ça.
11:45
If each cell is a smartphone
218
693040
3256
Si chaque cellule est un smartphone
11:48
and the apps are the genes,
219
696320
1920
et les applications les gènes,
11:51
when you get your smartphone,
it comes with these built-in apps.
it comes with these built-in apps.
220
699080
3456
en achetant un smartphone,
il y a des applications pré-installées.
il y a des applications pré-installées.
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
On ne peut pas les désinstaller.
Sur un Iphone, on appuie
mais elles ne bougent pas
mais elles ne bougent pas
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
et elles n'ont pas de « x ».
Même si on n'en veut pas,
on ne peut pas s'en débarrasser.
on ne peut pas s'en débarrasser.
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
(Rires)
12:03
(Laughter)
224
711520
2576
12:06
Those are like the core genes
of Prochlorococcus.
of Prochlorococcus.
225
714120
3136
Celles-ci sont comme les gènes de base
des Prochlorococcus.
des Prochlorococcus.
12:09
They're the essence of the phone.
226
717280
2056
Elles sont l'essence du téléphone.
12:11
But you have a huge pool
of apps to draw upon
of apps to draw upon
227
719360
4976
Mais vous avez un énorme pool
d'applications à utiliser
d'applications à utiliser
12:16
to make your phone custom-designed
for your particular lifestyle and habitat.
for your particular lifestyle and habitat.
228
724360
5736
pour personnaliser votre téléphone
selon votre mode de vie et votre habitat.
selon votre mode de vie et votre habitat.
12:22
If you travel a lot,
you'll have a lot of travel apps,
you'll have a lot of travel apps,
229
730120
3816
Si vous voyagez beaucoup, vous aurez
des applications relatives au voyage,
des applications relatives au voyage,
si vous vous intéressez à la finance,
vous aurez beaucoup d'applis liées,
vous aurez beaucoup d'applis liées,
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
ou si vous êtes comme moi,
12:30
or if you're like me,
231
738800
1536
vous avez plein
d'applications sur la météo
d'applications sur la météo
12:32
you probably have a lot of weather apps,
232
740360
1936
espérant qu'une d'elles vous dira
ce que vous voulez entendre.
ce que vous voulez entendre.
12:34
hoping one of them will tell you
what you want to hear.
what you want to hear.
233
742320
2616
(Rires)
12:36
(Laughter)
234
744960
1336
12:38
And I've learned the last
couple days in Vancouver
couple days in Vancouver
235
746320
2376
J'ai appris en quelques jours à Vancouver
qu'il n'y a pas besoin d'app météo --
mais juste d'un parapluie.
mais juste d'un parapluie.
12:40
that you don't need a weather app --
you just need an umbrella.
you just need an umbrella.
236
748720
2976
12:43
So --
237
751720
1216
Alors --
12:44
(Laughter)
238
752960
2176
(Rires)
(Applaudissements)
12:47
(Applause)
239
755160
2696
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
Donc, tout comme votre smartphone
révèle comment vous vivez,
révèle comment vous vivez,
12:55
your lifestyle,
241
763840
1296
votre mode de vie,
12:57
reading the genome
of a Prochlorococcus cell
of a Prochlorococcus cell
242
765160
2616
lire le génome d'une cellule
de Prochlorococcus
de Prochlorococcus
12:59
tells us what the pressures are
in its environment.
in its environment.
243
767800
4040
nous en apprend sur les pressions
qu'il connaît dans son environnement.
qu'il connaît dans son environnement.
13:04
It's like reading its diary,
244
772680
1976
C'est comme de lire son journal intime,
13:06
not only telling us how it got
through its day or its week,
through its day or its week,
245
774680
3776
ça nous dit non seulement comment
s'est passée sa journée ou sa semaine,
s'est passée sa journée ou sa semaine,
13:10
but even its evolutionary history.
246
778480
2680
mais aussi l'histoire de son évolution.
Au fur et à mesure -- nous avons
classé des centaines de cellules
classé des centaines de cellules
13:14
As we studied -- I said we've
sequenced hundreds of these cells,
sequenced hundreds of these cells,
247
782200
3216
13:17
and we can now project
248
785440
1856
et maintenant nous pouvons conjecturer
13:19
what is the total genetic size --
249
787320
4136
la taille totale
13:23
gene pool --
250
791480
1216
du pool génétique
13:24
of the Prochlorococcus
federation, as we call it.
federation, as we call it.
251
792720
3496
de la fédération du Prochlorococcus,
comme nous pouvons l'appeler.
comme nous pouvons l'appeler.
13:28
It's like a superorganism.
252
796240
1656
C'est comme un super-organisme.
13:29
And it turns out that projections are
253
797920
2616
Et il se trouve que les conjectures sont
13:32
that the collective has 80,000 genes.
254
800560
3016
que le collectif possède 80 000 gènes.
13:35
That's four times the size
of the human genome.
of the human genome.
255
803600
2936
C'est quatre fois la taille
du génome humain.
du génome humain.
13:38
And it's that diversity of gene pools
256
806560
4416
Et c'est cette diversité du pool de gènes
13:43
that makes it possible for them
257
811000
2016
qui leur permet de dominer
ces grandes étendues d'océan
ces grandes étendues d'océan
13:45
to dominate these large
regions of the oceans
regions of the oceans
258
813040
2256
13:47
and maintain their stability
259
815320
1736
et de maintenir la stabilité
année après année.
année après année.
13:49
year in and year out.
260
817080
1920
13:52
So when I daydream about Prochlorococcus,
261
820680
3176
Donc lorsque je rêve de Prochlorococcus,
13:55
which I probably do more
than is healthy --
than is healthy --
262
823880
2456
ce que je fais probablement trop --
13:58
(Laughter)
263
826360
1696
(Rires)
14:00
I imagine them floating out there,
264
828080
3376
Je les imagine là, flottant,
faisant leur travail,
faisant leur travail,
14:03
doing their job,
265
831480
1296
14:04
maintaining the planet,
266
832800
1536
maintenant la planète,
nourrissant les animaux.
nourrissant les animaux.
14:06
feeding the animals.
267
834360
3176
14:09
But also I inevitably end up
268
837560
2176
Mais je finis inévitablement par
penser au chef d’œuvre qu'elles sont,
penser au chef d’œuvre qu'elles sont,
14:11
thinking about what
a masterpiece they are,
a masterpiece they are,
269
839760
3416
14:15
finely tuned by millions
of years of evolution.
of years of evolution.
270
843200
3896
finement réglé par des millions
d'années d'évolution.
d'années d'évolution.
14:19
With 2,000 genes,
271
847120
2000
Avec 2 000 gènes, ils peuvent faire
ce que l'ingéniosité humaine
ce que l'ingéniosité humaine
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
n'a pas encore réussi à faire encore.
14:26
They can take solar energy, CO2
274
854720
2976
Elles peuvent prendre l'énergie solaire,
le CO2 et les transformer
le CO2 et les transformer
14:29
and turn it into chemical energy
in the form of organic carbon,
in the form of organic carbon,
275
857720
3496
en énergie chimique
sous forme de carbone organique,
sous forme de carbone organique,
14:33
locking that sunlight
in those carbon bonds.
in those carbon bonds.
276
861240
3280
emprisonnant cette lumière solaire
dans ces chaînes carbonées.
dans ces chaînes carbonées.
14:37
If we could figure out
exactly how they do this,
exactly how they do this,
277
865760
3536
Si on pouvait exactement comprendre
comment elles font,
comment elles font,
14:41
it could inspire designs
278
869320
3016
cela pourrait inspirer des designs
qui pourraient réduire notre dépendance
aux énergies fossiles,
aux énergies fossiles,
14:44
that could reduce
our dependency on fossil fuels,
our dependency on fossil fuels,
279
872360
2936
14:47
which brings my story full circle.
280
875320
2800
ce qui boucle mon histoire.
14:51
The fossil fuels that are buried
that we're burning
that we're burning
281
879160
2896
Les énergies fossiles enterrées
que nous brûlons
que nous brûlons
14:54
took millions of years
for the earth to bury those,
for the earth to bury those,
282
882080
4816
ont mis des millions d'années
à être mises en terre,
à être mises en terre,
14:58
including those ancestors
of Prochlorococcus,
of Prochlorococcus,
283
886920
3016
y compris les ancêtres du Prochlorococcus
15:01
and we're burning that now
in the blink of an eye
in the blink of an eye
284
889960
2896
et maintenant, nous les brûlons
en un clin d’œil
en un clin d’œil
15:04
on geological timescales.
285
892880
1936
à l'échelle géologique.
15:06
Carbon dioxide is increasing
in the atmosphere.
in the atmosphere.
286
894840
2896
Le taux de dioxyde de carbone
augmente dans l'atmosphère.
augmente dans l'atmosphère.
15:09
It's a greenhouse gas.
287
897760
1576
C'est un gaz à effet de serre.
15:11
The oceans are starting to warm.
288
899360
2096
Les océans commencent à se réchauffer.
15:13
So the question is,
what is that going to do
what is that going to do
289
901480
2736
Alors la question est :
« Quels effets cela va-t-il avoir
« Quels effets cela va-t-il avoir
15:16
for my Prochlorococcus?
290
904240
2496
sur mon Prochlorococcus ? »
15:18
And I'm sure you're expecting me to say
that my beloved microbes are doomed,
that my beloved microbes are doomed,
291
906760
4936
Vous pensez sûrement que je vais dire
que c'en est fini pour mes microbes chéris
que c'en est fini pour mes microbes chéris
mais ce n'est pas le cas.
15:23
but in fact they're not.
292
911720
1320
15:25
Projections are that their populations
will expand as the ocean warms
will expand as the ocean warms
293
913960
5656
On prévoit une expansion des populations
avec le réchauffement des océans
avec le réchauffement des océans
15:31
to 30 percent larger by the year 2100.
294
919640
3880
de 30% de plus d'ici l'an 2100.
15:36
Does that make me happy?
295
924000
1400
Est-ce que ça me rend heureuse ?
Bien, je suis contente
pour le Prochlorococcus, bien sûr --
pour le Prochlorococcus, bien sûr --
15:38
Well, it makes me happy
for Prochlorococcus of course --
for Prochlorococcus of course --
296
926320
2656
15:41
(Laughter)
297
929000
2296
(Rires)
15:43
but not for the planet.
298
931320
2400
mais pas pour la planète.
Il y a des gagnants et des perdants
dans cette expérience globale
dans cette expérience globale
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
que nous avons entreprise
15:51
and it's projected that among the losers
301
939160
2976
et il est prévu que, parmi les perdants,
il y ait certains
phytoplanctons plus gros,
phytoplanctons plus gros,
15:54
will be some of those
larger phytoplankton,
larger phytoplankton,
302
942160
2056
ceux qui sont charismatiques
15:56
those charismatic ones
303
944240
1296
15:57
which are expected
to be reduced in numbers,
to be reduced in numbers,
304
945560
2816
qui, supposément,
vont voir leur nombre diminuer
vont voir leur nombre diminuer
et ce sont eux qui nourrissent
le zooplancton qui nourrit les poissons
le zooplancton qui nourrit les poissons
16:00
and they're the ones that feed
the zooplankton that feed the fish
the zooplankton that feed the fish
305
948400
3496
que nous aimons pêcher.
16:03
that we like to harvest.
306
951920
1400
16:08
So Prochlorococcus has been
my muse for the past 35 years,
my muse for the past 35 years,
307
956600
4456
Ainsi, le Prochlorococcus a été ma muse
durant les dernières 35 années
durant les dernières 35 années
16:13
but there are legions
of other microbes out there
of other microbes out there
308
961080
2376
mais il y a des légions de microbes
qui entretiennent la planète pour nous.
qui entretiennent la planète pour nous.
16:15
maintaining our planet for us.
309
963480
2160
16:18
They're out there
310
966360
2056
Ils sont là, quelque part,
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
prêts à être découverts pour pouvoir,
eux aussi, raconter leur histoire.
eux aussi, raconter leur histoire.
16:24
Thank you.
312
972720
1216
Merci.
(Applaudissements)
16:25
(Applause)
313
973960
5600
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