TED2018
Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
Penny Chisholm: A pequena criatura que secretamente abastece o planeta
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A oceanógrafa Penny Chisholm nos introduz a um magnífico pequeno ser: o Plocorococus, a espécie fotossintetizante mais abundante do planeta. Esse micróbio marinho existe há milhões de anos e não havia sido descoberto até a metade da década de 1980, mas seu código genético pode conter pistas de como reduzir nossa dependência dos combustíveis fósseis.
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
Eu gostaria de lhes apresentar
um minúsculo microrganismo,
um minúsculo microrganismo,
que vocês dificilmente ouviram a respeito:
00:16
that you've probably never heard of:
1
4880
1736
00:18
its name is Prochlorococcus,
2
6640
1976
o nome dele é prochlorococcus,
00:20
and it's really an amazing little being.
3
8640
2200
e ele é de fato um pequeno ser incrível.
00:23
For one thing, its ancestors
4
11680
2896
Por um lado, os ancestrais dele
mudaram a Terra de forma
que tornaram possível nossa evolução,
que tornaram possível nossa evolução,
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
00:30
and hidden in its genetic code
6
18440
2056
e escondido em seu código genético
00:32
is a blueprint
7
20520
1776
está um segredo
00:34
that may inspire ways to reduce
our dependency on fossil fuel.
our dependency on fossil fuel.
8
22320
5280
que pode inspirar maneiras de reduzir
nossa dependência de combustíveis fósseis.
nossa dependência de combustíveis fósseis.
Mas a coisa mais incrível
00:40
But the most amazing thing
9
28480
1856
é que existem 3 bilhões
de bilhões de bilhões
de bilhões de bilhões
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
desses seres unicelulares no planeta
e nós nem sabíamos que eles
existiam até 35 anos atrás.
existiam até 35 anos atrás.
00:46
and we didn't know they existed
until 35 years ago.
until 35 years ago.
12
34840
3320
00:51
So to tell you their story,
13
39280
1456
Para contar a história dele,
00:52
I need to first take you way back,
14
40760
2240
é preciso voltar no tempo,
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 bilhões de anos atrás, quando a Terra
pode ter se parecido com algo assim.
pode ter se parecido com algo assim.
01:00
There was no life on the planet,
16
48480
1856
Não havia vida no planeta,
01:02
there was no oxygen in the atmosphere.
17
50360
2280
nem oxigênio na atmosfera.
01:05
So what happened to change that planet
into the one we enjoy today,
into the one we enjoy today,
18
53320
5656
Então, o que transformou aquele planeta
nesse que desfrutamos hoje,
nesse que desfrutamos hoje,
01:11
teeming with life,
19
59000
1816
repleto de vida, de plantas e animais?
01:12
teeming with plants and animals?
20
60840
1640
01:15
Well, in a word, photosynthesis.
21
63480
2280
Bem, em uma palavra, fotossíntese.
01:19
About two and a half billion years ago,
22
67080
2096
Há cerca de 2,5 bilhões de anos,
alguns desses ancestrais
do prochlorococcus evoluíram
do prochlorococcus evoluíram
01:21
some of these ancient ancestors
of Prochlorococcus evolved
of Prochlorococcus evolved
23
69200
3936
01:25
so that they could use solar energy
24
73160
2336
e tornaram-se capazes
de utilizar e absorver a energia solar,
de utilizar e absorver a energia solar,
01:27
and absorb it
25
75520
1296
01:28
and split water into its component parts
of oxygen and hydrogen.
of oxygen and hydrogen.
26
76840
5016
e dividir a água em seus componentes
básicos: oxigênio e hidrogênio.
básicos: oxigênio e hidrogênio.
01:33
And they used the chemical energy produced
27
81880
2416
E ainda utilizaram
a energia química produzida
a energia química produzida
01:36
to draw CO2, carbon dioxide,
out of the atmosphere
out of the atmosphere
28
84320
3896
para extrair o CO2, dióxido de carbono,
presente na atmosfera
presente na atmosfera
01:40
and use it to build sugars
and proteins and amino acids,
and proteins and amino acids,
29
88240
3816
e usá-lo pra produzir açúcares,
proteínas e aminoácidos,
proteínas e aminoácidos,
todas as coisas que compõem a vida.
01:44
all the things that life is made of.
30
92080
2400
01:47
And as they evolved and grew more and more
31
95560
3096
E conforme evoluíram
e cresceram cada vez mais
e cresceram cada vez mais
por milhões e milhões de anos,
01:50
over millions and millions of years,
32
98680
2056
01:52
that oxygen accumulated in the atmosphere.
33
100760
3080
esse oxigênio acumulou na atmosfera.
Cerca de 500 milhões de anos atrás,
01:57
Until about 500 million years ago,
34
105480
2496
02:00
there was enough in the atmosphere
that larger organisms could evolve.
that larger organisms could evolve.
35
108000
3696
já havia oxigênio suficiente para
que organismos maiores se desenvolvessem.
que organismos maiores se desenvolvessem.
02:03
There was an explosion of life-forms,
36
111720
1936
Houve uma explosão de formas de vida,
02:05
and, ultimately, we appeared on the scene.
37
113680
2560
e, finalmente, nós entramos em cena.
02:09
While that was going on,
38
117000
1320
Enquanto isso ocorria,
02:11
some of those ancient
photosynthesizers died
photosynthesizers died
39
119440
3216
alguns desses antigos
fotossintetizadores morreram,
fotossintetizadores morreram,
02:14
and were compressed and buried,
40
122680
1680
foram compactados e enterrados,
02:17
and became fossil fuel
41
125160
2096
e viraram combustível fóssil,
02:19
with sunlight buried
in their carbon bonds.
in their carbon bonds.
42
127280
4136
com luz solar enterrada
em suas ligações de carbono.
em suas ligações de carbono.
02:23
They're basically buried sunlight
in the form of coal and oil.
in the form of coal and oil.
43
131440
4680
Eles são basicamente luz solar
enterrada em forma de carvão e óleo.
enterrada em forma de carvão e óleo.
Os fotossintetizadores atuais
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
possuem mecanismos que descendem
desses antigos micróbios,
desses antigos micróbios,
02:36
and they feed basically
all of life on earth.
all of life on earth.
46
144360
3240
e eles, basicamente,
alimentam toda a vida da Terra.
alimentam toda a vida da Terra.
02:40
Your heart is beating
using the solar energy
using the solar energy
47
148440
3336
O seu coração está batendo
usando a luz solar
usando a luz solar
que alguma planta processou para você,
02:43
that some plant processed for you,
48
151800
2216
e as coisas que compõem o corpo de vocês
02:46
and the stuff your body is made out of
49
154040
2416
são originárias do CO2
02:48
is made out of CO2
50
156480
1616
que alguma planta também
processou para vocês.
processou para vocês.
02:50
that some plant processed for you.
51
158120
2440
02:53
Basically, we're all made
out of sunlight and carbon dioxide.
out of sunlight and carbon dioxide.
52
161480
4280
Basicamente, somos todos compostos
de luz solar e dióxido de carbono.
de luz solar e dióxido de carbono.
Fundamentalmente, somos apenas ar quente.
02:58
Fundamentally, we're just hot air.
53
166640
2056
(Risos)
03:00
(Laughter)
54
168720
2320
Portanto, como seres terrestres,
03:04
So as terrestrial beings,
55
172560
1696
estamos familiarizados
com as plantas na terra:
com as plantas na terra:
03:06
we're very familiar
with the plants on land:
with the plants on land:
56
174280
3056
03:09
the trees, the grasses,
the pastures, the crops.
the pastures, the crops.
57
177360
4616
as árvores, os gramados,
os pastos e plantações.
os pastos e plantações.
Mas os oceanos estão cheios
de bilhões de animais.
de bilhões de animais.
03:14
But the oceans are filled
with billions of tons of animals.
with billions of tons of animals.
58
182000
3816
Você já se questionou o que os alimenta?
03:17
Do you ever wonder what's feeding them?
59
185840
2360
Bem, há um pasto invisível
03:21
Well there's an invisible pasture
60
189400
2376
de fotossintetizadores microscópicos
chamado fitoplâncton
chamado fitoplâncton
03:23
of microscopic photosynthesizers
called phytoplankton
called phytoplankton
61
191800
3776
03:27
that fill the upper
200 meters of the ocean,
200 meters of the ocean,
62
195600
2640
que preenche os primeiros
200 metros dos oceanos
200 metros dos oceanos
e ele alimenta todo o ecossistema marinho.
03:32
and they feed the entire
open ocean ecosystem.
open ocean ecosystem.
63
200000
3416
Alguns animais vivem ali
e alimentam-se dos fitoplânctons,
e alimentam-se dos fitoplânctons,
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
outros nadam à superfície
para alimentar-se à noite,
para alimentar-se à noite,
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
e muitos permanecem nas profundezas
e esperam que eles morram e afundem
e esperam que eles morram e afundem
para então devorá-los.
03:44
and then they chow down on them.
67
212440
1524
Esses pequenos fitoplânctons,
03:47
So these tiny phytoplankton,
68
215320
3096
coletivamente, pesam menos de 1%
de todas as plantas em terra,
de todas as plantas em terra,
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
mas anualmente fotossintetizam
tanto quanto todas essas plantas,
tanto quanto todas essas plantas,
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
03:58
including the Amazon rainforest
71
226920
2416
e isso inclui a floresta amazônica,
que consideramos os pulmões do planeta.
que consideramos os pulmões do planeta.
04:01
that we consider the lungs of the planet.
72
229360
2200
04:04
Every year, they fix
50 billion tons of carbon
50 billion tons of carbon
73
232280
3976
Todo ano, eles absorvem
50 bilhões de toneladas de carbono
50 bilhões de toneladas de carbono
04:08
in the form of carbon dioxide
into their bodies
into their bodies
74
236280
3256
na forma de dióxido de carbono
em seus organismos,
em seus organismos,
e isso alimenta o ecossistema oceânico.
04:11
that feeds the ocean ecosystem.
75
239560
2680
04:15
How does this tiny amount of biomass
76
243120
2576
Como essa minúscula porção de biomassa
produz tanto quanto todas outras plantas?
produz tanto quanto todas outras plantas?
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
Bem, elas não possuem troncos ou caules,
04:22
and flowers and fruits
and all that to maintain.
and all that to maintain.
79
250360
2936
nem flores ou frutos para manter.
04:25
All they have to do is grow and divide
and grow and divide.
and grow and divide.
80
253320
2816
Tudo o que precisam fazer é
crescer e se multiplicar.
crescer e se multiplicar.
Elas realmente são pequenas
máquinas de fotossíntese.
máquinas de fotossíntese.
04:28
They're really lean
little photosynthesis machines.
little photosynthesis machines.
81
256160
3600
04:33
They really crank.
82
261519
1201
E produzem muito.
04:39
So there are thousands
of different species of phytoplankton,
of different species of phytoplankton,
83
267400
3896
Existem milhares
de espécies de fitoplâncton,
de espécies de fitoplâncton,
04:43
come in all different shapes and sizes,
84
271320
2176
com as mais variadas formas e tamanhos,
todas menores que a largura
de um fio de cabelo humano.
de um fio de cabelo humano.
04:45
all roughly less than the width
of a human hair.
of a human hair.
85
273520
3256
Aqui estou mostrando a vocês
algumas das mais bonitas,
algumas das mais bonitas,
04:48
Here, I'm showing you
some of the more beautiful ones,
some of the more beautiful ones,
86
276800
3576
versões de livros didáticos.
04:52
the textbook versions.
87
280400
1480
04:54
I call them the charismatic
species of phytoplankton.
species of phytoplankton.
88
282640
3240
Eu as chamo de espécies
carismáticas de fitoplâncton.
carismáticas de fitoplâncton.
05:00
And here is Prochlorococcus.
89
288120
3000
E aqui está o prochlorococcus.
05:04
I know,
90
292120
1536
Eu sei,
05:05
it just looks like a bunch
of schmutz on a microscope slide.
of schmutz on a microscope slide.
91
293680
2936
parece um monte de sujeira
em uma lâmina de microscópio.
em uma lâmina de microscópio.
(Risos)
05:08
(Laughter)
92
296640
1576
05:10
But they're in there,
93
298240
1816
Mas eles estão lá,
05:12
and I'm going to reveal them
to you in a minute.
to you in a minute.
94
300080
2760
e vou revelá-los a vocês em seguida.
Mas primeiro quero contar
como eles foram descobertos.
como eles foram descobertos.
05:15
But first I want to tell you
how they were discovered.
how they were discovered.
95
303560
3560
Há cerca de 38 anos,
05:20
About 38 years ago,
96
308080
2136
05:22
we were playing around with a technology
in my lab called flow cytometry
in my lab called flow cytometry
97
310240
4776
estávamos brincando em meu laboratório
com a tecnologia de citometria de fluxo
com a tecnologia de citometria de fluxo
que havia sido criada no meio biomédico
para estudar células como as do câncer,
para estudar células como as do câncer,
05:27
that was developed for biomedical research
for studying cells like cancer cells,
for studying cells like cancer cells,
98
315040
4480
mas nós estávamos
usando-a com outro intuito,
usando-a com outro intuito,
05:33
but it turns out we were using it
for this off-label purpose
for this off-label purpose
99
321080
3296
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
que era o estudo do fitoplâncton,
e ela servia muito a esse propósito.
e ela servia muito a esse propósito.
E ela funciona assim:
05:41
And here's how it works:
101
329480
1776
você injeta uma amostra
nesse pequeno tubo capilar,
nesse pequeno tubo capilar,
05:43
so you inject a sample
in this tiny little capillary tube,
in this tiny little capillary tube,
102
331280
3240
e as células se alinham pelo laser,
05:47
and the cells go single file by a laser,
103
335840
3496
e enquanto isso ocorre, elas dispersam
a luz de acordo com seu tamanho
a luz de acordo com seu tamanho
05:51
and as they do, they scatter light
according to their size
according to their size
104
339360
4056
e emitem luz de acordo com quaisquer
que sejam os pigmentos que possuem,
que sejam os pigmentos que possuem,
05:55
and they emit light according
to whatever pigments they might have,
to whatever pigments they might have,
105
343440
3656
sejam eles naturais ou que você
mesmo tenha aplicado.
mesmo tenha aplicado.
05:59
whether they're natural
or whether you stain them.
or whether you stain them.
106
347120
2616
06:01
And the chlorophyl of phytoplankton,
107
349760
2360
E a clorofila do fitoplâncton,
06:05
which is green,
108
353160
1336
que é verde,
06:06
emits red light
when you shine blue light on it.
when you shine blue light on it.
109
354520
3736
emite luz vermelha quando
você a ilumina com luz azul.
você a ilumina com luz azul.
Então usamos esse instrumento,
06:10
And so we used this instrument
for several years
for several years
110
358280
3216
por muitos anos, para estudar
nossas culturas de fitoplâncton,
nossas culturas de fitoplâncton,
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
espécies carismáticas
como as que eu mostrei a vocês,
como as que eu mostrei a vocês,
apenas estudando a biologia celular delas.
06:19
just studying their basic cell biology.
113
367000
2200
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
Mas naquele tempo pensávamos:
"Não seria muito legal
"Não seria muito legal
06:25
if we could take an instrument
like this out on a ship
like this out on a ship
115
373120
2816
se pudéssemos levar um instrumento
como esse para um navio,
como esse para um navio,
esguichar água do mar nele
06:27
and just squirt seawater through it
116
375960
1696
06:29
and see what all those diversity
of phytoplankton would look like.
of phytoplankton would look like.
117
377680
4736
e ver qual seria toda
a diversidade de fitoplâncton?"
a diversidade de fitoplâncton?"
06:34
So I managed to get my hands
118
382440
2096
Então, dei conta de colocar minhas mãos
06:36
on what we call a big rig
in flow cytometry,
in flow cytometry,
119
384560
3216
no que chamamos de um grande
aparelho em citometria de fluxo,
aparelho em citometria de fluxo,
06:39
a large, powerful laser
120
387800
2440
um laser enorme e poderoso,
com a garantia de uma empresa
06:43
with a money-back guarantee
from the company
from the company
121
391240
2736
de que, se não funcionasse à bordo,
eles o aceitariam de volta.
eles o aceitariam de volta.
06:46
that if it didn't work on a ship,
they would take it back.
they would take it back.
122
394000
2936
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
Um jovem cientista com quem
eu trabalhava na época, Rob Olson,
eu trabalhava na época, Rob Olson,
06:52
Rob Olson, was able
to take this thing apart,
to take this thing apart,
124
400000
2576
foi capaz de desmontar o equipamento,
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
colocá-lo em um navio, montá-lo
novamente e então levá-lo para o mar.
novamente e então levá-lo para o mar.
E funcionou perfeitamente.
06:58
And it worked like a charm.
126
406480
1336
Achamos que não funcionaria,
porque as vibrações do navio
porque as vibrações do navio
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
iriam interferir com o foco do laser,
mas funcionou muito bem.
mas funcionou muito bem.
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
Então mapeamos a distribuição
de fitoplânctons através dos oceanos.
de fitoplânctons através dos oceanos.
07:07
And so we mapped the phytoplankton
distributions across the ocean.
distributions across the ocean.
130
415080
3496
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
Pela primeira vez, você podia examinar
uma célula por vez, em tempo real
uma célula por vez, em tempo real
07:14
and see what was going on --
that was very exciting.
that was very exciting.
132
422240
2816
e observar o que estava acontecendo;
foi realmente fascinante.
foi realmente fascinante.
07:17
But one day, Rob noticed
some faint signals
some faint signals
133
425080
3016
Um dia Rob notou alguns sinais fracos
vindo do instrumento
07:20
coming out of the instrument
134
428120
1496
que interpretamos como ruído eletrônico
07:21
that we dismissed as electronic noise
135
429640
3696
07:25
for probably a year
136
433360
2296
por quase um ano
antes de percebermos que aquilo
não estava se comportando como ruído.
não estava se comportando como ruído.
07:27
before we realized that it wasn't
really behaving like noise.
really behaving like noise.
137
435680
3336
07:31
It had some regular patterns to it.
138
439040
2160
Possuía alguns padrões regulares.
Para ser breve,
07:34
To make a long story short,
139
442440
1440
07:36
it was tiny, tiny little cells,
140
444640
2536
vinha, na verdade, de células minúsculas,
07:39
less than one-one hundredth
the width of a human hair
the width of a human hair
141
447200
3376
mais de 100 vezes menores
do que a largura de um fio de cabelo,
do que a largura de um fio de cabelo,
e continham clorofila.
07:42
that contain chlorophyl.
142
450600
1816
Esse era o prochlorococcus.
07:44
That was Prochlorococcus.
143
452440
1360
07:47
So remember this slide that I showed you?
144
455040
2760
Lembram-se do slide que mostrei a vocês?
07:50
If you shine blue light
on that same sample,
on that same sample,
145
458680
2616
Se você radiar luz azul
naquela mesma amostra,
naquela mesma amostra,
isso é o que verá:
07:53
this is what you see:
146
461320
1200
duas pequenas células
emitindo luz vermelha.
emitindo luz vermelha.
07:55
two tiny little red light-emitting cells.
147
463280
3856
Esses são os prochlorococcus.
07:59
Those are Prochlorococcus.
148
467160
2120
08:02
They are the smallest and most abundant
photosynthetic cell on the planet.
photosynthetic cell on the planet.
149
470760
4040
Eles são os menores e mais abundantes
seres fotossintéticos do planeta.
seres fotossintéticos do planeta.
Primeiro, não sabíamos o que eles eram,
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
então os chamamos de "verdinhos".
Foi um nome bem carinhoso.
08:12
It was a very affectionate name for them.
152
480800
1976
Por fim, aprendemos o suficiente
para chamá-los de prochlorococcus,
para chamá-los de prochlorococcus,
08:14
Ultimately, we knew enough about them
to give them the name Prochlorococcus,
to give them the name Prochlorococcus,
153
482800
3616
que significa "grão verde primitivo".
08:18
which means "primitive green berry."
154
486440
2216
E foi nessa mesma época
08:20
And it was about that time
155
488680
1440
08:23
that I became so smitten
by these little cells
by these little cells
156
491480
2776
que eu fiquei tão atraída
por esses pequenos seres
por esses pequenos seres
08:26
that I redirected my entire lab
to study them and nothing else,
to study them and nothing else,
157
494280
4120
que redirecionei meu laboratório
para estudar somente eles, nada mais,
para estudar somente eles, nada mais,
e minha lealdade a eles
tem rendido muitos frutos.
tem rendido muitos frutos.
08:31
and my loyalty to them
has really paid off.
has really paid off.
158
499760
3016
08:34
They've given me a tremendous amount,
including bringing me here.
including bringing me here.
159
502800
3560
Eles me proporcionaram muitas coisas,
inclusive estar aqui hoje.
inclusive estar aqui hoje.
(Aplausos)
08:39
(Applause)
160
507880
5360
08:45
So over the years,
we and others, many others,
we and others, many others,
161
513799
2976
Ao longo dos anos,
nós e outros, muitos outros,
nós e outros, muitos outros,
temos estudado
o prochlorococcus nos oceanos
o prochlorococcus nos oceanos
08:48
have studied Prochlorococcus
across the oceans
across the oceans
162
516799
3377
e descobrimos que eles são abundantes
em grandes extensões de área
em grandes extensões de área
08:52
and found that they're very abundant
over wide, wide ranges
over wide, wide ranges
163
520200
4576
na zona pelágica do ecossistema marinho.
08:56
in the open ocean ecosystem.
164
524800
1640
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
São particularmente abundantes
nas chamadas zonas de giro oceânico.
nas chamadas zonas de giro oceânico.
09:03
These are sometimes referred to
as the deserts of the oceans,
as the deserts of the oceans,
166
531800
3736
Esses lugares são às vezes
chamados de desertos dos oceanos,
chamados de desertos dos oceanos,
mas na verdade nada têm a ver com eles.
09:07
but they're not deserts at all.
167
535560
2016
09:09
Their deep blue water is teeming
168
537600
2536
Suas águas azuis
e profundas estão repletas
e profundas estão repletas
09:12
with a hundred million
Prochlorococcus cells per liter.
Prochlorococcus cells per liter.
169
540160
3400
com mais de 100 milhões de células
de prochlorococcus por litro.
de prochlorococcus por litro.
09:16
If you crowd them together
like we do in our cultures,
like we do in our cultures,
170
544360
2616
Se você agrupá-las como
fazemos em nossa culturas,
fazemos em nossa culturas,
poderá observar a linda clorofila verde.
09:19
you can see their beautiful
green chlorophyl.
green chlorophyl.
171
547000
3536
09:22
One of those test tubes
has a billion Prochlorococcus in it,
has a billion Prochlorococcus in it,
172
550560
4616
Um tubo de ensaio desses
contém um bilhão de prochlorococcus,
contém um bilhão de prochlorococcus,
e, como eu disse antes,
09:27
and as I told you earlier,
173
555200
1456
existem 3 bilhões de bilhões
de bilhões deles no planeta.
de bilhões deles no planeta.
09:28
there are three billion billion billion
of them on the planet.
of them on the planet.
174
556680
3176
Isso são 8 octilhões,
09:31
That's three octillion,
175
559880
2216
09:34
if you care to convert.
176
562120
1680
se desejarem converter.
(Risos)
09:36
(Laughter)
177
564480
1696
09:38
And collectively, they weigh
more than the human population
more than the human population
178
566200
3896
E coletivamente, eles pesam
mais que a população humana
mais que a população humana
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
e fotossintetizam tanto quanto
todas as plantas dos continentes.
todas as plantas dos continentes.
09:47
They're incredibly important
in the global ocean.
in the global ocean.
180
575080
3440
Eles são incrivelmente
importantes para o oceano global.
importantes para o oceano global.
Então, depois de estudarmos
esses seres por um tempo
esses seres por um tempo
09:51
So over the years,
as we were studying them
as we were studying them
181
579120
2496
09:53
and found how abundant they were,
182
581640
2176
e descobrirmos o quão abundante eles eram,
pensamos: "Bem, é realmente intrigante:
09:55
we thought, hmm, this is really strange.
183
583840
1936
como pode uma só espécie ser tão abundante
em uma variedade enorme de habitats?"
em uma variedade enorme de habitats?"
09:57
How can a single species be so abundant
across so many different habitats?
across so many different habitats?
184
585800
3840
E conforme os isolamos mais em culturas,
10:02
And as we isolated more into culture,
185
590640
2016
descobrimos que existiam
diferentes ecótipos.
diferentes ecótipos.
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
Havia os que eram adaptados
a ambientes de alta luminosidade
a ambientes de alta luminosidade
10:09
in the surface water,
188
597760
1256
em águas superficiais,
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
e havia os que eram adaptados
à falta de luz do oceano profundo.
à falta de luz do oceano profundo.
Na verdade, as células vivendo
na parte inferior da zona eufótica
na parte inferior da zona eufótica
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
são fotossintetizantes mais eficazes
do que qualquer outra célula conhecida.
do que qualquer outra célula conhecida.
10:18
are the most efficient
photosynthesizers of any known cell.
photosynthesizers of any known cell.
191
606240
4776
E então aprendemos que há algumas estirpes
10:23
And then we learned
that there are some strains
that there are some strains
192
611040
2336
10:25
that grow optimally along the equator,
193
613400
3416
que se desenvolvem de maneira
ideal ao longo do equador,
ideal ao longo do equador,
10:28
where there are higher temperatures,
194
616840
1736
onde há maiores temperaturas,
e algumas que se adaptam
melhor em áreas amenas
melhor em áreas amenas
10:30
and some that do better
at the cooler temperatures
at the cooler temperatures
195
618600
2376
ao Norte ou ao Sul do equador.
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
Quanto mais os estudávamos,
mais e mais diversidades encontrávamos.
mais e mais diversidades encontrávamos.
Pensamos: "Meu Deus,
quão diversos são esses seres?"
quão diversos são esses seres?"
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
E nessa época se tornou possível
sequenciar os genomas deles
sequenciar os genomas deles
10:44
and really look under the hood
and look at their genetic makeup.
and look at their genetic makeup.
200
632320
3600
e realmente olhar internamente
e examinar a composição genética deles.
e examinar a composição genética deles.
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
E temos conseguido sequenciar
o genoma das culturas que possuímos,
o genoma das culturas que possuímos,
10:53
but also recently, using flow cytometry,
202
641720
2376
e também recentemente,
usando citometria de fluxo,
usando citometria de fluxo,
10:56
we can isolate
individual cells from the wild
individual cells from the wild
203
644120
2856
conseguimos isolar células
individuais do meio selvagem
individuais do meio selvagem
10:59
and sequence their individual genomes,
204
647000
2176
e sequenciar seus genomas individuais,
11:01
and now we've sequenced
hundreds of Prochlorococcus.
hundreds of Prochlorococcus.
205
649200
2880
já tendo sequenciado agora
centenas de prochlorococcus.
centenas de prochlorococcus.
11:04
And although each cell
has roughly 2,000 genes --
has roughly 2,000 genes --
206
652840
3936
E embora cada célula
tenha em torno de 2 mil genes,
tenha em torno de 2 mil genes,
o que representa um décimo
do tamanho do gene humano,
do tamanho do gene humano,
11:08
that's one tenth the size
of the human genome --
of the human genome --
207
656800
3576
11:12
as you sequence more and more,
208
660400
1456
conforme você os sequencia,
vê que eles têm apenas
mil desses em comum
mil desses em comum
11:13
you find that they only have
a thousand of those in common
a thousand of those in common
209
661880
4696
11:18
and the other thousand
for each individual strain
for each individual strain
210
666600
3096
e os outros mil de cada estirpe
são extraídos de um enorme fundo genético,
11:21
is drawn from an enormous gene pool,
211
669720
2576
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
e ele reflete o ambiente particular
no qual aquela célula pode ter prosperado,
no qual aquela célula pode ter prosperado,
não apenas altas ou baixas
temperaturas ou luminosidade,
temperaturas ou luminosidade,
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
mas se há nutrientes que os limitam,
como o nitrogênio, fósforo ou ferro.
11:36
like nitrogen, phosphorus or iron.
215
684760
2456
11:39
It reflects the habitat
that they come from.
that they come from.
216
687240
2520
Isso reflete o habitat de origem deles.
Pensem nisso assim:
11:42
Think of it this way.
217
690400
1200
11:45
If each cell is a smartphone
218
693040
3256
se cada célula é um smartphone
e os aplicativos são os genes,
11:48
and the apps are the genes,
219
696320
1920
11:51
when you get your smartphone,
it comes with these built-in apps.
it comes with these built-in apps.
220
699080
3456
quando você pega o seu smartphone,
ele vem com aplicativos já instalados.
ele vem com aplicativos já instalados.
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
São aqueles que você não
consegue apagar se você usa Iphone.
consegue apagar se você usa Iphone.
Você tenta, mas eles não oferecem
a opção de exclusão.
a opção de exclusão.
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
Mesmo que você não os queira,
não consegue se livrar deles.
não consegue se livrar deles.
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
(Risos)
12:03
(Laughter)
224
711520
2576
12:06
Those are like the core genes
of Prochlorococcus.
of Prochlorococcus.
225
714120
3136
Esses são os genes
essenciais do prochlorococcus.
essenciais do prochlorococcus.
12:09
They're the essence of the phone.
226
717280
2056
Eles são a essência do telefone.
12:11
But you have a huge pool
of apps to draw upon
of apps to draw upon
227
719360
4976
Mas você tem um enorme banco
de aplicativos para baixar
de aplicativos para baixar
e tornar seu telefone customizado
para seu estilo de vida particular.
para seu estilo de vida particular.
12:16
to make your phone custom-designed
for your particular lifestyle and habitat.
for your particular lifestyle and habitat.
228
724360
5736
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
Se você viaja muito,
vai ter muitos aplicativos de viagens,
vai ter muitos aplicativos de viagens,
se você se interessa por finanças,
terá aplicativos financeiros,
terá aplicativos financeiros,
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
12:30
or if you're like me,
231
738800
1536
ou se você é como eu,
12:32
you probably have a lot of weather apps,
232
740360
1936
terá muitos aplicativos sobre o clima,
na esperança que um deles
lhe dirá o que você quer ouvir.
lhe dirá o que você quer ouvir.
12:34
hoping one of them will tell you
what you want to hear.
what you want to hear.
233
742320
2616
(Risos)
12:36
(Laughter)
234
744960
1336
E aprendi nesses últimos dias em Vancouver
que não é preciso um aplicativo do clima;
que não é preciso um aplicativo do clima;
12:38
And I've learned the last
couple days in Vancouver
couple days in Vancouver
235
746320
2376
12:40
that you don't need a weather app --
you just need an umbrella.
you just need an umbrella.
236
748720
2976
basta ter um guarda-chuva.
12:43
So --
237
751720
1216
(Risos)
12:44
(Laughter)
238
752960
2176
(Aplausos)
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
Logo, da mesma forma que seu telefone
diz algo sobre como você vive sua vida,
diz algo sobre como você vive sua vida,
12:55
your lifestyle,
241
763840
1296
seu estilo de vida,
12:57
reading the genome
of a Prochlorococcus cell
of a Prochlorococcus cell
242
765160
2616
ler o genoma de uma
célula de prochlorococcus
célula de prochlorococcus
nos diz qual é a pressão
do ambiente em que vivem.
do ambiente em que vivem.
12:59
tells us what the pressures are
in its environment.
in its environment.
243
767800
4040
13:04
It's like reading its diary,
244
772680
1976
É como ler o diário deles,
13:06
not only telling us how it got
through its day or its week,
through its day or its week,
245
774680
3776
não apenas contando como
passaram o dia ou a semana,
passaram o dia ou a semana,
mas a sua própria história evolutiva.
13:10
but even its evolutionary history.
246
778480
2680
13:14
As we studied -- I said we've
sequenced hundreds of these cells,
sequenced hundreds of these cells,
247
782200
3216
Enquanto estudávamos,
sequenciamos centenas dessas células,
sequenciamos centenas dessas células,
e podemos agora projetar
13:17
and we can now project
248
785440
1856
qual o tamanho genético total,
13:19
what is the total genetic size --
249
787320
4136
13:23
gene pool --
250
791480
1216
o fundo genético,
da "federação de prochlorococcus",
como a chamamos.
como a chamamos.
13:24
of the Prochlorococcus
federation, as we call it.
federation, as we call it.
251
792720
3496
13:28
It's like a superorganism.
252
796240
1656
É como um superorganismo.
E as projeções revelam
13:29
And it turns out that projections are
253
797920
2616
que são 80 mil genes coletivos.
13:32
that the collective has 80,000 genes.
254
800560
3016
Isso representa quatro vezes
o tamanho do genoma humano.
o tamanho do genoma humano.
13:35
That's four times the size
of the human genome.
of the human genome.
255
803600
2936
E é essa diversidade do fundo genético
13:38
And it's that diversity of gene pools
256
806560
4416
que torna possível para eles
13:43
that makes it possible for them
257
811000
2016
13:45
to dominate these large
regions of the oceans
regions of the oceans
258
813040
2256
dominarem amplas regiões dos oceanos
e manter a estabilidade, ano após ano.
13:47
and maintain their stability
259
815320
1736
13:49
year in and year out.
260
817080
1920
13:52
So when I daydream about Prochlorococcus,
261
820680
3176
Então, quando devaneio
sobre os prochlorococcus,
sobre os prochlorococcus,
13:55
which I probably do more
than is healthy --
than is healthy --
262
823880
2456
o que provavelmente
faça além do limite saudável...
faça além do limite saudável...
(Risos)
13:58
(Laughter)
263
826360
1696
14:00
I imagine them floating out there,
264
828080
3376
eu os imagino flutuando por lá,
cumprindo sua função,
14:03
doing their job,
265
831480
1296
14:04
maintaining the planet,
266
832800
1536
mantendo o planeta,
alimentando os animais.
14:06
feeding the animals.
267
834360
3176
14:09
But also I inevitably end up
268
837560
2176
Mas também acabo, inevitavelmente,
pensando sobre a obra-prima que eles são,
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
cuidadosamente aprimorados
por milhões de anos de evolução.
por milhões de anos de evolução.
14:19
With 2,000 genes,
271
847120
2000
Com 2 mil genes,
14:21
they can do what
all of our human ingenuity
all of our human ingenuity
272
849960
2456
eles podem fazer aquilo
que nossa genialidade humana
que nossa genialidade humana
ainda não descobriu como fazer.
14:24
has not figured out how to do yet.
273
852440
2256
14:26
They can take solar energy, CO2
274
854720
2976
Eles são capazes de pegar
energia solar e CO2
energia solar e CO2
14:29
and turn it into chemical energy
in the form of organic carbon,
in the form of organic carbon,
275
857720
3496
e transformá-los em energia química,
na forma de carbono orgânico,
na forma de carbono orgânico,
14:33
locking that sunlight
in those carbon bonds.
in those carbon bonds.
276
861240
3280
fixando a luz solar
nas ligações de carbono.
nas ligações de carbono.
14:37
If we could figure out
exactly how they do this,
exactly how they do this,
277
865760
3536
Se pudéssemos descobrir
como exatamente eles fazem isso,
como exatamente eles fazem isso,
podíamos inspirar projetos
14:41
it could inspire designs
278
869320
3016
14:44
that could reduce
our dependency on fossil fuels,
our dependency on fossil fuels,
279
872360
2936
que reduziriam nossa dependência
em combustíveis fósseis,
em combustíveis fósseis,
14:47
which brings my story full circle.
280
875320
2800
o que fecha o círculo da minha história.
14:51
The fossil fuels that are buried
that we're burning
that we're burning
281
879160
2896
Os combustíveis fósseis enterrados
que estamos queimando
que estamos queimando
14:54
took millions of years
for the earth to bury those,
for the earth to bury those,
282
882080
4816
levaram milhões de anos
para serem soterrados a Terra,
para serem soterrados a Terra,
incluindo os ancestrais do proclorococcus,
14:58
including those ancestors
of Prochlorococcus,
of Prochlorococcus,
283
886920
3016
e estamos queimando isso agora
em um piscar de olhos
em um piscar de olhos
15:01
and we're burning that now
in the blink of an eye
in the blink of an eye
284
889960
2896
na escala de tempo geológico.
15:04
on geological timescales.
285
892880
1936
15:06
Carbon dioxide is increasing
in the atmosphere.
in the atmosphere.
286
894840
2896
Dióxido de carbono
está se acumulando na atmosfera.
está se acumulando na atmosfera.
É um gás de efeito estufa.
15:09
It's a greenhouse gas.
287
897760
1576
15:11
The oceans are starting to warm.
288
899360
2096
Os oceanos estão começando a aquecer.
15:13
So the question is,
what is that going to do
what is that going to do
289
901480
2736
Então a questão é, o que isso
causará ao meu proclorococcus?
causará ao meu proclorococcus?
15:16
for my Prochlorococcus?
290
904240
2496
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
Estou certa de que esperam que eu diga
que meus amados micróbios estão acabados,
que meus amados micróbios estão acabados,
15:23
but in fact they're not.
292
911720
1320
mas na verdade não estão.
15:25
Projections are that their populations
will expand as the ocean warms
will expand as the ocean warms
293
913960
5656
A projeção é de que a população deles
se expandirá enquanto os oceanos aquecem;
se expandirá enquanto os oceanos aquecem;
15:31
to 30 percent larger by the year 2100.
294
919640
3880
serão 30% maiores no ano de 2100.
15:36
Does that make me happy?
295
924000
1400
Isso me deixa feliz?
Bem, me deixa feliz
pelo prochlorococcus, é claro,
pelo prochlorococcus, é claro,
15:38
Well, it makes me happy
for Prochlorococcus of course --
for Prochlorococcus of course --
296
926320
2656
(Risos)
15:41
(Laughter)
297
929000
2296
15:43
but not for the planet.
298
931320
2400
mas não pelo planeta.
15:46
There are winners and losers
299
934480
1376
Há vencedores e perdedores
nesse experimento global
que vem sendo realizado,
que vem sendo realizado,
15:47
in this global experiment
that we've undertaken,
that we've undertaken,
300
935880
3256
e a projeção é que entre os perdedores
15:51
and it's projected that among the losers
301
939160
2976
estejam alguns daqueles
fitoplânctons maiores e carismáticos,
fitoplânctons maiores e carismáticos,
15:54
will be some of those
larger phytoplankton,
larger phytoplankton,
302
942160
2056
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
que provavelmente
serão reduzidos em números,
serão reduzidos em números,
e são eles que nutrem o zooplâncton,
que alimenta os peixes
que alimenta os peixes
16:00
and they're the ones that feed
the zooplankton that feed the fish
the zooplankton that feed the fish
305
948400
3496
16:03
that we like to harvest.
306
951920
1400
que gostamos de pescar.
16:08
So Prochlorococcus has been
my muse for the past 35 years,
my muse for the past 35 years,
307
956600
4456
O prochlorococcus tem sido minha
inspiração nos últimos 35 anos,
inspiração nos últimos 35 anos,
mas existem legiões
de outros micróbios lá fora
de outros micróbios lá fora
16:13
but there are legions
of other microbes out there
of other microbes out there
308
961080
2376
16:15
maintaining our planet for us.
309
963480
2160
mantendo o nosso planeta para nós.
16:18
They're out there
310
966360
2056
Eles estão lá prontos e no aguardo
para serem encontrados por nós
para serem encontrados por nós
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
para que assim possam,
também, contar suas histórias.
também, contar suas histórias.
16:24
Thank you.
312
972720
1216
Obrigada.
(Aplausos)
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