The surprising (and invisible) signatures of sea creatures - Kakani Katija

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Ruy Lopes Pereira

So my name is Kakani Katija, and I'm a bioengineer.

Meu nome é Kakani Katija, e sou bioengenheira.

I study marine organisms in their natural environment.

Estudo organismos marinhos em seu ambiente natural.

And what I want to point out,

E gostaria de enfatizar,

and at least you can see this in this visualization,

como podem ver nesta animação,

is that the ocean environment is a dynamic place.

o quanto o ambiente marinho é um lugar dinâmico.

What you're seeing are the kinds of currents,

O que vocês estão vendo são correntes marítimas,

as well as the whirls,

assim como redemoinhos,

that are left behind in the ocean because of tides

que ocorrem no oceano devido à ação das marés e dos ventos.

or because of winds.

And imagine a marine organism as living in this environment,

Imaginem um organismo marinho vivendo nesse ambiente,

and they're trying to undergo their entire lives

tentando sobreviver

while dealing with currents like these.

e tendo de lidar com correntes como estas.

But what I also want to point out

Mas gostaria de salientar

is that small organisms also create small fluid motions, as well.

que pequenos organismos também criam pequenos movimentos de fluidos.

And it's these fluid motions that I study.

E é justamente a mecânica desses fluidos que estudo.

And we can think about them like being footprints.

E podemos pensar neles como pegadas.

So this is my dog Kieran, and take a look at her footprints.

Esta é minha cadela Kieran; vejam só suas pegadas.

Footprints provide a lot of information.

As pegadas fornecem muitas informações.

Not only do they tell us what kind of organism left them,

Não apenas nos dizem que tipo de organismo as deixou ali,

they might also tell us something about when that organism was there,

mas também nos dizem quando esse organismo esteve ali

but also what kind of behavior, were they running or were they walking?

e sobre seu comportamento, se estava correndo ou andando.

And so terrestrial organisms, like my cute dog Kieran,

Assim, organismos terrestres, como a fofa da minha cadela Kieran,

might be leaving footprints behind in dirt or in sand,

deixam pegadas na terra ou na areia,

but marine organisms leave footprints in the form of what we call wake structures,

mas organismos marinhos deixam pegadas no fluido,

na forma de estruturas de esteira ou assinaturas hidrodinâmicas.

or hydrodynamic signatures,

in fluid.

Now imagine, it's really hard to see these kinds of structures

Dá para imaginar como é difícil enxergar esse tipo de estrutura,

because fluid is transparent.

pois o fluido é transparente.

However, if we add something to the fluid, we get a completely different picture.

Mas, se adicionarmos algo ao fluido, temos um quadro completamente diferente.

And you can see that these footprints that marine organisms create

Dá para ver como essas pegadas deixadas por organismos marinhos são dinâmicas.

are just dynamic.

They are constantly changing.

Elas estão em constante mudança.

And marine organisms also have the ability to sense these signatures.

Os organismos marinhos também conseguem perceber essas assinaturas,

They can also inform decisions,

e elas ajudam na tomada de decisões,

like whether or not they want to continue following a signature like this

tais como seguir ou não uma assinatura como essa

to find a mate or to find food,

para encontrar um parceiro ou alimento,

or maybe avoid these signatures to avoid being eaten.

ou se é melhor evitar essas assinaturas, para não correr o risco de ser comido.

So imagine the ability to be able

Assim, imaginem ser capaz

to not only see or visualize these kinds of signatures,

não apenas de ver ou visualizar esses tipos de assinaturas,

but to also measure them.

mas também de mensurá-las.

This is the engineering side of what I do.

E é aí que a engenharia entra no que faço.

And so what I've done is I actually took a laboratory technique

Então, o que fiz foi pegar uma técnica usada em laboratório,

and miniaturized it and basically shrunk it down

miniaturizá-la, basicamente encolhendo-a

into the use of underwater housings

para usá-la como alojamento subaquático,

to make a device that a single scuba diver can use.

criando um aparelho que pudesse ser usado por um único mergulhador.

And so a single scuba diver can go anywhere from the surface to 40 meters,

Um mergulhador consegue descer, no máximo, a 40 metros

or 120 feet deep,

ou a 120 pés de profundidade,

to measure the hydrodynamic signatures that organisms create.

para medir as assinaturas hidrodinâmicas criadas pelos organismos.

Before I begin,

Antes de começar,

I want to immerse you into what these kinds of measurements require.

quero imergi-los no que esse tipo de mensuração requer.

So in order to work, we actually dive at night,

Para conseguirmos trabalhar, temos de mergulhar à noite,

and this is because we're trying to minimize any interactions

pois tentamos minimizar quaisquer interações entre o laser e a luz do sol

between the laser and sunlight

and we're diving in complete darkness

e, assim, mergulhamos na mais completa escuridão,

because we do not want to scare away the organisms we're trying to study.

pois não queremos afugentar os organismos que estamos tentando estudar.

And then once we find the organisms we're interested in,

E, quando encontramos os que nos interessam,

we turn on a green laser.

acendemos um laser verde.

And this green laser is actually illuminating a sheet of fluid,

Esse laser verde, na verdade, ilumina uma faixa de fluido

and in that fluid,

e, naquele fluido,

it's reflecting off of particles that are found everywhere in the ocean.

é refletido por partículas encontradas em todos os lugares do oceano.

And so as an animal swims through this laser sheet,

E, enquanto um animal nada nessa faixa de laser,

you can see these particles are moving over time,

podemos ver essas partículas se movendo ao longo do tempo.

and so we actually risk our lives to get this kind of data.

Na realidade, arriscamos nossas vidas para conseguir esse tipo de dado.

What you're going to see

O que vamos ver, no alto à esquerda, são imagens incríveis de partículas

is that on the left these two particles images

that shows the displacement of fluid over time,

mostrando o movimento do fluido no tempo,

and using that data,

e, com esses dados, conseguimos calcular a velocidade desse fluido,

you can actually extract what the velocity of that fluid is,

and that's indicated by the vector plots that you see in the middle.

que é indicada pela plotagem dos vetores que veem no meio.

And then we can use that data

E aí podemos usar esses dados para responder a uma série de questões,

to answer a variety of different questions,

not only to understand the rotational sense of that fluid,

e não apenas entender o sentido da rotação desse fluido,

which you see on the right,

que vocês veem à direita,

but also estimate something about energetics,

mas também calcular algo sobre a energética

or the kinds of forces that act on these organisms or on the fluid,

ou as forças que agem sobre esses organismos ou sobre o fluido,

and also evaluate swimming and feeding performance.

além de também avaliar sua natação e alimentação.

We've used this technique on a variety of different organisms,

Temos usado essas técnicas em diversos organismos,

but remember, there's an issue here.

mas, lembrem-se, há um problema aqui.

We're only able to study organisms that a scuba diver can reach.

Conseguimos estudar apenas os organismos que um mergulhador consegue alcançar.

And so before I finish, I want to tell you what the next frontier is

Antes de terminar, quero falar qual é a próxima fronteira

in terms of these kinds of measurements.

nesse tipo de mensuração.

And with collaborators at Monterey Bay Aquarium Research Institute,

Com colaboradores do Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey,

we're developing instrumentation to go on remotely opperated vehicles

estamos desenvolvendo instrumentos para operar remotamente veículos

so we can study organisms anywhere from the surface down to 4000 meters,

para estudarmos organismos a até 4 mil metros de profundidade,

or two and a half miles.

ou 2,5 milhas.

And so we can answer really interesting questions about this organism,

Podemos responder a perguntas bem interessantes sobre esse organismo.

this is a larvacean,

Esta é uma larvácea,

that creates a feeding current and forces fluids through their mucus house

que cria uma corrente alimentar

e força os fluidos para dentro de sua "casa" de mucos,

and extracts nutrients.

para extrair nutrientes.

And then this animal,

Este animal aqui é um sifonóforo,

this is a siphonophore,

and they can get to lengths about half the size of a football field.

cujo tamanho pode atingir quase a metade de um campo de futebol.

And they're able to swim vertically in the ocean

E são capazes de nadar verticalmente no oceano

by just creating jet propulsion.

simplesmente criando propulsão a jato.

And then finally we can answer these questions

E, finalmente, podemos responder a questões

about how swarming organisms, like krill,

sobre como agrupamentos de organismos, como o krill,

are able to affect mixing on larger scales.

são capazes de afetar a mistura em larga escala.

And this is actually one of the most interesting results so far

Portanto, um dos resultados mais interessantes até agora,

that we've collected using the scuba diving device

que coletamos usando esse aparelho de mergulho

in that organisms, especially when they're moving in mass,

naqueles organismos, especialmente quando eles se movem em massa,

are able to generate mixing

é que eles são capazes de gerar mistura

at levels that are equivalent to some other physical processes

em níveis equivalentes a alguns processos físicos

that are associated with winds and tides.

associados aos ventos e às marés.

But before I finish,

Mas, antes de terminar,

I want to leave you all with a question

quero lhes deixar com uma pergunta,

because I think it's important to keep in mind

pois acho que é importante ter em mente

that technologies today that we take for granted

que tecnologias que hoje em dia são tão comuns

started somewhere.

começaram em algum lugar.

It was inspired from something.

Foram inspiradas por algo.

So imagine scientists and engineers were inspired by birds

Por exemplo, cientistas e engenheiros se inspiraram em pássaros para criar aviões.

to create airplanes.

And something we take for granted,

Assim, algo que consideramos banal,

flying from San Francisco to New York,

como voar de São Francisco para Nova York,

is something that was inspired by an organism.

foi inspirado por um organismo.

And as we're developing these new technologies

E, enquanto desenvolvemos essas novas tecnologias

to understand marine organisms,

para entender os organismos marinhos,

what we want to do is answer this question:

o que queremos fazer é responder a esta pergunta:

how will marine organisms inspire us?

como os organismos marinhos vão nos inspirar?

Will they allow us to develop new underwater technologies,

Eles vão nos permitir desenvolver novas tecnologias subaquáticas,

like underwater vehicles that look like a jellyfish?

como veículos subaquáticos inspirados na água-viva?

I think it's a really exciting time in ocean exploration

Acho que este é um momento empolgante na exploração oceânica,

because now we have the tools available to answer this kind of question,

pois agora temos ferramentas disponíveis para responder a esse tipo de pergunta

and with the help of you guys at some point,

e, oportunamente, com a ajuda de vocês,

you can apply these tools to answer this kind of question

poderemos usar tais ferramentas para responder a esse tipo de pergunta

and also develop technologies of the future.

e também desenvolver tecnologias do futuro.

Thank you.

Obrigada.

(Aplausos)