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

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

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

ฉันชื่อว่า คาคานิ เคทจา และฉันเป็นวิศวกรชีวภาพ

I study marine organisms in their natural environment.

ฉันศึกษาสิ่งมีชีวิตทางทะเล ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติของพวกมัน

And what I want to point out,

และสิ่งที่ฉันอยากจะบอก

and at least you can see this in this visualization,

และอย่างน้อยคุณก็เห็นได้จากภาพนี้

is that the ocean environment is a dynamic place.

ก็คือสิ่งแวดล้อมในมหาสมุทร เป็นสถานที่ซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

What you're seeing are the kinds of currents,

สิ่งที่คุณเห็นอยู่นี้เป็นเหมือนกระแสน้ำ

as well as the whirls,

และวังน้ำวน

that are left behind in the ocean because of tides

ที่ถูกทิ้งเอาไว้ในมหาสมุทร เพราะว่าคลื่น

or because of winds.

หรือเพราะว่าลม

And imagine a marine organism as living in this environment,

และลองจินตนาการถึงสิ่งมีชีวิตทางทะเล ที่อาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมนี้

and they're trying to undergo their entire lives

และพวกมันพยายามใช้ชีวิตทั้งชีวิต

while dealing with currents like these.

ในขณะที่ต้องจัดการกับกระแสน้ำแบบนี้

But what I also want to point out

แต่สิ่งที่ฉันอยากจะเน้นอีกอย่าง

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

ก็คือสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ยังสร้าง การเคลื่อนที่เล็กน้อยในของไหลเช่นกัน

And it's these fluid motions that I study.

และการเคลื่อนที่ของของไหลนี่แหละ ที่ฉันทำการศึกษา

And we can think about them like being footprints.

และเราสามารถคิดถึงพวกมัน ว่าเป็นดั่งรอยเท้า

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

ฉะนั้น นี่คือหมาของฉัน เคียรัน และลองดูรอยเท้าของเธอสิ

Footprints provide a lot of information.

รอยเท้าให้ข้อมูลเรามากมาย

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

ไม่เพียงแค่ว่าพวกมันบอกเราว่า สิ่งมีชีวิตใดที่ทิ้งรอยนั้นไว้

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

พวกมันอาจบอกเราถึงบางสิ่งเกี่ยวกับว่า สิ่งมีชีวิตนั้นผ่านมาเมื่อไร

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

และยังบอกชนิดของพฤติกรรม บอกว่าพวกมันวิ่งผ่านไป หรือเดินผ่านไป

And so terrestrial organisms, like my cute dog Kieran,

ฉะนั้นสิ่งมีชีวิตบนบก อย่างหมาของฉัน

might be leaving footprints behind in dirt or in sand,

อาจทิ้งรอยเท้าไว้บนดินหรือทราย

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

แต่สัตว์ทางทะเลทิ้งรอยเท้าไว้ ในรูปแบบที่เราเรียกว่าโครงสร้างร่องรอยทางน้ำ

or hydrodynamic signatures,

หรือลายเซ็นต์การเปลี่ยนแปลงทางน้ำ

in fluid.

ในของไหล

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

ลองจินตนาการดูว่า มันยากที่จะเห็น โครงสร้างดังกล่าว

because fluid is transparent.

เพราะว่าของไหลนั้นโปร่งแสง

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

อย่างไรก็ดี ถ้าเราเติมอะไรบางอย่างลงในของไหล เราจะได้ภาพที่ต่างออกไป

And you can see that these footprints that marine organisms create

และคุณเห็นได้ว่ารอยเท้า ที่สัตว์ทางทะเลสร้างเอาไว้

are just dynamic.

เปลี่ยนแปลงเป็นพลวัตร

They are constantly changing.

พวกมันเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

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

และสิ่งมีชีวิตทางทะเลยังมีความสามารถ ที่จะสัมผัสลายเซ็นต์เหล่านี้ได้

They can also inform decisions,

พวกมันยังสามารถบอกการตัดสินใจ

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

เช่นพวกมันต้องการตามลายเซ็นต์เหล่านี้หรือไม่

to find a mate or to find food,

เพื่อหาคู่ หรือหาอาหาร

or maybe avoid these signatures to avoid being eaten.

หรือบางทีเพื่อเลี่ยงลายเซ็นต์เหล่านี้ เพื่อหลีกเลี่ยงการถูกล่า

So imagine the ability to be able

ฉะนั้น ลองจินตนาการความสามารถที่จะทำให้

to not only see or visualize these kinds of signatures,

ไม่เพียงแต่เห็น หรือมีวิสัยทัศน์ต่อลายเซ็นต์เหล่านี้

but to also measure them.

แต่ยังสามารถวัดพวกมันได้

This is the engineering side of what I do.

นี่เป็นงานด้านวิศวกรรมที่ฉันทำ

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

และสิ่งที่ฉันทำจริง ๆ ก็คือ ฉันนำเทคนิคในห้องทดลอง

and miniaturized it and basically shrunk it down

ย่อมันลง และทำให้มันเล็กลง

into the use of underwater housings

เพื่อนำไปใช้ในห้องทดลองใต้น้ำ

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

เพื่อทำอุปกรณ์ ที่นักประดาน้ำคนเดียวก็สามารถใช้ได้

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

และนักประดาน้ำจะสามารถไปไหนก็ได้ จากผิวน้ำจนถึงน้ำลึก 40 เมตร

or 120 feet deep,

หรือ 120 เมตร

to measure the hydrodynamic signatures that organisms create.

เพื่อวัดลายเซ็นต์การเปลี่ยนแปลงของน้ำ ที่สิ่งมีชีวิตสร้างเอาไว้

Before I begin,

ก่อนที่ฉันจะเริ่ม

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

ฉันอยากจะนำคุณดำดิ่งสู่ สิ่งที่การวัดนี้ต้องการ

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

เพื่อที่จะให้มันได้ผล เราต้องดำลงไปตอนกลางคืน

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

และมันก็เป็นเพราะว่า เราพยายามที่จะลดการมีปฎิสัมพันธ์

between the laser and sunlight

ระหว่างเลเซอร์และแสงแดดให้น้อยที่สุด

and we're diving in complete darkness

และเรากำลังดำลงไปในความมืดมิด

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

เพราะว่าเราไม่ต้องการที่จะทำให้ สิ่งมีชีวิตที่เราพยายามจะศึกษาตกใจกลัว

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

และจากนั้น เมื่อเราพบกับสิ่งมีชีวิตที่เราสนใจ

we turn on a green laser.

เราจะเปิดเลเซอร์สีเขียว

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

และเลเซอร์สีเขียวนี้ จะส่องสว่างแผ่นของของไหล

and in that fluid,

และในของไหลนั้น

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

มันจะสะท้อนอนุภาค ที่พบได้ทั่วไปในมหาสมุทร

And so as an animal swims through this laser sheet,

และเมื่อสัตว์ว่ายน้ำผ่านแผ่นเลเซอร์นี้ไป

you can see these particles are moving over time,

คุณจะสามารถเห็นอนุภาคเหล่านี้ กำลังเคลื่อนไหวตามเวลาจริงได้

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

และอันที่จริง เราเสี่ยงชีวิตเรา เพื่อที่จะได้ข้อมูลแบบนี้มา

What you're going to see

สิ่งที่คุณกำลังจะได้เห็น

is that on the left these two particles images

คือภาพทางซ้ายที่เป็นภาพอนุภาค

that shows the displacement of fluid over time,

แสดงการเปลี่ยนแปลงของของไหล ตามเวลาจริง

and using that data,

และเมื่อใช้ข้อมูลนั้น

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

คุณสามารถคำนวณความเร็วของของไหลได้

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

และนั่นบ่งบอกโดยจุดการกระจัด ที่คุณเห็นในตรงกลาง

And then we can use that data

และจากนั้น เราสามารถใช้ข้อมูลนี้

to answer a variety of different questions,

เพื่อหาคำตอบให้คำถามต่าง ๆ มากมาย

not only to understand the rotational sense of that fluid,

ไม่เพียงแต่เพื่อเข้าใจการหมุนวนของของไหล

which you see on the right,

ซึ่งคุณเห็นอยู่ทางด้านขวา

but also estimate something about energetics,

แต่ยังให้การคาดคะเนบางอย่าง ที่เกี่ยวกับพลังงาน

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

หรือชนิดของแรงที่กระทำ กับสิ่งมีชีวิตหรือของไหล

and also evaluate swimming and feeding performance.

และยังประเมินการว่ายน้ำ และการหาอาหาร

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

พวกเราได้ใช้เทคโนโลยีนี้ กับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ มากมาย

but remember, there's an issue here.

แต่จำไว้ในคะ ประเด็นมันมีอยู่ว่า

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

เราสามารถที่จะศึกษาสิ่งมีชีวิต ได้เท่าที่นักประดาน้ำจะเข้าถึงได้

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

และก่อนที่ฉันจะจบการบรรยาย ฉันอยากจะบอกคุณ ว่าเป้าหมายต่อไปของเราคืออะไร

in terms of these kinds of measurements.

ในบริบทของการวัดแบบนี้

And with collaborators at Monterey Bay Aquarium Research Institute,

และด้วยความร่วมมือจาก สถาบันวิจัยทางทะเล มอนทาเร เบย์

we're developing instrumentation to go on remotely opperated vehicles

พวกเรากำลังพัฒนาเครื่องมือ ที่จะใช้กับพาหนะที่ถูกควบคุมจากทางไกลได้

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

เพื่อที่เราจะสามารถศึกษาสิ่งมีชีวิตได้จากทุกที่ ตั้งแต่ผิวน้ำ ลงลึกไปจนถึง 4000 เมตร

or two and a half miles.

หรือสองไมล์ครึ่ง

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

และเพื่อที่เราจะสามารถให้คำตอบ กับคำถามที่น่าสนใจเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต

this is a larvacean,

นี่คือลาวาเซียน (larvacean)

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

ที่สร้างกระแสการหาอาหาร และแรงของไหลผ่านบ้านเมือกของพวกมัน

and extracts nutrients.

และที่สกัดสารอาหารต่าง ๆ

And then this animal,

และจากนั้น สัตว์ชนิดนี้

this is a siphonophore,

นี่คือ ซิโฟโนพอร์

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

และพวกมันสามารถมีขนาดยาวได้ถึง ครึ่งหนึ่งของขนาดสนามฟุตบอล

And they're able to swim vertically in the ocean

และพวกมันสามารถ ที่จะว่ายน้ำในแนวขวางในมหาสมุทร

by just creating jet propulsion.

โดยสร้างการขับเคลื่อนแบบเครื่องยนต์ไอพ่น

And then finally we can answer these questions

และสุดท้าย เราสามารถหาคำตอบให้กับคำถาม

about how swarming organisms, like krill,

เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่อยู่กันเป็นฝูง อย่างตัวเคย

are able to affect mixing on larger scales.

ว่าพวกมันมีผลกระทบอย่างไร ต่อสิ่งผสมต่าง ๆ ในระดับใหญ่

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

และอันที่จริง นี่เป็นหนึ่งในผลลัพท์ ที่น่าสนใจที่สุด

that we've collected using the scuba diving device

ที่เราได้ทำการรวบรวม โดยใช้อุปกรณ์การดำน้ำ

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

ในสิ่งมีชีวิตนั้น โดยเเฉพาะ เมื่อพวกมันเคลื่อนไปในมวล

are able to generate mixing

สามารถที่จะสร้างการผสม

at levels that are equivalent to some other physical processes

ที่ระดับเท่ากับกระบวนการทางกายภาพอื่น ๆ

that are associated with winds and tides.

ที่เกี่ยวข้องกับลมและกระแสน้ำ

But before I finish,

ก่อนที่ฉันจะจบการบรรยาย

I want to leave you all with a question

ฉันอยากจะทิ้งท้ายด้วยคำถาม

because I think it's important to keep in mind

เพราะว่า ฉันคิดว่ามันสำคัญ ที่จะตระหนักว่า

that technologies today that we take for granted

เทคโนโลยีในปัจจุบัน ที่เราใช้อย่างไม่ได้ใส่ใจ

started somewhere.

เริ่มจากจุดใดจุดหนึ่ง

It was inspired from something.

มันให้แรงบันดาลใจกับบางสิ่ง

So imagine scientists and engineers were inspired by birds

ฉะนั้นลองจินตนาการถึงนักวิทยาศาสตร์ และวิศวกร ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากนก

to create airplanes.

เพื่อสร้างเครื่องบิน

And something we take for granted,

และบางอย่างที่เราไม่ได้ใส่ใจ

flying from San Francisco to New York,

การบินจากซานฟรานซิสโกไปยังนิวยอร์ค

is something that was inspired by an organism.

เป็นอะไรบางอย่าง ที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากสิ่งมีชีวิต

And as we're developing these new technologies

และเรากำลังพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เหล่านี้

to understand marine organisms,

เพื่อทำความเข้าใจสิ่งมีชีวิตทางทะเล

what we want to do is answer this question:

สิ่งที่เราต้องการทำก็คือ หาคำตอบให้กับคำถามที่ว่า

how will marine organisms inspire us?

สิ่งมีชีวิตทางทะเลให้แรงบันดาลใจเราอย่างไร

Will they allow us to develop new underwater technologies,

มันจะช่วยให้เราพัฒนาเทคโนโลยีใต้น้ำใหม่ ๆ

like underwater vehicles that look like a jellyfish?

เช่นพาหนะใต้น้ำ ที่มีรูปร่างคล้ายกับแมงกะพรุน

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

ฉันคิดว่ามันเป็นเวลาที่น่าตื่นเต้น สำหรับการสำรวจมหาสมุทร

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

เพราะว่าตอนนี้ เรามีอุปกรณ์ ที่จะให้คำตอบกับคำถามแบบนี้ได้

and with the help of you guys at some point,

และด้วยความช่วยเหลือจากพวกคุณ ณ จุดหนึ่ง

you can apply these tools to answer this kind of question

คุณสามารถใช้อุปกรณ์เหล่านี้ เพื่อตอบคำถามประเภทนี้

and also develop technologies of the future.

และยังพัฒนาเทคโนโลยี สำหรับอนาคตด้วย

Thank you.

ขอบคุณค่ะ