This deep-sea mystery is changing our understanding of life | Karen Lloyd

Traductor: Lidia Cámara de la Fuente Revisor: Hector Castro Gonzalez

I'm an ocean microbiologist at the University of Tennessee,

Soy microbióloga oceanográfica en la Universidad de Tennessee,

and I want to tell you guys about some microbes

y quiero hablarles sobre algunos microbios

that are so strange and wonderful

que son tan extraños y maravillosos

that they're challenging our assumptions about what life is like on Earth.

que desafían nuestras suposiciones sobre cómo es la vida en la Tierra.

So I have a question.

Y tengo una pregunta.

Please raise your hand if you've ever thought it would be cool

Por favor, levanten la mano si alguna vez pensaron que sería genial

to go to the bottom of the ocean in a submarine?

ir al fondo del océano en un submarino.

Yes.

Sí.

Most of you, because the oceans are so cool.

La mayoría de Uds., porque los océanos son geniales.

Alright, now -- please raise your hand

Ahora, por favor, levanten la mano

if the reason you raised your hand to go to the bottom of the ocean

si la razón por la que levantaron la mano para ir al fondo del océano

is because it would get you a little bit closer

es porque les acercaría un poco

to that exciting mud that's down there.

a ese fango emocionante que está ahí abajo.

(Laughter)

(Risas)

Nobody.

Nadie.

I'm the only one in this room.

Soy la única en esta sala.

Well, I think about this all the time.

Pienso en esto todo el tiempo.

I spend most of my waking hours

Paso la mayor parte de mis horas de vigilia

trying to determine how deep we can go into the Earth

tratando de determinar cuán de profundo podemos entrar en la Tierra

and still find something, anything, that's alive,

y aún así encontrar algo, cualquier cosa, que esté viva,

because we still don't know the answer to this very basic question

porque todavía no sabemos la respuesta a esta pregunta muy básica

about life on Earth.

sobre la vida en la Tierra.

So in the 1980s, a scientist named John Parkes, in the UK,

Y en la década de 1980 un científico llamado John Parkes, en el Reino Unido,

was similarly obsessed,

estaba igualmente obsesionado,

and he came up with a crazy idea.

y se le ocurrió una idea loca.

He believed that there was a vast, deep, and living microbial biosphere

Él creía que había una biosfera microbiana extensa, profunda y viva

underneath all the world's oceans

debajo de todos los océanos del mundo

that extends hundreds of meters into the seafloor,

extendida sobre cientos de metros en el lecho marino,

which is cool,

lo que es genial,

but the only problem is that nobody believed him,

pero el único problema es que nadie le creyó,

and the reason that nobody believed him

y la razón por la que nadie le creyó

is that ocean sediments may be the most boring place on Earth.

es que los sedimentos oceánicos pueden ser el lugar más aburrido de la Tierra.

(Laughter)

(Risas)

There's no sunlight, there's no oxygen,

No hay luz solar, no hay oxígeno,

and perhaps worst of all,

y quizás lo peor de todo,

there's no fresh food deliveries for literally millions of years.

no ofrece entregas de alimentos frescos durante literalmente millones de años.

No es necesario tener un doctorado en biología

You don't have to have a PhD in biology

to know that that is a bad place to go looking for life.

para saber que ese es un mal lugar para buscar vida.

(Laughter)

(Risas)

But in 2002, [Steven D'Hondt] had convinced enough people

Pero en 2002 Steven D'Hondt convenció a suficientes personas

that he was on to something that he actually got an expedition

que estaba en algo lo que le llevó a recibir una expedición

on this drillship, called the JOIDES Resolution.

en este buque de perforación, llamado Resolución JOIDES.

And he ran it along with Bo Barker Jørgensen of Denmark.

Y lo dirigió junto con Bo Barker Jørgensen de Dinamarca.

And so they were finally able to get

Y así finalmente pudieron obtener

good pristine deep subsurface samples

buenas muestras prístinas del subsuelo profundo,

some really without contamination from surface microbes.

algunos sin contaminación de microbios de superficie.

This drill ship is capable of drilling thousands of meters underneath the ocean,

Este barco de perforación puede perforar miles de metros debajo del océano,

and the mud comes up in sequential cores, one after the other --

y el barro aparece en núcleos secuenciales, uno después de otro,

long, long cores that look like this.

núcleos largos, largos que se ven así.

This is being carried by scientists such as myself who go on these ships,

Esto lo llevan científicos como yo, que vamos en estos barcos,

and we process the cores on the ships and then we send them home

y procesamos los núcleos en los barcos y los enviamos a casa

to our home laboratories for further study.

a nuestros laboratorios caseros para su posterior estudio.

So when John and his colleagues

Y cuando John y sus colegas

got these first precious deep-sea pristine samples,

obtuvieron estas primeras muestras prístinas de aguas profundas preciosas,

they put them under the microscope,

los colocaron bajo el microscopio,

and they saw images that looked pretty much like this,

y vieron imágenes que se veían bastante así,

which is actually taken from a more recent expedition

que en realidad las tomó en una expedición más reciente

by my PhD student, Joy Buongiorno.

mi estudiante de doctorado, Joy Buongiorno.

You can see the hazy stuff in the background.

Puedes ver las cosas nebulosas en el fondo.

That's mud. That's deep-sea ocean mud,

Eso es barro. Eso es barro del océano de aguas profundas,

and the bright green dots stained with the green fluorescent dye

y los puntos verdes brillantes teñidos con el tinte verde fluorescente

are real, living microbes.

son microbios reales y vivos.

Now I've got to tell you something really tragic about microbes.

Debo decirles algo realmente trágico sobre los microbios.

They all look the same under a microscope,

Todos se ven iguales bajo un microscopio.

I mean, to a first approximation.

Quiero decir, en una primera aproximación.

You can take the most fascinating organisms in the world,

Puedes tomar los organismos más fascinantes del mundo,

like a microbe that literally breathes uranium,

como un microbio que literalmente respira uranio,

and another one that makes rocket fuel,

y otro que hace combustible para cohetes,

mix them up with some ocean mud,

mezclarlos con algo de barro del océano,

put them underneath a microscope,

ponerlos bajo un microscopio,

and they're just little dots.

y son solo pequeños puntos.

It's really annoying.

Es muy molesto.

So we can't use their looks to tell them apart.

No podemos usar su apariencia para distinguirlos.

We have to use DNA, like a fingerprint,

Tenemos que usar ADN, como una huella dactilar,

to say who is who.

para decir quién es quién.

And I'll teach you guys how to do it right now.

Y les enseñaré cómo hacerlo ahora mismo.

So I made up some data, and I'm going to show you some data that are not real.

Inventé algunos datos y les mostraré algunos datos que no son reales.

This is to illustrate what it would look like

Esto es para ilustrar cómo se vería

if a bunch of species were not related to each other at all.

si un grupo de especies no estuviera relacionado entre sí en absoluto.

So you can see each species

Y se puede ver cada especie

has a list of combinations of A, G, C and T,

hay una lista de combinaciones de A, G, C y T,

which are the four sub-units of DNA,

que son las cuatro subunidades del ADN,

sort of randomly jumbled, and nothing looks like anything else,

algo aleatoriamente desordenado, y nada se parece a nada más,

and these species are totally unrelated to each other.

y estas especies no tienen ninguna relación entre sí.

But this is what real DNA looks like,

Pero así es como se ve el ADN real,

from a gene that these species happen to share.

de un gen que comparten estas especies.

Everything lines up nearly perfectly.

Todo se alinea casi a la perfección.

The chances of getting so many of those vertical columns

Las posibilidades de obtener tantas de esas columnas verticales

where every species has a C or every species has a T,

donde cada especie tiene una C o cada especie tiene una T,

by random chance, are infinitesimal.

por azar, son infinitesimales.

So we know that all those species had to have had a common ancestor.

Sabemos que todas esas especies tenían que haber tenido un ancestro común.

They're all relatives of each other.

Todos son parientes el uno del otro.

So now I'll tell you who they are.

Así que ahora les diré quiénes son.

The top two are us and chimpanzees,

Los dos arriba somos nosotros y los chimpancés,

which y'all already knew were related, because, I mean, obviously.

que ya sabían que estaban relacionados, porque, quiero decir, obviamente.

(Laughter)

(Risas)

Pero también estamos relacionados con cosas que no se nos parecen,

But we're also related to things that we don't look like,

like pine trees and Giardia, which is that gastrointestinal disease

como pinos y la giardiosis, que es esa enfermedad gastrointestinal

you can get if you don't filter your water while you're hiking.

se puede tener si no se filtra el agua en una excursión.

We're also related to bacteria like E. coli and Clostridium difficile,

También estamos relacionados con bacterias E. coli y Clostridium difficile,

which is a horrible, opportunistic pathogen that kills lots of people.

patógenos horribles y oportunistas que matan a muchas personas.

But there's of course good microbes too, like Dehalococcoides ethenogenes,

Pero también hay buenos microbios, como el Dehalococcoides ethenogenes,

which cleans up our industrial waste for us.

que limpia nuestros desechos industriales.

So if I take these DNA sequences,

Y, si tomo estas secuencias de ADN,

and then I use them, the similarities and differences between them,

y luego uso las similitudes y diferencias entre ellos,

to make a family tree for all of us

para hacer un árbol genealógico de todos nosotros

so you can see who is closely related,

y para que se vea quién está estrechamente relacionado,

then this is what it looks like.

es así como aparece.

So you can see clearly, at a glance,

Para que pueda ver claramente, a simple vista,

that things like us and Giardia and bunnies and pine trees

que cosas como nosotros, la Giardia lamblia, los conejos y los pinos

are all, like, siblings,

son todos, como, hermanos,

and then the bacteria are like our ancient cousins.

y las bacterias son como nuestros primos antiguos.

But we're kin to every living thing on Earth.

Pero somos parientes de todos los seres vivos en la Tierra.

So in my job, on a daily basis,

Y en mi trabajo a diario,

I get to produce scientific evidence against existential loneliness.

produzco evidencia científica contra la soledad existencial.

So when we got these first DNA sequences,

Y cuando obtuvimos estas primeras secuencias de ADN,

from the first cruise, of pristine samples from the deep subsurface,

desde el primer crucero de muestras prístinas del subsuelo profundo,

we wanted to know where they were.

queríamos saber dónde estaban.

So the first thing that we discovered is that they were not aliens,

Y lo primero que descubrimos es que no eran extraterrestres,

because we could get their DNA to line up with everything else on Earth.

porque podríamos hacer que su ADN se alineara con todo lo demás en la Tierra.

But now check out where they go on our tree of life.

Pero ahora vean a dónde van en nuestro árbol de la vida.

The first thing you'll notice is that there's a lot of them.

Lo primero que notarán es que hay muchos de ellos.

It wasn't just one little species

No era solo una pequeña especie

that managed to live in this horrible place.

que logró vivir en este horrible lugar.

It's kind of a lot of things.

Es un montón de cosas.

And the second thing that you'll notice,

Y lo segundo que notarán,

hopefully, is that they're not like anything we've ever seen before.

con suerte, es que no se parecen a nada que hayamos visto antes.

They are as different from each other

Son tan diferentes el uno del otro

as they are from anything that we've known before

como son de todo lo que conocíamos antes

as we are from pine trees.

como somos nosotros de los pinos.

So John Parkes was completely correct.

John Parkes estaba completamente en lo correcto.

He, and we, had discovered a completely new and highly diverse

Él, y nosotros, habíamos descubierto un completamente nuevo y muy diverso

microbial ecosystem on Earth

ecosistema microbiano en la Tierra

that no one even knew existed before the 1980s.

que nadie sabía que existía antes de los años ochenta.

So now we were on a roll.

Estábamos en una buena racha.

The next step was to grow these exotic species in a petri dish

El siguiente paso fue cultivar esas especies exóticas en una placa de Petri

so that we could do real experiments on them

para hacer experimentos reales con ellas

like microbiologists are supposed to do.

como se supone que deben hacer los microbiólogos.

But no matter what we fed them,

Pero con independencia de lo que les dimos,

they refused to grow.

ellos se negaron a crecer

Even now, 15 years and many expeditions later,

Incluso ahora, 15 años y muchas expediciones más tarde,

no human has ever gotten a single one of these exotic deep subsurface microbes

ningún humano ha logrado hacer crecer uno de estos microbios exóticos

del subsuelo profundo en una placa de Petri.

to grow in a petri dish.

And it's not for lack of trying.

Y no es por falta de intentos.

That may sound disappointing,

Eso puede sonar decepcionante,

but I actually find it exhilarating,

pero en realidad lo encuentro estimulante,

because it means there are so many tantalizing unknowns to work on.

porque significa que hay muchas incógnitas incitantes en las que trabajar.

Like, my colleagues and I got what we thought was a really great idea.

Mis colegas y yo tuvimos lo que pensamos que era una gran idea.

We were going to read their genes like a recipe book,

Íbamos a leer sus genes como un libro de recetas,

find out what it was they wanted to eat and put it in their petri dishes,

averiguar qué era lo que querían comer y ponerlo en sus placas de Petri,

and then they would grow and be happy.

y luego ellos crecerían y serían felices.

But when we looked at their genes,

Pero cuando miramos sus genes,

it turns out that what they wanted to eat was the food we were already feeding them.

resulta que lo que querían comer era la comida que ya les estábamos dando.

So that was a total wash.

Y eso fue un total fracaso.

There was something else that they wanted in their petri dishes

Había algo más que querían en sus placas de Petri

that we were just not giving them.

que simplemente no les dábamos.

So by combining measurements from many different places

Así que combinando medidas de muchos lugares diferentes

around the world,

alrededor del mundo,

my colleagues at the University of Southern California,

mis colegas en la Universidad del Sur de California,

Doug LaRowe and Jan Amend,

Doug LaRowe y Jan Amend,

were able to calculate that each one of these deep-sea microbial cells

lograron calcular que cada una de esas células microbianas de aguas profundas

requires only one zeptowatt of power,

requiere solo de un zeptowatt de potencia,

and before you get your phones out, a zepto is 10 to the minus 21,

y antes de que abran sus teléfonos, un zeptowatt es de 10 a la menos 21,

because I know I would want to look that up.

porque sé que a mí me gustaría mirar eso.

Humans, on the other hand,

Los humanos, por otro lado,

require about 100 watts of power.

requieren alrededor de 100 vatios de potencia.

So 100 watts is basically if you take a pineapple

Y 100 vatios es básicamente si uno agarra una piña y

and drop it from about waist height to the ground 881,632 times a day.

la deja a caer de la altura de la cintura hasta el suelo 88 1632 veces por día.

If you did that and then linked it up to a turbine,

Si lo hiciéramos y luego lo conectáramos a una turbina,

that would create enough power to make me happen for a day.

eso crearía suficiente energía para hacernos pasar un día.

A zeptowatt, if you put it in similar terms,

Un zeptowatt, en términos similares,

is if you take just one grain of salt

es si se toma solo un grano de sal

and then you imagine a tiny, tiny, little ball

y luego uno se imagina una pequeña, pequeña pelota,

that is one thousandth of the mass of that one grain of salt

eso es una milésima de la masa de ese grano de sal,

and then you drop it one nanometer,

y luego lo dejas caer un nanómetro,

which is a hundred times smaller than the wavelength of visible light,

que es cien veces más pequeño que la longitud de onda de la luz visible,

once per day.

una vez al día.

That's all it takes to make these microbes live.

Eso es todo lo que se necesita para hacer que estos microbios vivan.

That's less energy than we ever thought would be capable of supporting life,

Eso es menos energía de lo que pensamos sería capaz de soportar la vida,

but somehow, amazingly, beautifully,

pero de alguna manera, increíblemente, bellamente,

it's enough.

es suficiente.

Si estos microbios profundos subsuperficiales

So if these deep-subsurface microbes

have a very different relationship with energy than we previously thought,

tienen una relación muy diferente con la energía de lo que creíamos,

then it follows that they'll have to have

se deduce que tendrán que tener

a different relationship with time as well,

una relación diferente con el tiempo también.

because when you live on such tiny energy gradients,

Porque cuando se vive en tan pequeños gradientes de energía,

el crecimiento rápido es imposible.

rapid growth is impossible.

If these things wanted to colonize our throats and make us sick,

Si estas cosas quisieran colonizar nuestras gargantas y enfermarnos,

they would get muscled out by fast-growing streptococcus

serian echados por estreptococos de veloz crecimiento

before they could even initiate cell division.

antes de que pudieran iniciar su división celular.

So that's why we never find them in our throats.

Y por eso nunca los encontramos en nuestras gargantas.

Perhaps the fact that the deep subsurface is so boring

Tal vez el hecho de que el subsuelo profundo es tan aburrido

is actually an asset to these microbes.

es realmente un activo para estos microbios.

They never get washed out by a storm.

Nunca son arrastrados por una tormenta.

They never get overgrown by weeds.

Nunca dejan de crecer por las malas hierbas.

All they have to do is exist.

Todo lo que tienen que hacer es existir.

Maybe that thing that we were missing in our petri dishes

Tal vez esa cosa que nos faltaba en nuestras placas de Petri

was not food at all.

no era comida en absoluto.

Maybe it wasn't a chemical.

Quizás no fue un químico.

Maybe the thing that they really want,

Tal vez lo que realmente quieren,

the nutrient that they want, is time.

el nutriente que quieren, es tiempo.

But time is the one thing that I'll never be able to give them.

Pero el tiempo es lo único que nunca podré darles.

Incluso si tengo un cultivo celular que paso a mis estudiantes de doctorado,

So even if I have a cell culture that I pass to my PhD students,

who pass it to their PhD students, and so on,

quien se lo pasa a sus estudiantes de doctorado, y así sucesivamente,

we'd have to do that for thousands of years

Tendríamos que hacer eso durante miles de años

in order to mimic the exact conditions of the deep subsurface,

para imitar las condiciones exactas del subsuelo profundo,

all without growing any contaminants.

todo sin cultivar ningún contaminante.

It's just not possible.

Simplemente no es posible.

But maybe in a way we already have grown them in our petri dishes.

Pero de alguna manera ya los hemos cultivado en nuestras placas de Petri.

Maybe they looked at all that food we offered them and said,

Tal vez vieron toda la comida que les ofrecimos y dijeron:

"Thanks, I'm going to speed up so much

"Gracias, voy a acelerar tanto

that I'm going to make a new cell next century.

que voy a hacer una nueva célula el próximo siglo.

Ugh.

Uy.

(Laughter)

(Risas)

So why is it that the rest of biology moves so fast?

Y, ¿por qué el resto de la biología se mueve tan rápido?

¿Por qué una célula muere después de un día?

Why does a cell die after a day

and a human dies after only a hundred years?

y un humano muere después de solo cien años?

These seem like really arbitrarily short limits

Estos parecen límites realmente arbitrariamente cortos

when you think about the total amount of time in the universe.

cuando se piensa en la cantidad total de tiempo en el universo.

But these are not arbitrary limits.

Pero estos no son límites arbitrarios.

They're dictated by one simple thing,

Están dictados por una cosa simple,

and that thing is the Sun.

y esa cosa es el sol

Once life figured out how to harness the energy of the Sun

Una vez que la vida descubrió cómo aprovechar la energía del sol

through photosynthesis,

a través de la fotosíntesis,

we all had to speed up and get on day and night cycles.

todos tuvimos que acelerar y lograr ciclos de día y de noche.

In that way, the Sun gave us both a reason to be fast

De esa manera, el Sol nos dio a ambos una razón para ser rápidos

y el combustible para hacerlo.

and the fuel to do it.

You can view most of life on Earth like a circulatory system,

Se puede ver la mayor parte de la vida en la Tierra como un sistema circulatorio,

and the Sun is our beating heart.

y el sol es nuestro corazón latente

But the deep subsurface is like a circulatory system

Pero el subsuelo profundo es como un sistema circulatorio

that's completely disconnected from the Sun.

completamente desconectado del Sol

It's instead being driven by long, slow geological rhythms.

pero impulsado por ritmos geológicos largos y lentos.

There's currently no theoretical limit on the lifespan of one single cell.

Actualmente no existe un límite teórico sobre la vida útil de una sola célula.

As long as there is at least a tiny energy gradient to exploit,

Mientras haya al menos un pequeño gradiente de energía para explotar,

theoretically, a single cell could live

teóricamente, una sola célula podría vivir

for hundreds of thousands of years or more,

durante cientos de miles de años o más,

simply by replacing broken parts over time.

simplemente reemplazando partes rotas con el tiempo.

To ask a microbe that lives like that to grow in our petri dishes

Pedirle a un microbio que vive así que crezca en nuestras placas de Petri

es pedirles que se adapten a muestra forma de vida frenética,

is to ask them to adapt to our frenetic, Sun-centric, fast way of living,

centrada en el Sol, pero quizá ellos tengan cosas mejores que hacer,

and maybe they've got better things to do than that.

(Laughter)

(Risas)

Imagine if we could figure out how they managed to do this.

Imagínense si pudiéramos descubrir cómo lograron hacer esto.

What if it involves some cool, ultra-stable compounds

¿Y si involucra algunos compuestos interesantes y ultraestables?

that we could use to increase the shelf life

que podríamos usar para aumentar la vida útil

in biomedical or industrial applications?

en aplicaciones biomédicas o industriales?

Or maybe if we figure out the mechanism that they use

O tal vez si descubrimos el mecanismo que usan

to grow so extraordinarily slowly,

para crecer tan extraordinariamente lentos,

we could mimic it in cancer cells and slow runaway cell division.

podríamos imitarlo en las células cancerosas

y frenar la división celular incontrolada.

I don't know.

No lo sé.

I mean, honestly, that is all speculation,

Es decir, honestamente, eso es toda especulación,

but the only thing I know for certain

pero lo único que sé con certeza

is that there are a hundred billion billion billlion

es que hay cien billones de billones

living microbial cells

de células microbianas vivientes

underlying all the world's oceans.

subyacentes a todos los océanos del mundo.

That's 200 times more than the total biomass of humans on this planet.

Eso es 200 veces más que la biomasa total de humanos en este planeta.

And those microbes have a fundamentally different relationship

Y esos microbios tienen una relación fundamentalmente diferente

with time and energy than we do.

con el tiempo y la energía que nosotros.

What seems like a day to them

Lo que parece un día para ellos

might be a thousand years to us.

podría ser mil años para nosotros.

They don't care about the Sun,

No les importa el Sol,

and they don't care about growing fast,

y no les importa crecer rápido,

and they probably don't give a damn about my petri dishes ...

y probablemente no les importa un comino mi placa de Petri...

(Laughter)

(Risas)

but if we can continue to find creative ways to study them,

pero si podemos continuar encontrando maneras creativas de estudiarlos,

then maybe we'll finally figure out what life, all of life, is like on Earth.

tal vez finalmente descubramos cómo es la vida, toda la vida en la Tierra.

Gracias.

Thank you.

(Applause)

(Aplausos)