The tiny creature that secretly powers the planet | Penny Chisholm

106,857 views ・ 2018-07-23

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Atieh Bakhtiar Reviewer: sadegh zabihi
00:12
I'd like to introduce you to a tiny microorganism
0
12760
2840
من می خواهم شما را به یک میکروارگانیسم کوچک معرفی کنم
00:16
that you've probably never heard of:
1
16880
1736
که احتمالا هرگز از او نشنیده‌اید:
00:18
its name is Prochlorococcus,
2
18640
1976
نام او پروکلوروکوکوس،
00:20
and it's really an amazing little being.
3
20640
2200
و جاندار کوچک بسیار شگفت انگیزی است.
00:23
For one thing, its ancestors
4
23680
2896
به عنوان مثال، اجداد او
00:26
changed the earth in ways that made it possible for us to evolve,
5
26600
3816
زمین را به گونه‌ای تغییر دادند که این امکان را برای ما فراهم کرد که تکامل بیابیم
00:30
and hidden in its genetic code
6
30440
2056
و در کد ژنتیکی آنها
00:32
is a blueprint
7
32520
1776
طرح ژنتیکی آن پنهان شده است
00:34
that may inspire ways to reduce our dependency on fossil fuel.
8
34320
5280
که ممکن است الهام بخش راه‌هایی برای کاهش وابستگی ما به سوخت فسیلی باشد.
00:40
But the most amazing thing
9
40480
1856
اما شگفت‌انگیزترین چیز
00:42
is that there are three billion billion billion
10
42360
2616
این است که سه میلیارد میلیارد میلیارد
00:45
of these tiny cells on the planet,
11
45000
1816
از این سلولهای کوچک روی این سیاره وجود دارد،
00:46
and we didn't know they existed until 35 years ago.
12
46840
3320
و ما تا ۳۵ سال پیش نمی‌دانستیم که آنها وجود دارند.
00:51
So to tell you their story,
13
51280
1456
بنابراین برای تعریف داستان آنها،
00:52
I need to first take you way back,
14
52760
2240
اول باید شما را به زمان گذشته ببرم،
00:55
four billion years ago, when the earth might have looked something like this.
15
55800
3620
چهار میلیارد سال پیش، زمانی که زمین احتمالا چیزی شبیه به این بوده است.
01:00
There was no life on the planet,
16
60480
1856
حیات در این سیاره وجود نداشت،
01:02
there was no oxygen in the atmosphere.
17
62360
2280
اکسیژنی در جو نبود.
01:05
So what happened to change that planet into the one we enjoy today,
18
65320
5656
پس چه اتفاقی برای این سیاره افتاد که آن را به چیزیکه امروز از آن لذت می‌بریم تغییر داد،
01:11
teeming with life,
19
71000
1816
پر از زندگی،
01:12
teeming with plants and animals?
20
72840
1640
مملو از گیاهان و حیوانات؟
01:15
Well, in a word, photosynthesis.
21
75480
2280
خوب، در یک کلمه، فتوسنتز.
01:19
About two and a half billion years ago,
22
79080
2096
حدود دو و نیم میلیارد سال پیش،
01:21
some of these ancient ancestors of Prochlorococcus evolved
23
81200
3936
برخی از اجداد باستانی پروکلوروکوکوس تکامل یافتند
01:25
so that they could use solar energy
24
85160
2336
که بتوانند از انرژی خورشیدی استفاده کنند
01:27
and absorb it
25
87520
1296
و آن را جذب کنند
01:28
and split water into its component parts of oxygen and hydrogen.
26
88840
5016
و آب را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه کنند.
01:33
And they used the chemical energy produced
27
93880
2416
و انرژی شیمیایی حاصل از این تجزیه را
01:36
to draw CO2, carbon dioxide, out of the atmosphere
28
96320
3896
برای جذب CO2، دی اکسید کربن از جو
01:40
and use it to build sugars and proteins and amino acids,
29
100240
3816
برای ساخت قندها، پروتئین ها، و اسیدهای آمینه
01:44
all the things that life is made of.
30
104080
2400
و همه چیزهایی که حیات از آن ساخته شده استفاده کنند.
01:47
And as they evolved and grew more and more
31
107560
3096
و همانطور که آنها بیشتر و بیشتر تکامل و رشد کردند
01:50
over millions and millions of years,
32
110680
2056
در بازه میلیون‌ها و میلیون‌ها سال،
01:52
that oxygen accumulated in the atmosphere.
33
112760
3080
آن اکسیژن در جو تشکیل شده است.
01:57
Until about 500 million years ago,
34
117480
2496
تا حدود ۵۰۰ میلیون سال پیش،
02:00
there was enough in the atmosphere that larger organisms could evolve.
35
120000
3696
در جو فضای کافی وجود داشت که موجودات بزرگتر بتوانند تکامل پیدا کنند.
02:03
There was an explosion of life-forms,
36
123720
1936
یک انفجار گونه‌های زندگی وجود داشت،
02:05
and, ultimately, we appeared on the scene.
37
125680
2560
و در نهایت، ما در صحنه ظاهر شدیم.
02:09
While that was going on,
38
129000
1320
درحالیکه این حوادث در جریان بودند،
02:11
some of those ancient photosynthesizers died
39
131440
3216
برخی از آن فتوسنتز کننده‌های باستانی درگذشتند،
02:14
and were compressed and buried,
40
134680
1680
فشرده و دفن شده،
02:17
and became fossil fuel
41
137160
2096
و تبدیل به سوخت فسیلی شدند
02:19
with sunlight buried in their carbon bonds.
42
139280
4136
با نور خورشید ذخیره شده در زنجیره‌های کربن‌شان.
02:23
They're basically buried sunlight in the form of coal and oil.
43
143440
4680
آنها اساسا نور خورشید هستند که در قالب زغال سنگ و نفت ذخیره شده‌اند.
02:29
Today's photosynthesizers,
44
149080
1576
فتوسنتز کننده‌های امروزی،
02:30
their engines are descended from those ancient microbes,
45
150680
5656
سیستم‌هایشان را از آن میکروب‌های باستانی منشا گرفته‌اند،
02:36
and they feed basically all of life on earth.
46
156360
3240
و آنها اساسا همه حیات روی زمین را تغذیه می‌کنند.
02:40
Your heart is beating using the solar energy
47
160440
3336
قلب شما با استفاده از انرژی خورشید می‌تپد
02:43
that some plant processed for you,
48
163800
2216
که بعضی از گیاهان برای شما فراوری می‌کنند،
02:46
and the stuff your body is made out of
49
166040
2416
و موادی که بدن شما از آن ساخته شده است
02:48
is made out of CO2
50
168480
1616
از CO2 تولید می‌شود
02:50
that some plant processed for you.
51
170120
2440
که برخی از گیاهان برای شما فراوری می‌کنند.
02:53
Basically, we're all made out of sunlight and carbon dioxide.
52
173480
4280
اساسا همه ما از نور خورشید و دی اکسید کربن ساخته شده‌ایم.
02:58
Fundamentally, we're just hot air.
53
178640
2056
اساسا، ما همه فقط هوای گرم هستیم.
03:00
(Laughter)
54
180720
2320
(خنده)
03:04
So as terrestrial beings,
55
184560
1696
به عنوان موجودات زمینی،
03:06
we're very familiar with the plants on land:
56
186280
3056
ما با گیاهان زمینی خیلی آشنا هستیم:
03:09
the trees, the grasses, the pastures, the crops.
57
189360
4616
درختان، علف‌ها، مراتع، محصولات زراعی.
03:14
But the oceans are filled with billions of tons of animals.
58
194000
3816
اما اقیانوس‌ها با میلیاردها تن حیوانات پر شده‌اند.
03:17
Do you ever wonder what's feeding them?
59
197840
2360
آیا تا به حال فکر کرده‌اید چه چیز آنها را تغذیه می‌کند؟
03:21
Well there's an invisible pasture
60
201400
2376
خوب، یک مرتع نامرئی وجود دارد
03:23
of microscopic photosynthesizers called phytoplankton
61
203800
3776
از فتوسنتز کننده‌های میکروسکوپی که فیتوپلانکتون نامیده می‌شوند
03:27
that fill the upper 200 meters of the ocean,
62
207600
2640
که تا عمق ۲۰۰ متر سطح اقیانوس را پر می‌کنند،
03:32
and they feed the entire open ocean ecosystem.
63
212000
3416
و آنها کل اکوسیستم اقیانوس را تغذیه می‌کنند.
03:35
Some of the animals live among them and eat them,
64
215440
2416
برخی حیوانات در میان آنها زندگی کرده و آنها را می‌خورند،
03:37
and others swim up to feed on them at night,
65
217880
2536
و دیگران در شب برای تغذیه از آنها به سطح شنا می‌کنند،
03:40
while others sit in the deep and wait for them to die and settle down
66
220440
3976
در حالی که دیگران در عمق می‌نشینند و منتظر مرگ و ته نشین شدن آنها می‌مانند
03:44
and then they chow down on them.
67
224440
1524
و سپس آنها را می‌خورند.
03:47
So these tiny phytoplankton,
68
227320
3096
بنابراین این فیتوپلانکتون‌های کوچک،
03:50
collectively, weigh less than one percent of all the plants on land,
69
230440
4136
جمعا، کمتر از یک درصد از تمام گیاهان بر روی زمین وزن دارند،
03:54
but annually they photosynthesize as much as all of the plants on land,
70
234600
4296
اما سالانه آنها تقریبا برابر همه گیاهان بر روی زمین فتوسنتز می‌کنند،
03:58
including the Amazon rainforest
71
238920
2416
از جمله جنگل‌های بارانی آمازون
04:01
that we consider the lungs of the planet.
72
241360
2200
که ما ریه‌های این سیاره در نظر می‌گیریم.
04:04
Every year, they fix 50 billion tons of carbon
73
244280
3976
هر سال، آنها ۵۰ میلیارد تن کربن
04:08
in the form of carbon dioxide into their bodies
74
248280
3256
در قالب دی اکسید کربن در بدن شان تولید می‌کنند
04:11
that feeds the ocean ecosystem.
75
251560
2680
که اکوسیستم اقیانوس را تغذیه می‌کند.
04:15
How does this tiny amount of biomass
76
255120
2576
چگونه این مقدار کم از زیست توده
04:17
produce as much as all the plants on land?
77
257720
2056
به اندازه تمام گیاهان در زمین تولید می‌کنند؟
04:19
Well, they don't have trunks and stems
78
259800
2536
خوب، آنها تنه و ساقه ندارند
04:22
and flowers and fruits and all that to maintain.
79
262360
2936
و گل و میوه و از این چیزها که از آنها مراقبت کنند.
04:25
All they have to do is grow and divide and grow and divide.
80
265320
2816
تنها کارشان رشد و تقسیم و رشد و تقسیم است.
04:28
They're really lean little photosynthesis machines.
81
268160
3600
آنها ماشین‌های فتوسنتز کننده بسیار کارآمدی هستند.
04:33
They really crank.
82
273519
1201
آنها واقعا پرکارند.
04:39
So there are thousands of different species of phytoplankton,
83
279400
3896
بنابراین هزاران گونه مختلف فیتوپلانکتون وجود دارند،
04:43
come in all different shapes and sizes,
84
283320
2176
در تمام اشکال و اندازه‌های مختلف،
04:45
all roughly less than the width of a human hair.
85
285520
3256
همه تقریبا کمتر از عرض یک موی انسان.
04:48
Here, I'm showing you some of the more beautiful ones,
86
288800
3576
در اینجا من برخی از آنهایی که زیباتر هستند را نشان شما می‌دهم،
04:52
the textbook versions.
87
292400
1480
نسخه‌هایی که در کتاب‌های درسی است.
04:54
I call them the charismatic species of phytoplankton.
88
294640
3240
من به آنها می‌گویم گونه‌های جذاب فیتوپلانکتون‌ها.
05:00
And here is Prochlorococcus.
89
300120
3000
و این پروکلوروکوکوس است.
05:04
I know,
90
304120
1536
می‌دانم،
05:05
it just looks like a bunch of schmutz on a microscope slide.
91
305680
2936
این فقط شبیه یک لکه در یک اسلاید میکروسکوپ است.
05:08
(Laughter)
92
308640
1576
(خنده)
05:10
But they're in there,
93
310240
1816
اما آنها در آنجا هستند
05:12
and I'm going to reveal them to you in a minute.
94
312080
2760
و من قصد دارم آنها را به شما در یک دقیقه افشا کنم.
05:15
But first I want to tell you how they were discovered.
95
315560
3560
اما ابتدا می‌خواهم به شما بگویم چگونه آنها کشف شدند.
05:20
About 38 years ago,
96
320080
2136
حدود ۳۸ سال پیش،
05:22
we were playing around with a technology in my lab called flow cytometry
97
322240
4776
ما با فناوری به نام فلوسایتومتری در آزمایشگاه من بازی می‌کردیم
05:27
that was developed for biomedical research for studying cells like cancer cells,
98
327040
4480
که برای تحقیقات پزشکی برای مطالعه سلولهایی مانند سلول‌های سرطانی ساخته شده بود،
05:33
but it turns out we were using it for this off-label purpose
99
333080
3296
اما معلوم شد که ما از آن به منظور دیگری استفاده می‌کردیم
05:36
which was to study phytoplankton, and it was beautifully suited to do that.
100
336400
3960
که برای مطالعه فیتوپلانکتون بود، و به زیبایی متناسب برای انجام این کار بود.
05:41
And here's how it works:
101
341480
1776
و اینگونه کار می‌کند:
05:43
so you inject a sample in this tiny little capillary tube,
102
343280
3240
بنابراین شما در این لوله کوچک مویرگی کوچک نمونه را تزریق می‌کنید،
05:47
and the cells go single file by a laser,
103
347840
3496
و سلول‌ها با نور لیزر تقاطع پیدا می‌کنند،
05:51
and as they do, they scatter light according to their size
104
351360
4056
و در نتیجه، آنها با توجه به اندازه نور از خود پراکنده می‌کنند
05:55
and they emit light according to whatever pigments they might have,
105
355440
3656
و بازتاب نور آنها بر اساس هر رنگی که دارند خواهد بود،
05:59
whether they're natural or whether you stain them.
106
359120
2616
چه آنها بی‌رنگ باشند و چه شما به آنها رنگ اضافه کنید.
06:01
And the chlorophyl of phytoplankton,
107
361760
2360
و کلروفیل فیتوپلانکتون،
06:05
which is green,
108
365160
1336
که سبز است،
06:06
emits red light when you shine blue light on it.
109
366520
3736
هنگامی که نور آبی بر روی آن می‌تابانید، نور قرمز منتشر می‌کند.
06:10
And so we used this instrument for several years
110
370280
3216
بنابراین ما از این ابزار برای چندین سال استفاده کردیم
06:13
to study our phytoplankton cultures,
111
373520
1816
برای مطالعه روش زندگی فیتوپلانکتون‌ها،
06:15
species like those charismatic ones that I showed you,
112
375360
3616
مانند گونه جذابی که من به شما نشان دادم،
06:19
just studying their basic cell biology.
113
379000
2200
برای مطالعه زیست‌شناسی سلولی آنها.
06:22
But all that time, we thought, well wouldn't it be really cool
114
382160
2936
اما تمام آن زمان، ما فکر کردیم آیا خیلی جالب نمی‌تواند باشد
06:25
if we could take an instrument like this out on a ship
115
385120
2816
اگر ما بتوانیم ابزاری مانند این را با خود به کشتی ببریم
06:27
and just squirt seawater through it
116
387960
1696
و آب دریا را از درونش رد کنیم
06:29
and see what all those diversity of phytoplankton would look like.
117
389680
4736
و ببینیم که تنوع این همه فیتوپلانکتون به چه شکل است.
06:34
So I managed to get my hands
118
394440
2096
بنابراین من توانستم به دستگاهی
06:36
on what we call a big rig in flow cytometry,
119
396560
3216
که ما آن را جعبه بزرگ در جریان سیاتومتری می‌نامیم، دسترسی پیدا کنم،
06:39
a large, powerful laser
120
399800
2440
یک لیزر بزرگ و قدرتمند
06:43
with a money-back guarantee from the company
121
403240
2736
با تضمین بازگشت پول از شرکت تولید کننده
06:46
that if it didn't work on a ship, they would take it back.
122
406000
2936
که اگر در کشتی کار نکند، آنها آن را پس می‌گیرند.
06:48
And so a young scientist that I was working with at the time,
123
408960
3016
و بنابراین یک دانشمند جوان که من در آن زمان با او کار می‌کردم
06:52
Rob Olson, was able to take this thing apart,
124
412000
2576
راب اولسون توانست قطعات آن را از هم جدا کند،
06:54
put it on a ship, put it back together and take it off to sea.
125
414600
3856
آن را در کشتی قرار دهد، آن را سر هم کند و به دریا ببرد.
06:58
And it worked like a charm.
126
418480
1336
و با موفقیت تمام انجام شد.
06:59
We didn't think it would, because we thought the ship's vibrations
127
419840
3136
ما فکر نمی‌کردیم کار کند چون ما فکر می‌کردیم ارتعاشات کشتی
07:03
would get in the way of the focusing of the laser,
128
423000
2376
مانع کار دستگاه لیزر خواهد شد،
07:05
but it really worked like a charm.
129
425400
1656
اما واقعا با موفقیت تمام کار کرد.
07:07
And so we mapped the phytoplankton distributions across the ocean.
130
427080
3496
بنابراین ما توزیع فیتوپلانکتون‌ها را در سراسر اقیانوس نقشه برداری کردیم.
07:10
For the first time, you could look at them one cell at a time in real time
131
430600
3616
برای اولین بار، می‌توانستید در زمان جاری به هر سلول بصورت مجزا نگاه کنید
07:14
and see what was going on -- that was very exciting.
132
434240
2816
و ببینید چه اتفاقات هیجان‌انگیزی در حال وقوع بود.
07:17
But one day, Rob noticed some faint signals
133
437080
3016
اما یک روز، راب متوجه تعدادی سیگنال‌های ضعیف شد
07:20
coming out of the instrument
134
440120
1496
که از دستگاه خارج می‌شد
07:21
that we dismissed as electronic noise
135
441640
3696
که ما آن را به عنوان سر و صدای الکترونیکی نادیده گرفتیم
07:25
for probably a year
136
445360
2296
برای تقریبا یک سال
07:27
before we realized that it wasn't really behaving like noise.
137
447680
3336
قبل از اینکه متوجه شویم که واقعا مانند سر و صدای دستگاه رفتار نمی‌کند.
07:31
It had some regular patterns to it.
138
451040
2160
و دارای برخی الگوهای منظم بود.
07:34
To make a long story short,
139
454440
1440
برای خلاصه کردن داستان،
07:36
it was tiny, tiny little cells,
140
456640
2536
سلول‌های بسیار بسیار کوچکی بودند،
07:39
less than one-one hundredth the width of a human hair
141
459200
3376
کمتر از یک صدم عرض یک موی انسان
07:42
that contain chlorophyl.
142
462600
1816
که حاوی کلروفیل بودند.
07:44
That was Prochlorococcus.
143
464440
1360
و آنها پروکلروکوکوس بودند.
07:47
So remember this slide that I showed you?
144
467040
2760
اسلایدی را که من به شما نشان دادم به یاد دارید؟
07:50
If you shine blue light on that same sample,
145
470680
2616
اگر شما نور آبی را بر همان نمونه بتابانید،
07:53
this is what you see:
146
473320
1200
این چیزی است که می‌بینید:
07:55
two tiny little red light-emitting cells.
147
475280
3856
دو سلول کوچک که نور قرمز بازتاب می‌کنند.
07:59
Those are Prochlorococcus.
148
479160
2120
این‌ها پروکلروکوکوس هستند.
08:02
They are the smallest and most abundant photosynthetic cell on the planet.
149
482760
4040
آنها کوچک‌ترین و فراوان‌ترین سلول‌های فتوسنتزی در سیاره هستند.
08:09
At first, we didn't know what they were,
150
489071
1905
در ابتدا، ما نمی‌دانستیم آنها چه هستند،
08:11
so we called the "little greens."
151
491000
1776
پس اسم آنها را «کوچولوهای سبز» گذاشتیم.
08:12
It was a very affectionate name for them.
152
492800
1976
نام بسیار پراحساسی برای آنها بود.
08:14
Ultimately, we knew enough about them to give them the name Prochlorococcus,
153
494800
3616
نهایتاً، به اندازه کافی در موردشان دانستیم که آنها را پروکلروکوکوس بخوانیم،
08:18
which means "primitive green berry."
154
498440
2216
که به معنی «توت سبز اولیه» است.
08:20
And it was about that time
155
500680
1440
و تقریبا آن زمان بود که
08:23
that I became so smitten by these little cells
156
503480
2776
من به قدری شیفته این سلول‌های کوچک شدم
08:26
that I redirected my entire lab to study them and nothing else,
157
506280
4120
که کل آزمایشگاهم را برای مطالعه آنها و هیچ چیز دیگر اختصاص دادم.
08:31
and my loyalty to them has really paid off.
158
511760
3016
و وفاداری به آنها واقعا ارزشش را نشان داد.
08:34
They've given me a tremendous amount, including bringing me here.
159
514800
3560
آنها کار عظیمی برای من کردند، از جمله آوردن من به اینجا.
08:39
(Applause)
160
519880
5360
(تشویق)
08:45
So over the years, we and others, many others,
161
525799
2976
بنابراین در طول سال‌ها ما و تعداد بسیار زیادی،
08:48
have studied Prochlorococcus across the oceans
162
528799
3377
پروکلروکوکوس‌ها را در سراسر اقیانوس‌ها مورد مطالعه قرار داده‌اند
08:52
and found that they're very abundant over wide, wide ranges
163
532200
4576
و متوجه شدیم که آنها در مناطق بسیار وسیع و بسیار گوناگون
08:56
in the open ocean ecosystem.
164
536800
1640
در اکوسیستم اقیانوس باز فراوان هستند.
08:59
They're particularly abundant in what are called the open ocean gyres.
165
539680
4096
به خصوص آنها در مناطقی فراوان هستند که به آنها جریان‌های باز اقیانوسی می‌گوییم.
09:03
These are sometimes referred to as the deserts of the oceans,
166
543800
3736
به این مکان‌ها گاهی اوقات بیابان‌های اقیانوس‌ها می‌گویند،
09:07
but they're not deserts at all.
167
547560
2016
اما آنها در واقعیت اصلا بیابانی نیستند.
09:09
Their deep blue water is teeming
168
549600
2536
آب آبی عمیق آنها مملو از
09:12
with a hundred million Prochlorococcus cells per liter.
169
552160
3400
صد میلیون پروکلروکوکوس در هر لیتر است.
09:16
If you crowd them together like we do in our cultures,
170
556360
2616
اگر آنها را کنار هم جمع کنید مثل روشی که ما زندگی می‌کنیم،
09:19
you can see their beautiful green chlorophyl.
171
559000
3536
می توانید کلروفیل سبز زیبای آنها را ببینید.
09:22
One of those test tubes has a billion Prochlorococcus in it,
172
562560
4616
یکی از این لوله‌های آزمایش دارای یک میلیارد پروکلروکوکوس است،
09:27
and as I told you earlier,
173
567200
1456
و همانطور که پیش‌تر گفتم،
09:28
there are three billion billion billion of them on the planet.
174
568680
3176
سه میلیارد میلیارد میلیارد از آنها در سیاره وجود دارد.
09:31
That's three octillion,
175
571880
2216
یعنی سه اوکتیلیون،
09:34
if you care to convert.
176
574120
1680
اگر بخواهید عددش را تبدیل کنید.
09:36
(Laughter)
177
576480
1696
(خنده)
09:38
And collectively, they weigh more than the human population
178
578200
3896
و جمعا، وزنشان بیشتر از وزن تمام انسان‌ها است
09:42
and they photosynthesize as much as all of the crops on land.
179
582120
3960
و آنها به اندازه کل گیاهان روی زمین فتوسنتز می‌کنند.
09:47
They're incredibly important in the global ocean.
180
587080
3440
آنها در اقیانوس جهانی فوق‌العاده مهم هستند.
09:51
So over the years, as we were studying them
181
591120
2496
در نتیجه در طول سال‌ها، همانطور که آنها را مطالعه کردیم
09:53
and found how abundant they were,
182
593640
2176
و متوجه شدیم که چقدر فراوان بودند،
09:55
we thought, hmm, this is really strange.
183
595840
1936
فکر کردیم، این واقعا عجیب است.
09:57
How can a single species be so abundant across so many different habitats?
184
597800
3840
چگونه یک گونه تنها می‌تواند در بسیاری از زیستگاه‌های مختلف اینقدر فراوان باشد؟
10:02
And as we isolated more into culture,
185
602640
2016
همانطور که بیشتر بر زندگی آنها تمرکز کردیم،
10:04
we learned that they are different ecotypes.
186
604680
2136
آموختیم که آنها اکوتیپ‌های مختلفی هستند.
10:06
There are some that are adapted to the high-light intensities
187
606840
2896
برخی از آنها به نور بسیار زیاد سازگار شده‌اند
10:09
in the surface water,
188
609760
1256
در سطح آب،
10:11
and there are some that are adapted to the low light in the deep ocean.
189
611040
3576
و برخی از آن‌ها به نور کم در اعماق اقیانوس سازگاری پیدا کردند.
10:14
In fact, those cells that live in the bottom of the sunlit zone
190
614640
3576
در واقع، آن سلول‌هایی که پایین‌تر از مرز نور خورشید زندگی می‌کنند
10:18
are the most efficient photosynthesizers of any known cell.
191
618240
4776
از تمام سلول‌های شناخته شده در فتوسنتز کارآمدتر هستند.
10:23
And then we learned that there are some strains
192
623040
2336
و بعد آموختیم که گونه‌هایی وجود دارند
10:25
that grow optimally along the equator,
193
625400
3416
که در امتداد خط استوا رشد می‌کنند،
10:28
where there are higher temperatures,
194
628840
1736
در جایی که درجه حرارت بالاتر است،
10:30
and some that do better at the cooler temperatures
195
630600
2376
و برخی از آنها که در دماهای سردتر بهتر عمل می‌کنند
10:33
as you go north and south.
196
633000
1256
به شمال و جنوب می‌روند.
10:34
So as we studied these more and more and kept finding more and more diversity,
197
634280
3696
پس هر چه ما بیشتر و بیشتر آنها را مطالعه کردیم و گوناگونی بیشتری یافتیم،
10:38
we thought, oh my God, how diverse are these things?
198
638000
2440
با خود فکر کردیم، خدای من اینها چقدر متنوع هستند؟
10:41
And about that time, it became possible to sequence their genomes
199
641040
3256
و در همان ایام، امکان پیدا کردن توالی ژنوم‌های آنها محقق شد
10:44
and really look under the hood and look at their genetic makeup.
200
644320
3600
و ما با دقت به توالی ژنتیکی آنها نگاه کردیم.
10:49
And we've been able to sequence the genomes of cultures that we have,
201
649280
4416
و ما قادر به یافتن توالی ژنتیکی نمونه‌هایی که کشت داده بودیم شدیم،
10:53
but also recently, using flow cytometry,
202
653720
2376
اما باز اخیرا از طریق جریان سیاتومتری،
10:56
we can isolate individual cells from the wild
203
656120
2856
می‌توانیم یک سلول را از سلول‌های دیگر جدا کنیم
10:59
and sequence their individual genomes,
204
659000
2176
و توالی ژنتیکی فردی آنها را پیدا کنیم،
11:01
and now we've sequenced hundreds of Prochlorococcus.
205
661200
2880
و در حال حاضر ما توالی ژنتیکی صدها پروکلروکوکوس را یافته‌ایم.
11:04
And although each cell has roughly 2,000 genes --
206
664840
3936
و هر چند هر سلول تقریبا ۲٫۰۰۰ ژن دارد --
11:08
that's one tenth the size of the human genome --
207
668800
3576
این تعداد یک دهم تعداد ژن‌های انسان است --
11:12
as you sequence more and more,
208
672400
1456
همانطور که بیشتر و بیشتر توالی‌ها را می‌یابید،
11:13
you find that they only have a thousand of those in common
209
673880
4696
متوجه می‌شوید که آنها فقط هزار ژن مشترک دارند
11:18
and the other thousand for each individual strain
210
678600
3096
و هر هزارتای دیگر برای هرگونه مجزا
11:21
is drawn from an enormous gene pool,
211
681720
2576
از یک مخزن عظیم ژن برداشت شده است،
11:24
and it reflects the particular environment that the cell might have thrived in,
212
684320
6616
و نشان‌دهنده محیطی است که سلول‌ها در آن رشد و نمو کرده‌اند،
11:30
not just high or low light or high or low temperature,
213
690960
2976
نه تنها نور کم یا زیاد یا دمای بالا یا پایین،
11:33
but whether there are nutrients that limit them
214
693960
2776
بلکه مواد غذایی که آنها را محدود می‌کند
11:36
like nitrogen, phosphorus or iron.
215
696760
2456
مانند نیتروژن، فسفر یا آهن.
11:39
It reflects the habitat that they come from.
216
699240
2520
که نشان دهنده زیستگاهی است که آنها از آن آمده‌اند.
11:42
Think of it this way.
217
702400
1200
اینطور می‌توانید فکر کنید.
11:45
If each cell is a smartphone
218
705040
3256
اگر هر سلول یک گوشی هوشمند باشد
11:48
and the apps are the genes,
219
708320
1920
و برنامه‌ها ژن‌ها باشند،
11:51
when you get your smartphone, it comes with these built-in apps.
220
711080
3456
وقتی که گوشی هوشمندتان را می‌گیرید، با این برنامه‌های ساخته شده می‌آید.
11:54
Those are the ones that you can't delete if you're an iPhone person.
221
714560
3216
این برنامه‌ها همان‌ها هستند که نمی‌توانید حذفشان کنید اگر آیفون دارید.
11:57
You press on them and they don't jiggle and they don't have x's.
222
717800
3056
شما آنها را فشار می‌دهید و اما آنها نمی‌لرزند و علامت ضربدر ندارند.
12:00
Even if you don't want them, you can't get rid of them.
223
720880
2616
حتی اگر آنها را نمی‌خواهید نمی‌توانید از آنها خلاص شوید.
12:03
(Laughter)
224
723520
2576
(خنده)
12:06
Those are like the core genes of Prochlorococcus.
225
726120
3136
اینها مانند ژن‌های هسته‌ای از پروکلروکوکوس هستند.
12:09
They're the essence of the phone.
226
729280
2056
آنها ماهیت گوشی هستند.
12:11
But you have a huge pool of apps to draw upon
227
731360
4976
اما شما یک مخزن بزرگ از برنامه‌های دیگر برای استفاده دارید
12:16
to make your phone custom-designed for your particular lifestyle and habitat.
228
736360
5736
تا گوشی خود را به شیوه زندگی و زیستگاه خاص خود به صورت سفارشی طراحی کنید.
12:22
If you travel a lot, you'll have a lot of travel apps,
229
742120
3816
اگر زیاد سفر می‌کنید، برنامه‌های سفر زیادی دارید،
12:25
if you're into financial things, you might have a lot of financial apps,
230
745960
4816
اگر موضوعات اقتصادی دوست دارید ممکن است برنامه‌های اقتصادی زیادی داشته باشید،
12:30
or if you're like me,
231
750800
1536
یا اگر مثل من هستید،
12:32
you probably have a lot of weather apps,
232
752360
1936
احتمالا برنامه‌های آب و هوایی زیادی دارید،
12:34
hoping one of them will tell you what you want to hear.
233
754320
2616
و امیدوارید یکی از آنها آنچه می‌خواهید را به شما بگوید.
12:36
(Laughter)
234
756960
1336
(خنده)
12:38
And I've learned the last couple days in Vancouver
235
758320
2376
و من در چند روز آخر در ونکوور فهمیدم
12:40
that you don't need a weather app -- you just need an umbrella.
236
760720
2976
که شما به برنامه آب و هوایی نیاز ندارید، فقط یک چتر نیاز دارید.
12:43
So --
237
763720
1216
بنابراین --
12:44
(Laughter)
238
764960
2176
(خنده)
12:47
(Applause)
239
767160
2696
(تشویق)
12:49
So just as your smartphone tells us something about how you live your life,
240
769880
5936
بنابراین همانطور که گوشی‌های هوشمند شما به ما می‌گوید شما چگونه زندگی می‌کنید،
12:55
your lifestyle,
241
775840
1296
شیوه زندگی شما،
12:57
reading the genome of a Prochlorococcus cell
242
777160
2616
خواندن ژنوم از یک سلول پروکلوکوکوس
12:59
tells us what the pressures are in its environment.
243
779800
4040
به ما می‌گوید در محیط آن چه عوامل موثری وجود دارند.
13:04
It's like reading its diary,
244
784680
1976
مثل خواندن دفتر خاطرات آنها است،
13:06
not only telling us how it got through its day or its week,
245
786680
3776
نه تنها به ما می‌گوید که چگونه روزها و یا هفته‌هایش را سپری کرده،
13:10
but even its evolutionary history.
246
790480
2680
بلکه حتی تاریخ تکاملی آن را بیان می‌کند.
13:14
As we studied -- I said we've sequenced hundreds of these cells,
247
794200
3216
همانطور که مطالعه کردیم -- گفتم که ما توالی ژن‌های صدها سلول را یافتیم،
13:17
and we can now project
248
797440
1856
و ما هم اکنون می‌توانیم نشان دهیم
13:19
what is the total genetic size --
249
799320
4136
اندازه کلی ژنتیکی --
13:23
gene pool --
250
803480
1216
ستون ژنی -
13:24
of the Prochlorococcus federation, as we call it.
251
804720
3496
از فدراسیون پروکلروکوکوس، همانطور که ما آن را می‌نامیم چیست.
13:28
It's like a superorganism.
252
808240
1656
این مثل یک سوپر ارگانیسم است.
13:29
And it turns out that projections are
253
809920
2616
و معلوم است که پیش‌بینی‌ها بیانگر آن هستند
13:32
that the collective has 80,000 genes.
254
812560
3016
که این گروه دارای ۸۰٫۰۰۰ ژن است.
13:35
That's four times the size of the human genome.
255
815600
2936
این عدد چهار برابر اندازه ژنوم انسان است.
13:38
And it's that diversity of gene pools
256
818560
4416
و این تنوع مخزن ژن‌هاست
13:43
that makes it possible for them
257
823000
2016
که برای آنها ممکن می‌سازد
13:45
to dominate these large regions of the oceans
258
825040
2256
که بر این همه مناطق بزرگ اقیانوس مسلط شوند
13:47
and maintain their stability
259
827320
1736
و ثبات خود را حفظ کنند
13:49
year in and year out.
260
829080
1920
در گذر سال‌ها و سال‌ها.
13:52
So when I daydream about Prochlorococcus,
261
832680
3176
بنابراین وقتی که من در مورد پروکلروکوکوس رویا می‌بافم،
13:55
which I probably do more than is healthy --
262
835880
2456
که احتمالا بیشتر از حد طبیعی است --
13:58
(Laughter)
263
838360
1696
(خنده)
14:00
I imagine them floating out there,
264
840080
3376
تصور می‌کنم آنها در محیطشان شناورند،
14:03
doing their job,
265
843480
1296
مشغول کار خودشان هستند،
14:04
maintaining the planet,
266
844800
1536
نگهداری سیاره،
14:06
feeding the animals.
267
846360
3176
تغذیه حیوانات.
14:09
But also I inevitably end up
268
849560
2176
اما در آخر ناگزیر
14:11
thinking about what a masterpiece they are,
269
851760
3416
فکر می‌کنم که آنها چه شاهکاری هستند،
14:15
finely tuned by millions of years of evolution.
270
855200
3896
به ظرافت صیقل داده شده با میلیون‌ها سال تکامل.
14:19
With 2,000 genes,
271
859120
2000
با ۲٫۰۰۰ ژن،
14:21
they can do what all of our human ingenuity
272
861960
2456
آنها می‌توانند کاری را انجام دهند که نبوغ انسانی ما
14:24
has not figured out how to do yet.
273
864440
2256
هنوز نمی‌داند چطور انجام دهد.
14:26
They can take solar energy, CO2
274
866720
2976
آنها می‌توانند انرژی خورشیدی، و دی اکسید کربن را بگیرند
14:29
and turn it into chemical energy in the form of organic carbon,
275
869720
3496
و آن را به انرژی شیمیایی در فرم کربن آلی تبدیل کنند،
14:33
locking that sunlight in those carbon bonds.
276
873240
3280
به دام انداختن نور خورشید در آن زنجیره‌های کربن.
14:37
If we could figure out exactly how they do this,
277
877760
3536
اگر ما می‌توانستیم بفهمیم دقیقا چگونه این کار را انجام می‌دهند،
14:41
it could inspire designs
278
881320
3016
می‌توانست الهام بخش طرح‌هایی باشد
14:44
that could reduce our dependency on fossil fuels,
279
884360
2936
که وابستگی ما به سوختهای فسیلی را کاهش دهد،
14:47
which brings my story full circle.
280
887320
2800
که داستان من را کامل می‌کند.
14:51
The fossil fuels that are buried that we're burning
281
891160
2896
سوختهای فسیلی دفن شده که ما در حال سوزاندن آنها هستیم
14:54
took millions of years for the earth to bury those,
282
894080
4816
برای زمین دفن آنها میلیون‌ها سال طول کشیده است،
14:58
including those ancestors of Prochlorococcus,
283
898920
3016
از جمله آن اجداد پروکلروکوکوس‌ها،
15:01
and we're burning that now in the blink of an eye
284
901960
2896
و ما در یک چشم بر هم زدن آنها را می‌سوزانیم
15:04
on geological timescales.
285
904880
1936
در زمانبندی زمین شناسی.
15:06
Carbon dioxide is increasing in the atmosphere.
286
906840
2896
دی اکسید کربن در جو در حال افزایش است.
15:09
It's a greenhouse gas.
287
909760
1576
این یک گاز گلخانه‌ای است.
15:11
The oceans are starting to warm.
288
911360
2096
اقیانوس‌ها شروع به گرم شدن کرده‌اند.
15:13
So the question is, what is that going to do
289
913480
2736
بنابراین سوال این است، اینها چه تاثیری
15:16
for my Prochlorococcus?
290
916240
2496
بر روی پروکلروکوکوس من دارد؟
15:18
And I'm sure you're expecting me to say that my beloved microbes are doomed,
291
918760
4936
و مطمئن هستم که شما انتظار دارید که بگویم که میکروب‌های عزیز من محکوم شده‌اند،
15:23
but in fact they're not.
292
923720
1320
اما در واقع نیستند.
15:25
Projections are that their populations will expand as the ocean warms
293
925960
5656
پیش‌بینی‌ها این است که جمعیت آنها با گرم شدن اقیانوس گسترش خواهد یافت
15:31
to 30 percent larger by the year 2100.
294
931640
3880
با ۳۰ درصد افزایش تا سال ۲۱۰۰.
15:36
Does that make me happy?
295
936000
1400
آیا این من را خوشحال می‌کند؟
15:38
Well, it makes me happy for Prochlorococcus of course --
296
938320
2656
خوب، من را برای پروکلروکوکوس خوشحال می کند البته --
15:41
(Laughter)
297
941000
2296
(خنده)
15:43
but not for the planet.
298
943320
2400
اما نه برای سیاره.
15:46
There are winners and losers
299
946480
1376
برندگان و بازندگان وجود دارند
15:47
in this global experiment that we've undertaken,
300
947880
3256
در این آزمایش جهانی که ما انجام داده‌ایم،
15:51
and it's projected that among the losers
301
951160
2976
و این پیش‌بینی شده است که در میان بازنده‌ها
15:54
will be some of those larger phytoplankton,
302
954160
2056
برخی از آن فیتوپلانکتون‌های بزرگتر خواهند بود،
15:56
those charismatic ones
303
956240
1296
آن جذاب‌ها
15:57
which are expected to be reduced in numbers,
304
957560
2816
که انتظار می‌رود تعداد آنها کاهش پیدا کند،
16:00
and they're the ones that feed the zooplankton that feed the fish
305
960400
3496
و آنها هستند که زئوپلانکتون‌ها که ماهی‌ها را تغذیه می کند را تغذیه می‌کنند
16:03
that we like to harvest.
306
963920
1400
که ما دوست داریم صید کنیم.
16:08
So Prochlorococcus has been my muse for the past 35 years,
307
968600
4456
خوب پروکلروکوکوس در ۳۵ سال گذشته الهام بخش من بوده است،
16:13
but there are legions of other microbes out there
308
973080
2376
اما خیل عظیمی از میکروب‌های دیگر در زمین وجود دارند
16:15
maintaining our planet for us.
309
975480
2160
که از سیاره ما برای ما حفاظت می‌کنند.
16:18
They're out there
310
978360
2056
آنها آنجا هستند
16:20
ready and waiting for us to find them so they can tell their stories, too.
311
980440
4256
آماده و منتظر ما برای پیدا کردنشان تا آنها هم بتوانند داستان‌هایشان را بیان کنند.
16:24
Thank you.
312
984720
1216
متشکرم.
16:25
(Applause)
313
985960
5600
(تشویق)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7