Steven Allison: Earth's original inhabitants -- and their role in combating climate change | TED

Transcriber:

Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Raissa Mendes

Os micróbios estão por toda parte.

Eles vivem no ar, no oceano,

no solo e no corpo humano,

muitos deles.

Microbes are everywhere.

Mas, antes de pegar o álcool em gel,

They live in the air, the ocean,

dê uma olhada nestes belos tapetes bacterianos

the soil and on our bodies, lots of them.

da Grande Primavera Prismática em Yellowstone.

São absolutamente incríveis

But before you reach for the hand sanitizer,

porque, de algum modo, descobriram como crescer felizes

take a look at these beautiful bacterial mats

em temperaturas próximas de ebulição.

in Yellowstone's Grand Prismatic Spring.

Desde o inicio da vida na Terra, provavelmente num lugar como esse,

They’re absolutely amazing

because they’ve somehow figured out how to grow happily

os micróbios mantiveram em equilíbrio ciclos químicos do planeta.

at near boiling temperatures.

Hoje, os seres humanos estão alterando esse equilíbrio e mudando o clima,

Ever since life on Earth began, probably in a place like this,

emitindo, na atmosfera, gases de efeito estufa.

microbes have kept planetary chemical cycles in balance.

Mas os micróbios talvez possam nos ajudar com nosso problema climático.

Today, humans are altering that balance and changing the climate

Afinal, eles são os habitantes originais e mais adaptáveis ​​da Terra.

by emitting greenhouse gases into the atmosphere.

But microbes might be able to help us with our climate problem.

Sei que nem todos gostam muito de micróbios.

After all, microbes are Earth's original and most adaptable inhabitants.

Meus alunos de biologia me dizem que costumam pensar em “patógeno”

quando ouvem a palavra “micróbio”

Now, I know that not everyone is so enamored with microbes.

e sei que estamos no meio de uma pandemia viral global.

My biology students tell me that they usually think of "pathogen"

Mas devemos ter em mente que muito menos de 1% da diversidade microbiana

when they hear the word "microbe"

and I know we're in the middle of a global viral pandemic.

é patogênica aos seres humanos.

Na verdade, a maioria dos micróbios que encontramos são benéficos.

But you should keep in mind that far less than one percent of microbial diversity

Há trilhões de bactérias, fungos e vírus

is actually pathogenic to humans.

que vivem, neste momento, dentro e fora de nós.

In fact, most of the microbes we encounter are beneficial.

Existem mais deles do que células no corpo humano.

Eles nos ajudam a digerir alimentos, nos protegem de doenças

There are trillions of bacteria, fungi and viruses

living in and on us right now,

e talvez até escolham nossos companheiros.

more of them than human cells in the body.

Os microbiologistas chamam esse conjunto de intrusos minúsculos

They help us digest our food, protect us from disease

de microbioma humano.

and maybe even choose our mates.

Sabemos agora que existem microbiomas em praticamente todos os ambientes.

Microbiologists call this assemblage of tiny interlopers the human microbiome.

Da mesma forma que ajudam o corpo humano a se manter saudável,

We now know that there are microbiomes in basically every environment.

os microbiomas da água, do solo e do ar são essenciais para a saúde do planeta.

Por exemplo, as cianobactérias do oceano realizam a fotossíntese

In the same way that they help our human bodies stay healthy,

microbiomes in water, soil and air are critical for planetary health.

e fornecem uma grande fração do oxigênio respirável do planeta.

For example, cyanobacteria in the ocean carry out photosynthesis

Mesmo sendo minúsculas,

a cor verde delas pode ser vista do espaço com satélites.

and provide a large fraction of the planet's breathable oxygen.

Podem ser mais difíceis de ver,

mas os microbiomas do solo são tão importantes

Even though they're tiny,

quanto o microbioma humano ou oceânico.

their green color can be seen from outer space with satellites.

Considero o solo a pele do planeta,

They may be harder to see,

que fornece nutrientes para sustentar plantações e outras plantas.

but microbiomes in the soil are just as important

as the human or ocean microbiome.

Como ecologista e cientista do clima,

eu estudo, há 20 anos, os micróbios que vivem no solo.

I think about soil as a skin for the planet

that provides nutrients to sustain crops and other plants.

Assim como vimos com o microbioma humano,

técnicas de ponta em biologia molecular,

As an ecologist and climate scientist,

I've been studying the microbes that live in soil for 20 years now.

principalmente sequenciamento de DNA,

mostram que os microbiomas do solo

Just like we've seen with the human microbiome,

são extremamente diversificados em seus genes e ciclos de vida.

cutting-edge techniques in molecular biology,

Os cientistas começam a descobrir

especially DNA sequencing,

como podemos aproveitar a diversidade desses organismos muitas vezes invisíveis

show that soil microbiomes are extremely diverse

in their genes and life cycles.

para resolver problemas globais como mudança climática

Scientists are starting to figure out how we can harness

e insegurança alimentar.

the diversity of these often invisible organisms

Veja as safras agrícolas, por exemplo.

Com a mudança climática causando secas e ondas de calor mais frequentes,

to solve global problems like climate change and food insecurity.

as plantações podem ficar estressadas,

Take agricultural crops, for example.

reduzindo a produtividade e ameaçando a segurança alimentar.

With climate change causing more frequent heat waves and droughts,

Mas os micróbios podem ajudar.

Existem fungos simbióticos chamados micorrizas

crop plants may become stressed,

que crescem das raízes das plantas e para dentro do solo,

reducing yields and threatening food security.

onde coletam água e nutrientes.

But microbes can help.

There are symbiotic fungi called mycorrhiza

A planta e seu fungo simbiótico fazem uma troca.

that grow out from plant roots and into the soil

O fungo envia água e nutrientes para as raízes da planta,

where they collect water and nutrients.

e a planta retribui o fungo com açúcares da fotossíntese.

Then the plant and its symbiotic fungus make a trade.

Para reduzir estresse sobre plantas por mudança climática,

The fungus sends water and nutrients into the plant roots

os agricultores podem inocular o solo com esses fungos benéficos.

and the plant pays back the fungus with sugars from photosynthesis.

Gestores de terras também estão começando a usar a mesma abordagem

To reduce stress on plants from climate change,

para ajudar plantas nativas a recolonizarem solo degradado

farmers can inoculate the soil with these beneficial fungi.

durante a restauração do habitat.

Land managers are also starting to use the same approach

Portanto, da próxima vez que você apoiar uma causa ambiental,

to help native plants recolonize degraded soil

talvez por doação ou trabalho voluntário,

during habitat restoration.

lembre-se de que os micróbios do solo também precisam de conservação.

So the next time you support an environmental cause,

O planeta também depende de microbiomas do solo para outros serviços essenciais.

maybe through a nonprofit donation or volunteer work,

remember, soil microbes need conservation too.

Você já pensou no que acontece com organismos vivos,

como estas folhas, musgos e cogumelos, quando morrem?

The planet also relies on soil microbiomes for other essential services.

Não estou falando de uma crise existencial.

Have you ever thought about what happens to living things

Estou falando de decomposição microbiana.

like these leaves, mosses and mushrooms when they die?

Pense nisso como um tipo de reciclagem biológica

I'm not talking about an existential crisis.

praticada por micróbios muito diligentes.

I'm talking about microbial decomposition.

Eles pegam organismos sem vida e os transformam em nutrientes úteis.

Think about it like a type of biological recycling

Sem esse serviço essencial,

a vida na Terra seria paralisada

practiced by very diligent microbes.

porque coisas mortas se acumulariam,

They take dead bodies and turn them into useful nutrients.

privando a geração seguinte de formas de vida

Without this essential service,

das matérias-primas necessárias ao crescimento.

life on Earth would grind to a halt

because dead stuff would pile up,

Centenas de pesquisadores financiados pelo Departamento de Energia dos EUA

depriving the next generation of life forms of the raw materials

estão até tentando descobrir como incorporar a decomposição microbiana

needed for growth.

para produzir biocombustíveis sustentáveis a partir de madeira, gramíneas

Hundreds of researchers funded by the US Department of Energy

e outros materiais vegetais.

are even trying to figure out how to co-opt microbial decomposition

Combustíveis derivados de plantas e micróbios

fazem parte da solução climática

to produce sustainable biofuels

porque não dependem de fontes de carbono fóssil

from wood, grasses and other plant materials.

como carvão e petróleo.

Fuels derived from plants and microbes are part of the climate solution

Ao mesmo tempo, ecologistas como eu estão muito preocupados

sobre como mudanças climáticas podem afetar a reciclagem microbiana

because they don't rely on fossil carbon sources

like coal and oil.

no meio ambiente.

Um clima mais quente pode acelerar o processo

At the same time, ecologists like me are very concerned

e liberar mais gases de efeito estufa na atmosfera.

about how climate change might affect microbial recycling in the environment.

Um clima mais seco pode desacelerar os micróbios

A warming climate might speed up the process

e deixar as plantas famintas por nutrientes essenciais.

and release more greenhouse gases into the atmosphere.

Felizmente, há motivos para esperança.

A drier climate might slow down the microbes

Os micróbios são superadaptáveis ​ porque podem evoluir muito rapidamente.

and leave plants starved for essential nutrients.

Você deve ter ouvido falar de bactérias patogênicas,

Fortunately, there is reason for hope.

como estafilococos,

Microbes are super adaptable because they can evolve very quickly.

que desenvolveram resistência a antibióticos.

Claro, isso é ruim para nós.

Mas o mesmo processo evolutivo

For example, you may have heard of pathogenic bacteria like staph

também pode ajudar os micróbios a se adaptarem a mudanças climáticas,

evolving antibiotic resistance.

o que é bom.

Of course, that's bad for us.

Afinal, os micróbios evoluíram há muito tempo

But the same evolutionary process

para sobreviver a condições extremas como as fontes termais de Yellowstone.

could also help microbes adapt to climate change, which is good.

Assim como as células humanas, cada célula microbiana contém um genoma.

After all, microbes evolved long ago

Assim como nossos genomas,

to survive extreme conditions like the hot springs of Yellowstone.

os genomas microbianos contêm genes ou sequências de DNA

com instruções para crescimento e sobrevivência.

Just like our human cells, each microbial cell contains a genome.

Meus colegas e eu identificamos genes

And just like our genomes,

que permitem a bactérias e fungos sobreviver à seca

microbial genomes contain genes or DNA sequences

e decompor material vegetal morto.

with instructions for growth and survival.

My colleagues and I have identified genes

Atualmente, fazemos experimentos para ver a rapidez com que esses genes evoluem

that allow bacteria and fungi to survive drought

e que tipos de mudanças genéticas

and decompose dead plant material.

tornam bactérias e fungos mais resistentes à seca.

We're currently doing experiments to see how fast these genes evolve

Algumas de nossas pesquisas anteriores mostram que os micróbios têm potencial

and what kinds of genetic changes

para lidar com mudanças climáticas.

make bacteria and fungi more resistant to drought.

Os microbiomas e os serviços que eles fornecem

Some of our prior research shows that microbes have the potential

poderiam lidar não apenas evoluindo,

mas também mudando as espécies dominantes de micróbios.

to deal with climate change.

Microbiomes and the services they provide could cope not just by evolving,

Os microbiomas são tão diversos

que, mesmo se algumas espécies morrerem com a mudança climática,

but also by shifting around the dominant species of microbes.

outras podem sobreviver e tomar o lugar delas,

permitindo a continuação da reciclagem da natureza.

Microbiomes are so diverse

that even if some of the species die out with climate change,

Para testar essa ideia, meus colegas e eu projetamos jaulas especiais

others might survive and take their place, allowing nature's recycling to continue.

para acomodar microbiomas

de diferentes habitats do sul da Califórnia.

Coletamos amostras de microbiomas

To test this idea, my colleagues and I designed special cages

de lugares como topos de montanhas arborizadas

to contain microbiomes

a desertos quentes.

Cada jaula continha um microbioma de um desses locais

from different habitats in Southern California.

We sampled microbiomes from places

com grama morta esterilizada

ranging from forested mountaintops

para os micróbios usarem como fonte de alimento.

to hot deserts.

Depois colocamos as jaulas de volta em habitats diferentes

Each cage contained a microbiome from one of these places

para que os microbiomas experimentassem mudanças climáticas bastante drásticas.

along with sterilized dead grass for the microbes to use as a food source.

Esperávamos que os micróbios dos lugares mais frios

We then put the cages back into the different habitats

morressem quando os transferíssemos para lugares quentes, como o deserto,

so that the microbiomes experienced pretty dramatic changes in climate.

e que perdessem a capacidade

We expected that the microbes from the cooler places

de consumir e reciclar os nutrientes do material de grama morta.

would die out when we moved them to the warm places like the hot desert,

Mas, quando examinamos os resultados,

and that they would lose their ability

fiquei muito chocado.

to consume and recycle the nutrients in the dead grass material.

Os microbiomas quase não se incomodaram com essa enorme diferença climática.

Houve algumas mudanças nas espécies dominantes,

But when we looked at the results,

I was really shocked.

mas micróbios do topo das montanhas decompunham grama morta

The microbiomes were almost unfazed by this massive climate difference.

tão bem quanto microbiomas do deserto no clima quente e seco.

There were some changes in the dominant species,

Esse resultado nos diz que os microbiomas têm a capacidade de evoluir

but mountaintop microbes decomposed dead grass just as well

e mudar para lidar com mudanças climáticas muito drásticas.

as desert microbiomes in the hot, dry climate.

This result tells us the microbiomes have the ability to evolve

Outro modo pelo qual microbiomas do solo

podem fazer parte da solução para mudanças climáticas

and shift to deal with really dramatic climate changes.

é pelo cultivo de solo saudável.

Muitos fungos e bactérias do solo liberam produtos químicos pegajosos

Another way that soil microbiomes can be part of the climate change solution

para se colarem às superfícies do solo.

is by building healthy soil.

A cola e os micróbios

Many soil bacteria and fungi ooze out sticky chemicals

formam estes biofilmes que mantêm partículas do solo unidas.

Isso ajuda o solo a resistir à erosão

to glue themselves onto soil surfaces.

e reter mais água que fica disponível às plantas.

The glue and the microbes

form these biofilms that hold soil particles together.

Os micróbios e seus biofilmes

também desempenham um papel importante na separação de carbono do solo.

This helps the soil resist erosion

Muitas formas de carbono de plantas, como açúcares, não duram muito no solo

and hold more water that's available for plants.

Microbes and their biofilms also play a big role in soil carbon sequestration.

porque são alimento para muitos organismos,

inclusive os micróbios.

Many forms of carbon from plants, like sugars, don't last long in the soil

Mas microcorpos e biofilmes são compostos por produtos químicos complexos.

because they're food for many organisms, including the microbes.

Por exemplo, muitos micróbios constroem paredes celulares para proteção.

But microbodies and biofilms are made up of complex chemicals.

Então o material da parede deve ser resistente a ataques bioquímicos.

For example, many microbes build cell walls for protection,

Quando os micróbios morrem, os resíduos, principalmente as paredes celulares,

so the wall material has to be resistant to biochemical attack.

podem permanecer por muito tempo, talvez até milhares de anos.

When the microbes die, their corpses, especially those cell walls,

Dessa forma, o solo age como a caixa-forte de um banco para o carbono.

can stick around for a really long time, maybe even thousands of years.

Mais carbono no banco significa solo mais saudável

e menos acúmulo de gases de efeito estufa na atmosfera.

In this way, soil acts a lot like a bank vault for carbon.

Os micróbios são como o Banco Central.

Eles podem retirar dinheiro na forma desses açúcares vegetais

More carbon in the bank means healthier soil

and less greenhouse gas buildup in the atmosphere.

e trancá-lo num cofre químico para armazenamento de longo prazo.

Microbes are sort of like the Federal Reserve.

Com a ciência das mudanças climáticas se tornando mais óbvia a cada dia,

They can take cash off the street in the form of these plant sugars

and lock it away in a chemical vault for long-term storage.

precisamos descobrir como nos adaptarmos, com certeza.

Alguns resultados assustadores, como doenças microbianas emergentes,

With the science of climate change becoming more and more obvious every day,

são questões para as quais precisamos nos planejar.

we need to figure out how to adapt, for sure.

Mas os micróbios podem fazer parte da solução climática

Some scary outcomes, like emerging microbial diseases,

se descobrirmos como aproveitar toda essa diversidade do microbioma.

are definitely something we need to plan for.

Mas, para ser sincero, entender microbiomas complexos

But microbes can be a part of the climate solution

ainda é um grande desafio científico.

if we figure out how to leverage all that microbiome diversity.

A complexidade deles é uma bênção e uma maldição.

To be honest, though, making sense out of complex microbiomes

Estamos apenas começando a entender

todos os estilos de vida microbianos estranhos e maravilhosos

is still a big scientific challenge.

que têm evoluído desde as origens da vida na Terra.

Their complexity is both a blessing and a curse.

We're only beginning to understand

Esta obra de arte digital chamada “Microbes reimagined”

all the strange and wonderful microbial lifestyles

faz um ótimo trabalho de captura dessa sensação de mistério.

that have been evolving since the origins of life on Earth.

Mas sabemos, com certeza, que os micróbios não são apenas patógenos.

This digital artwork called "Microbes Reimagined"

does a great job of capturing that sense of mystery.

Nossa vida literalmente depende deles.

Então, da próxima vez que respirar ao ar livre,

But one thing we do know for sure is that microbes are not just pathogens.

imagine todas aquelas cianobactérias que expelem oxigênio

Our lives literally depend on them.

flutuando no oceano

e, quando chegar a hora

So next time you take a breath outside,

e você der seu suspiro final,

imagine all those oxygen-spewing cyanobacteria

sinta-se consolado em saber que os micróbios do solo estarão lá

floating around in the ocean,

and when the time comes

para transformar seu corpo em nutrientes úteis.

and you draw in that last and final breath,

Mesmo quando desfrutamos desses benefícios dos microbiomas,

take comfort in knowing that soil microbes will be there

as mudanças climáticas permanecem uma ameaça existencial ao nosso bem-estar.

to turn your body into useful nutrients.

Mas as mudanças climáticas perigosas não são inevitáveis, pelo menos não ainda.

Even as we enjoy these benefits of microbiomes,

climate change remains a potentially existential threat to our well-being.

Com a pesquisa de ponta correta,

diversos microbiomas podem se tornar uma parte importante da solução

But dangerous climate change is not inevitable, at least not yet.

para nosso problema climático.

Obrigado.

With the right cutting-edge research,

diverse microbiomes could become a big part of the solution

to our climate problem.

Thank you.