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

Transcriber:

Çeviri: Burak Yildiz Gözden geçirme: Ömer Faruk Zeren

Mikroplar her yerde.

Havada, okyanusta,

toprakta ve bedenlerimizde yaşarlar. Hem de çok fazlalar.

Microbes are everywhere.

Yine de ellerinizi sabunlamadan önce

They live in the air, the ocean,

Yellowstone’daki Grand Prismatic Spring’de bulunan

the soil and on our bodies, lots of them.

şu güzel bakteri matlarına bir bakın.

Gerçekten de olağanüstüler

But before you reach for the hand sanitizer,

çünkü güzelce büyümenin yolunu bulmuşlar,

take a look at these beautiful bacterial mats

hem de kaynamaya yakın sıcaklıklarda.

in Yellowstone's Grand Prismatic Spring.

Dünya’da hayat başladığından beri, muhtemelen de böyle bir yerde

They’re absolutely amazing

because they’ve somehow figured out how to grow happily

mikroplar gezegenin kimyasal döngülerini dengede tutmuşlar.

at near boiling temperatures.

Günümüzdeyse insanlar atmosfere sera gazlarını yayarak

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

bu dengeyi sarsıp iklimi değiştiriyor.

microbes have kept planetary chemical cycles in balance.

Ama mikroplar iklim sorununu çözerken bize yardımcı olabilir.

Today, humans are altering that balance and changing the climate

Sonuçta mikroplar Dünya’nın asıl ve en kolay uyum sağlayabilen sakinleri.

by emitting greenhouse gases into the atmosphere.

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

Herkesin mikroplara pek bayılmadığını tabii biliyorum.

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

Biyoloji öğrencilerim “mikrop” kelimesini duyduklarında

akıllarına genelde “patojen” geliyormuş

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

ve şu anda da küresel çapta bir virüs salgının ortasındayız.

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

Yine de mikrop türlerinin yüzde birinden daha azı

when they hear the word "microbe"

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

gerçekten insanlarda hastalığa yol açar.

Aslında karşılaştığımız mikropların çoğu faydalı.

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

Şu anda içimizde ve üstümüzde yaşayan

is actually pathogenic to humans.

trilyonlarca bakteri, mantar ve virüs var.

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

Sayıları vücudumuzdaki insan hücrelerinden de fazla.

Onlar sayesinde yemekleri sindirebilir, hastalıklardan korunur

There are trillions of bacteria, fungi and viruses

living in and on us right now,

hatta eşlerimizi bile seçebiliriz.

more of them than human cells in the body.

Bu küçük davetsiz misafirlere mikrobiyologlar insan mikrobiyomu derler.

They help us digest our food, protect us from disease

and maybe even choose our mates.

Hemen hemen her ortamda mikrobiyomların olduğunu biliyoruz.

Microbiologists call this assemblage of tiny interlopers the human microbiome.

Bedenlerimizin sağlıklı kalmasına yardımcı oldukları kadar

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

suda, toprakta ve havadaki mikrobiyomlar gezegenin sağlığı açısından da önemli.

Örneğin, okyanustaki siyanobakteriler fotosentez yapar

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

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

ve gezegenin solunabilir oksijen ihtiyacının büyük bir kısmını karşılar.

For example, cyanobacteria in the ocean carry out photosynthesis

Küçücük olsalar da

yeşil renkleri uydularla uzaydan bile görülebilir.

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

Görmesi daha zor olsa da

topraktaki mikrobiyomlar da en az insan mikrobiyomu

Even though they're tiny,

veya okyanus mikrobiyomları kadar önemli.

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

Bence toprak gezegenimizi sarıp ekinleri

They may be harder to see,

ve başka bitkileri büyütmek için besin sağlayan bir deri gibi.

but microbiomes in the soil are just as important

as the human or ocean microbiome.

Bir çevrebilimci ve iklim bilimci olarak

20 yıldır toprakta yaşayan mikroplar üzerinde çalışıyorum.

I think about soil as a skin for the planet

that provides nutrients to sustain crops and other plants.

Tıpkı insan mikrobiyomlarında olduğu gibi

moleküler biyolojideki modern yöntemler,

As an ecologist and climate scientist,

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

özellikle de DNA dizileme

toprak mikrobiyomlarının genleriyle yaşam döngülerinin

Just like we've seen with the human microbiome,

oldukça çeşitli olduğunu gösteriyor.

cutting-edge techniques in molecular biology,

Bilim insanları iklim değişikliği ve gıda güvencesizliği gibi

especially DNA sequencing,

show that soil microbiomes are extremely diverse

küresel sorunları çözmek için genellikle görünmeyen

in their genes and life cycles.

bu çeşitli organizmalardan yararlanmanın bir yolunu bulmaya çalışıyor.

Scientists are starting to figure out how we can harness

the diversity of these often invisible organisms

Örneğin, tarım mahsüllerini ele alalım.

İklim değişikliğinin sıcak hava dalgasına ve kuraklığa yol açmasıyla

to solve global problems like climate change and food insecurity.

kültür bitkileri strese girebilir,

Take agricultural crops, for example.

bu da mahsülleri azaltıp gıda güvencesini tehdit eder.

With climate change causing more frequent heat waves and droughts,

Ama mikroplar yardım edebilir.

Kökmantar adındaki simbiyotik mantarlar

crop plants may become stressed,

bitki köklerinden toprağın içine büyürler,

reducing yields and threatening food security.

burada da su ve besin toplarlar.

But microbes can help.

There are symbiotic fungi called mycorrhiza

Daha sonra bitki simbiyotik mantarıyla alışveriş yapar.

that grow out from plant roots and into the soil

Mantar bitki köklerine su ve besin yollar,

where they collect water and nutrients.

bitkiyse fotosentezden gelen şekerle mantara olan borcunu öder.

Then the plant and its symbiotic fungus make a trade.

Bitkilerdeki iklim değişikliği stresini azaltmak için

The fungus sends water and nutrients into the plant roots

çiftçiler toprağı bu faydalı mantarlarla aşılayabilir.

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

Toprakla uğraşanlar da habitatların iyileştirilmesi sürecinde

To reduce stress on plants from climate change,

yerli bitkiler çorak topraklarda tekrar kolonileşsin diye

farmers can inoculate the soil with these beneficial fungi.

aynı yöntemi kullanmaya başladı.

Land managers are also starting to use the same approach

Bu yüzden bir dahaki sefere belki kar amacı gütmeyen bağışlarla

to help native plants recolonize degraded soil

veya gönüllülük yoluyla çevreci bir amacı desteklerken

during habitat restoration.

toprak mikroplarının da korunmaya ihtiyacı olduğunu unutmayın.

So the next time you support an environmental cause,

Gezegen de diğer önemli hizmetler için toprak mikrobiyomlarına ihtiyaç duyar.

maybe through a nonprofit donation or volunteer work,

remember, soil microbes need conservation too.

Öldüklerinde yaprak, yosun ve mantar gibi

canlıların başına ne geldiğini hiç düşündünüz mü?

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

Bahsettiğim şey varoluşsal kriz değil.

Have you ever thought about what happens to living things

Kastettiğim aslında mikrobik ayrıştırma.

like these leaves, mosses and mushrooms when they die?

Bunu çok dikkatli mikroplar tarafından gerçekleştirilen

I'm not talking about an existential crisis.

biyolojik geri dönüşüm olarak da düşünebilirsiniz.

I'm talking about microbial decomposition.

Ölü maddeleri alıp bunları faydalı besinlere dönüştürürler.

Think about it like a type of biological recycling

Bu çok önemli faaliyet olmasaydı

Dünya’da hayat durma noktasına gelirdi

practiced by very diligent microbes.

çünkü ölü maddeler yığılarak

They take dead bodies and turn them into useful nutrients.

yeni hayat formlarını büyümek için ihtiyaç duydukları hammaddelerden

Without this essential service,

yeni nesli mahrum bırakırdı.

life on Earth would grind to a halt

because dead stuff would pile up,

ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen yüzlerce araştırmacı

depriving the next generation of life forms of the raw materials

odun, çim ve diğer bitki maddelerinden

needed for growth.

sürdürülebilir biyolojik yakıt üretmek için

Hundreds of researchers funded by the US Department of Energy

mikrobik ayrıştırmadan faydalanmanın yollarını bile arıyor.

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

Bitkilerle mikroplardan üretilen yakıtlar iklim sorununa yönelik çözümün bir parçası

to produce sustainable biofuels

çünkü fosil karbon kaynağına dayanmaz,

from wood, grasses and other plant materials.

kömür ve petrol gibi.

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

Yine de benim gibi çevreciler iklim değişikliğinin çevredeki

mikrobik geri dönüşüm nasıl etkileyebileceği konusunda çok endişeli.

because they don't rely on fossil carbon sources

like coal and oil.

İklimin ısınması süreci hızlandırıp

At the same time, ecologists like me are very concerned

atmosfere daha fazla sera gazının salınmasına neden olabilir.

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

Daha kuru bir iklim mikropları yavaşlatıp

A warming climate might speed up the process

bitkileri gerekli besinlerden yoksun bırakabilir.

and release more greenhouse gases into the atmosphere.

Neyse ki hala umut var.

A drier climate might slow down the microbes

Mikroplar hızlı evrilebildikleri için çok iyi uyum sağlayabilirler.

and leave plants starved for essential nutrients.

Örneğin, antibiyotiklere karşı direnç kazanan stafilokok gibi

Fortunately, there is reason for hope.

Microbes are super adaptable because they can evolve very quickly.

patojenik bakterileri duymuşsunuz.

Bu bizim için kötü tabii.

Ama aynı evrim süreci mikropların

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

iklim değişikliğine uyum sağlayabilmesine yardımcı olabilir, bu da iyi bir şey.

evolving antibiotic resistance.

Of course, that's bad for us.

Sonuçta, mikroplar çok uzun zaman önce

But the same evolutionary process

Yellowstone ılıcaları gibi uç noktalarda yaşayacak şekilde evrimleştiler.

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

Tıpkı insan hücreleri gibi mikrobik hücrelerin de genomları var.

After all, microbes evolved long ago

Bizim genomlarımız gibi

to survive extreme conditions like the hot springs of Yellowstone.

mirobik genomların da büyümeye veya hayatta kalmaya yönelik

talimatlar içeren genleri veya DNA dizileri var.

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

Meslektaşlarımla birlikte bakteri ve mantarların

And just like our genomes,

kuraklığı atlatıp ölü bitkileri ayrıştırmasını sağlayan

microbial genomes contain genes or DNA sequences

genleri belirledik.

with instructions for growth and survival.

My colleagues and I have identified genes

Şu anda bu genlerin ne kadar hızlı evrildiğini ve bakterilerle mantarları

that allow bacteria and fungi to survive drought

hangi genetik farkların kuraklığa

and decompose dead plant material.

direnç kazandırdığını bulmak için deneyler yapıyoruz.

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

Eski araştırmalarımızdan bazıları mikropların ilkim değişikliğiyle

and what kinds of genetic changes

başa çıkabileceğini gösteriyor.

make bacteria and fungi more resistant to drought.

Mikrobiyomlar ve faaliyetleri sadece evrilerek değil,

Some of our prior research shows that microbes have the potential

baskın mikrop türleri etrafında şekillenip de hayatta kalabiliyor.

to deal with climate change.

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

Mikrobiyomlar o kadar çeşitli ki

bazı türler iklim değişikliğiyle ölse bile diğerleri sağ kalıp

but also by shifting around the dominant species of microbes.

onların yerini alarak doğadaki geri dönüşümü devam ettirir.

Microbiomes are so diverse

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

Bu fikri test etmek için meslektaşlarımla Güney Kaliforniya’daki

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

farklı habitatlardan

mikorbiyomları koyabileceğimiz özel kafesler tasarladık.

Ormanlık dağların tepelerinden

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

kızgın çöllere kadar mikrobiyom

örneklerini topladık.

to contain microbiomes

Her bir kafeste bu yerlerden mikrobiyomlarla birlikte

from different habitats in Southern California.

We sampled microbiomes from places

mikropların besin olarak tüketebileceği sterilize edilmiş kuru çimler vardı.

ranging from forested mountaintops

to hot deserts.

Daha sonra kafesleri farklı habitatlara geri koyduk.

Each cage contained a microbiome from one of these places

Böylece mikrobiyomlar oldukça çarpıcı iklim değişikliklerine maruz kalacaktı.

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

Soğuk yerlerdeki mikropları kızgın çöl gibi sıcak yerlere

We then put the cages back into the different habitats

taşıyınca öleceklerini ve kuru çim maddesindeki besinleri

so that the microbiomes experienced pretty dramatic changes in climate.

tüketip geri dönüştürme

We expected that the microbes from the cooler places

becerilerini kaybedeceklerini düşünüyorduk.

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

Ama sonuçlara baktığımızda

and that they would lose their ability

ben çok şaşırmıştım.

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

Mikrobiyomlar bu büyük iklim değişikliğinden pek etkilenmemişti.

Baskın türlerde değişimler olsa da dağ tepesindekiler

But when we looked at the results,

I was really shocked.

kuru çimi en az sıcak ve kuru iklimdeki

The microbiomes were almost unfazed by this massive climate difference.

çöl mikrobiyomları kadar iyi ayrıştırmıştı

There were some changes in the dominant species,

Bu da mikrobiyomların geniş çaplı iklim değişiklikleriyle başa çıkmak için

but mountaintop microbes decomposed dead grass just as well

evrilme ve değişme yeteneğine sahip olduğunu gösteriyor bize.

as desert microbiomes in the hot, dry climate.

This result tells us the microbiomes have the ability to evolve

Toprak mikrobiyomları iklim değişikliğini çözmenin başka bir yolu olarak

and shift to deal with really dramatic climate changes.

sağlıklı topraklar da oluşturur.

Birçok toprak bakterisi ve mantar yapışkan kimyasallar sızdırarak

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

kendilerini toprak yüzeyine yapıştırır.

is by building healthy soil.

Yapışkan ve mikroplar

Many soil bacteria and fungi ooze out sticky chemicals

katı parçacıkları bir arada tutan bu biyofilmleri meydana getirir.

Bu da toprağın erozyona karşı direnç kazanıp

to glue themselves onto soil surfaces.

bitkiler için daha fazla su tutabilmesini sağlar.

The glue and the microbes

form these biofilms that hold soil particles together.

Mikroplar ve biyofilmleri karbon tutma sırasında da büyük rol oynar.

This helps the soil resist erosion

Şeker gibi bitkilerdeki karbonların çoğu toprakta çok uzun süre kalmaz

and hold more water that's available for plants.

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

çünkü mikroplar gibi birçok organizmanın besin kaynağı.

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

Ama mikrocisimler ve biyofilmler karmaşık kimyasallardan oluşur.

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

Örneğin, çoğu mikrop koruma için hücre duvarları inşa eder.

But microbodies and biofilms are made up of complex chemicals.

Bu nedenle, duvar maddesi biyokimyasal saldırıya dirençli olmalı.

For example, many microbes build cell walls for protection,

Mikroplar öldüğünde cesetleri, özellikle de bu hücre duvarları

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

uzun bir süre, belki de binlerce yıl kalabilir.

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

Böylece toprak karbonlar için banka kasası işlevi görür.

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

Bankada karbon çok olursa toprak da daha sağlıklı olur.

Ayrıca atmosferde daha az sera gazı birikir.

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

Mikroplar bir çeşit merkez bankası gibi.

Parayı bu bitkisel şeker formunda alıp

More carbon in the bank means healthier soil

and less greenhouse gas buildup in the atmosphere.

uzun süre kimyasal bir kasada kilitli olarak saklar.

Microbes are sort of like the Federal Reserve.

İklim değişikliği bilimi her gün daha da fazla netlik kazanıyor,

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.

biz de buna uyum sağlamanın bir yolunu bulmalıyız.

Mikrobik hastalıklar gibi bazı korkunç durumlara

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

kesinlikle hazırlıklı olmalıyız.

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

Yine de mikroplar iklim çözümünün bir parçası olabilir,

Some scary outcomes, like emerging microbial diseases,

tabii mikrobiyom çeşitliliğinden yararlanmanın yolunu bulabilirsek.

are definitely something we need to plan for.

Dürüst olmak gerekirse, karmaşık mikrobiyomları çözmek

But microbes can be a part of the climate solution

hala bilim açısından büyük bir sorun.

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

Bu karmaşıklık hem bir nimet hem de lanet.

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

Dünya’da hayatın doğuşundan beri

evrilmekte olan tüm acayip ama harika mikrobik yaşamları

is still a big scientific challenge.

daha yeni anlamaya başlıyoruz.

Their complexity is both a blessing and a curse.

We're only beginning to understand

“Mikropların Canlandırılması” adlı bu dijital sanat eseri

all the strange and wonderful microbial lifestyles

bu gizemli duyguyu yakalama konusunda oldukça başarılı.

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

Ama emin olduğumuz bir şey var, o da mikropların sadece patojen olmadığı.

This digital artwork called "Microbes Reimagined"

does a great job of capturing that sense of mystery.

Hayatlarımız resmen onlara bağlı.

O yüzden bir daha dışarıda nefes alırken

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

okyanusta yüzüp oksijen püskürten

Our lives literally depend on them.

o siyanobakterileri hatırlayın

ve zamanı gelip de

So next time you take a breath outside,

son nefesinizi verdiğinizde

imagine all those oxygen-spewing cyanobacteria

bedeninizi faydalı besinlere dönüştürmek için

floating around in the ocean,

and when the time comes

toprak mikroplarının orada olacağını bilin

and you draw in that last and final breath,

Mikrobiyomlardan faydalanıp durumun tadını çıkarırken bile

take comfort in knowing that soil microbes will be there

iklim değişikliği sağlığımız için tehdit oluşturmaya devam ediyor.

to turn your body into useful nutrients.

Ama bu tehlikeli iklim değişikliği kaçınılmaz değil, en azından şimdilik.

Even as we enjoy these benefits of microbiomes,

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

Doğru ve modern araştırmalarla

çeşitli mikrobiyomlar iklim sorununa karşı aranan çözümün

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

büyük bir parçası olabilir.

Teşekkürler.

With the right cutting-edge research,

diverse microbiomes could become a big part of the solution

to our climate problem.

Thank you.