This ancient rock is changing our theory on the origin of life | Tara Djokic

980,872 views ・ 2019-10-30

TED


Будь ласка, двічі клацніть на англійські субтитри нижче, щоб відтворити відео.

Перекладач: Oleksandr Vasyliev Утверджено: Khrystyna Romashko
00:13
The Earth is 4.6 billion years old,
0
13123
4749
Землі 4,6 мільярди років,
00:17
but a human lifetime often lasts for less than 100 years.
1
17896
4701
але людське життя зазвичай триває менше 100 років.
00:23
So why care about the history of our planet
2
23191
3317
Тож нащо цікавитися історією нашої планети,
00:26
when the distant past seems so inconsequential to everyday life?
3
26532
5857
якщо далеке минуле здається таким незначним для повсякденного життя?
00:32
You see, as far as we can tell,
4
32849
2118
Розумієте, наскільки ми можемо сказати,
00:34
Earth is the only planet in our solar system
5
34991
3235
Земля - це єдина відома нам планета нашої Сонячної системи,
00:38
known to have sparked life,
6
38250
2509
де є життя,
00:40
and the only system able to provide life support for human beings.
7
40783
5399
і єдина система, що може підтримувати життя людей.
00:46
So why Earth?
8
46763
1253
Чому саме Земля?
00:48
We know Earth is unique for having plate tectonics,
9
48731
3378
Лише на Землі є тектонічні плити,
00:52
liquid water on its surface
10
52133
1553
рідка вода на поверхні
00:53
and an oxygen-rich atmosphere.
11
53710
2277
і атмосфера, багата на кисень.
00:56
But this has not always been the case,
12
56457
2318
Але так було не завжди.
00:58
and we know this because ancient rocks have recorded the pivotal moments
13
58799
4841
Це нам відомо завдяки давнім гірським породам, що зафіксували
01:03
in Earth's planetary evolution.
14
63664
2810
вирішальні моменти еволюції Землі як планети.
01:07
And one of the best places to observe those ancient rocks
15
67653
2983
Одне з місць, де найкраще дивитися на ці породи,
01:10
is in the Pilbara of Western Australia.
16
70660
3473
знаходиться в регіоні Пілбара в Західній Австралії.
01:15
The rocks here are 3.5 billion years old,
17
75494
4500
Цим породам більше, ніж 3,5 мільярди років,
01:20
and they contain some of the oldest evidence for life on the planet.
18
80018
4606
і вони містять чи не найстаріші ознаки життя на планеті.
01:25
Now, often when we think of early life,
19
85298
2415
Коли ми думаємо про давнє життя,
01:27
we might imagine a stegosaurus
20
87737
3218
ми можемо уявляти собі стегозавра
01:30
or maybe a fish crawling onto land.
21
90979
3429
чи рибу, що плазує на берег.
01:35
But the early life that I'm talking about
22
95012
2228
Але те давнє життя, про яке я веду мову,
01:37
is simple microscopic life, like bacteria.
23
97264
3925
було примітивними організмами на кшталт бактерій.
01:41
And their fossils are often preserved as layered rock structures,
24
101745
3985
Часто їх викопні рештки зберіглися у вигляді шаруватих структур у породі,
01:45
called stromatolites.
25
105754
2134
що звуть строматолітами.
01:48
This simple form of life is almost all we see in the fossil record
26
108515
4967
Окрім цієї простої форми життя мало що можна побачити у скам'янілостях
01:53
for the first three billion years of life on Earth.
27
113506
4131
протягом перших трьох мільярдів років життя на Землі.
01:58
Our species can only be traced back in the fossil record
28
118256
3455
Перші сліди нашого виду з'являються в скам'янілостях,
02:01
to a few hundred thousand years ago.
29
121735
2508
яким лише кілька сотень тисяч років.
02:04
We know from the fossil record,
30
124267
1965
Як відомо із цих скам'янілостей,
02:06
bacteria life had grabbed a strong foothold
31
126256
4050
життя у вигляді бактерій почало розповсюджуватися
02:10
by about 3.5 to four billion years ago.
32
130330
3376
від 3,5 до чотирьох мільярдів років тому.
02:14
The rocks older than this have been either destroyed
33
134316
3639
Старіші породи були або зруйновані,
02:17
or highly deformed through plate tectonics.
34
137979
3131
або дуже деформовані через тектоніку плит.
02:21
So what remains a missing piece of the puzzle
35
141550
2437
І досі відсутня вирішальна частина головоломки:
02:24
is exactly when and how life on Earth began.
36
144011
4964
коли і як саме почалося життя на Землі.
02:31
Here again is that ancient volcanic landscape in the Pilbara.
37
151086
3576
Це знову той давній вулканічний пейзаж Пілбари.
02:35
Little did I know that our research here would provide another clue
38
155075
4827
Я й гадки не мала, що наші дослідження тут наблизять нас
02:39
to that origin-of-life puzzle.
39
159926
2365
до розгадки цієї головоломки.
02:42
It was on my first field trip here,
40
162871
2110
Коли я вперше працювала на місцевості
02:45
toward the end of a full, long week mapping project,
41
165005
4145
після того, як цілий тиждень просиділа над мапами,
02:49
that I came across something rather special.
42
169174
2987
я наштовхнулась на щось незвичайне.
02:53
Now, what probably looks like a bunch of wrinkly old rocks
43
173026
3607
Це може бути схожим на старезну зморшкувату брилу,
02:56
are actually stromatolites.
44
176657
2013
та насправді це стоматоліти.
02:58
And at the center of this mound was a small, peculiar rock
45
178694
4127
І в центрі цього пагорба був своєрідний камінець
03:02
about the size of a child's hand.
46
182845
2678
розміром в руку дитини.
03:06
It took six months before we inspected this rock under a microscope,
47
186144
4898
Лише через півроку ми дослідили цей камінець під мікроскопом.
03:11
when one of my mentors at the time, Malcolm Walter,
48
191066
2616
Один із моїх тогочасних наставників, Малкольм Уолтер,
03:13
suggested the rock resembled geyserite.
49
193706
3860
висловив думку, що камінь нагадує гейзерит.
03:18
Geyserite is a rock type that only forms
50
198034
3508
Гейзерит – це різновид породи, що формується
03:21
in and around the edges of hot spring pools.
51
201566
4128
лише в ямах з гарячими джерелами або по краях таких ям.
03:26
Now, in order for you to understand the significance of geyserite,
52
206165
3482
Для того, щоб ви могли зрозуміти значення гейзериту,
03:29
I need to take you back a couple of centuries.
53
209671
4151
нам треба повернутися на пару сторіч назад.
03:35
In 1871, in a letter to his friend Joseph Hooker,
54
215464
4052
У 1871 році в листі до свого друга Джозефа Хукера
03:39
Charles Darwin suggested:
55
219540
1806
Чарльз Дарвін висловив гіпотезу:
03:42
"What if life started in some warm little pond
56
222183
3721
«А що, як життя почалося в якійсь теплій ямочці
03:45
with all sort of chemicals
57
225928
2119
з купою різноманітних хімікалій,
03:48
still ready to undergo more complex changes?"
58
228071
4272
готових до перетворення у більш складні сполуки?»
03:52
Well, we know of warm little ponds. We call them "hot springs."
59
232883
3083
Ми знаємо про такі теплі ямочки. Ми звемо їх «гарячі джерела».
03:55
In these environments, you have hot water
60
235990
2330
В таких середовищах гаряча вода розчиняє
03:58
dissolving minerals from the underlying rocks.
61
238344
3015
мінерали з навколишньої породи.
04:02
This solution mixes with organic compounds
62
242295
5059
Цей розчин змішується з органічними речовинами,
04:07
and results in a kind of chemical factory,
63
247378
2631
створюючи своєрідну хімічну фабрику.
04:10
which researchers have shown can manufacture simple cellular structures
64
250033
5990
Дослідники довели, що вона може створювати прості клітинні структури,
04:16
that are the first steps toward life.
65
256047
3292
які є першим кроком до життя.
04:19
But 100 years after Darwin's letter,
66
259363
2258
Але 100 років після листа Дарвіна
04:21
deep-sea hydrothermal vents, or hot vents, were discovered in the ocean.
67
261645
4175
глибоководні гідротермальні ключі, або гарячі ключі, знайшли в океані.
04:25
And these are also chemical factories.
68
265844
2309
Вони теж є хімічними фабриками.
04:28
This one is located along the Tonga volcanic arc,
69
268177
3550
Оці розташовані вздовж вулканічної дуги Тонга
04:31
1,100 meters below sea level in the Pacific Ocean.
70
271751
4501
в Тихому океані на глибині 1100 метрів.
04:37
The black smoke that you see billowing out of these chimneylike structures
71
277560
3698
Чорний дим, що клубами виходить із цих подібних до труб структур,
04:41
is also mineral-rich fluid,
72
281282
1817
також є багатою на мінерали рідиною,
04:43
which is being fed off by bacteria.
73
283123
2892
якою харчуються бактерії.
04:46
And since the discovery of these deep-sea vents,
74
286967
2268
Після відкриття цих глибоководних ключів
04:49
the favored scenario for an origin of life has been in the ocean.
75
289259
4257
більш вірогідним вважають виникнення життя в океані.
04:54
And this is for good reason:
76
294091
1583
Це цілком виправдано.
04:57
deep-sea vents are well-known in the ancient rock record,
77
297118
3309
Глибоководні ключі часто знаходять у зразках давніх порід,
05:00
and it's thought that the early Earth had a global ocean
78
300451
3065
і вважають, що на стародавній Землі був один величезний океан
05:03
and very little land surface.
79
303540
2752
і дуже мало поверхні суші.
05:06
So the probability that deep-sea vents were abundant on the very early Earth
80
306316
4705
Тому вірогідність того, що на стародавній Землі було багато глибоководних ключів,
05:11
fits well with an origin of life
81
311045
2479
цілком узгоджується з появою життя
05:13
in the ocean.
82
313548
1280
в океані.
05:16
However ...
83
316233
1150
Однак
05:18
our research in the Pilbara provides and supports
84
318503
4154
наші дослідження в Пілбарі надають та підкріплюють
05:22
an alternative perspective.
85
322681
2262
альтернативний погляд.
05:25
After three years, finally, we were able to show that, in fact,
86
325590
5899
Через три роки ми нарешті були в змозі показати,
05:31
our little rock was geyserite.
87
331513
3378
що наш камінчик, насправді, є гейзеритом.
05:34
So this conclusion suggested not only did hot springs exist
88
334915
4069
Цей висновок не лише підтвердив існування гарячих ключів
05:39
in our 3.5 billion-year-old volcano in the Pilbara,
89
339008
4056
в нашому вулкані в Пілбарі 3,5 мільярди років тому,
05:43
but it pushed back evidence for life living on land in hot springs
90
343088
6358
але й відсунув докази існування життя в гарячих ключах на суходолі
05:49
in the geological record of Earth
91
349470
2239
в геологічному минулому Землі
05:51
by three billion years.
92
351733
3908
на три мільярди років.
05:56
And so, from a geological perspective,
93
356818
3424
Отже, з геологічної перспективи,
06:00
Darwin's warm little pond is a reasonable origin-of-life candidate.
94
360266
6850
дарвінівська тепла ямка – цілком вірогідне місце появи життя на Землі.
06:09
Of course, it's still debatable how life began on Earth,
95
369174
3567
Звісно, суперечки про те, як виникло життя на Землі, ще тривають
06:12
and it probably always will be.
96
372765
2458
і можуть тривати нескінченно.
06:15
But it is clear that it's flourished;
97
375247
2556
Але цілком ясно, що воно розквітло,
06:17
it has diversified,
98
377827
1360
урізноманітнювалося
06:19
and it has become ever more complex.
99
379211
2526
і ставало все більш складним.
06:21
Eventually, it reached the age of the human,
100
381761
3322
Врешті-решт воно досягло епохи людства,
06:25
a species that has begun to question its own existence
101
385107
3626
виду, що почав задавати питання щодо власного існування
06:28
and the existence of life elsewhere:
102
388757
2862
та існування життя деінде:
06:32
Is there a cosmic community waiting to connect with us,
103
392595
3137
Чи існує космічна спільнота, що чекає на зв'язок із нами,
06:35
or are we all there is?
104
395756
2403
чи ми – це усе, що є?
06:38
A clue to this puzzle again comes from the ancient rock record.
105
398876
4488
І знов деякі натяки на відповіді є у тих самих давніх породах.
06:44
At about 2.5 billion years ago,
106
404316
2260
Є ознаки того, що десь 2,5 мільярди років тому
06:46
there is evidence that bacteria had begun to produce oxygen,
107
406600
4847
бактерії почали виробляти кисень,
06:51
kind of like plants do today.
108
411471
2269
як це зараз роблять рослини.
06:53
Geologists refer to the period that followed
109
413764
2471
Тому, що сталося потім, геологи дали назву
06:56
as the Great Oxidation Event.
110
416259
2662
«Киснева катастрофа».
06:59
It is implied from rocks called banded iron formations,
111
419436
4658
Про неї свідчать так звані смугасті залізні утворення.
07:04
many of which can be observed as hundreds-of-meter-thick packages of rock
112
424118
5140
Вони виглядають як нашарування каменю кілька сотень метрів завтовшки.
07:09
which are exposed in gorges
113
429282
2161
Їх можна побачити в ущелинах,
07:11
that carve their way through the Karijini National Park
114
431467
3370
що пробили собі шлях серед національного парку Каріджіні
07:14
in Western Australia.
115
434861
1759
у Західній Австралії.
07:17
The arrival of free oxygen allowed two major changes to occur on our planet.
116
437160
4367
Поява вільного кисню викликала на нашій планеті дві великі зміни.
07:21
First, it allowed complex life to evolve.
117
441551
3490
Перше, вона уможливила розвиток складних форм життя.
07:25
You see, life needs oxygen to get big and complex.
118
445065
3950
Щоб ставати великими та складними, вони потребують кисню.
07:29
And it produced the ozone layer, which protects modern life
119
449730
3014
Також це створило озоновий шар, що захищає сучасне життя
07:32
from the harmful effects of the sun's UVB radiation.
120
452768
3569
від шкідливої дії ультрафіолетового випромінення сонця.
07:36
So in an ironic twist, microbial life made way for complex life,
121
456837
4961
За іронією долі мікроби проторували шлях для складних форм життя
07:41
and in essence, relinquished its three-billion-year reign
122
461822
3633
і тим закінчили своє панування на планеті
07:45
over the planet.
123
465479
1174
протягом трьох мільярдів років.
07:47
Today, we humans dig up fossilized complex life
124
467161
3594
Сьогодні ми, людство, викопуємо скам'янілих складних істот
07:50
and burn it for fuel.
125
470779
1462
і спалюємо їх як паливо.
07:53
This practice pumps vast amounts of carbon dioxide into the atmosphere,
126
473154
4389
Цей процес викидає в атмосферу величезну кількість двоокису вуглецю.
07:57
and like our microbial predecessors,
127
477567
2451
Як і наші мікроби-попередники,
08:00
we have begun to make substantial changes to our planet.
128
480042
3442
ми почали суттєво змінювати нашу планету.
08:04
And the effects of those are encompassed by global warming.
129
484889
3669
Їх наслідки включають в себе і глобальне потепління.
08:10
Unfortunately, the ironic twist here could see the demise of humanity.
130
490793
5174
На жаль, іронія долі на цей раз може призвести до загибелі людства.
08:16
And so maybe the reason we aren't connecting with life elsewhere,
131
496420
3959
Можливо, ми не в змозі зв'язатися із життям десь далеко,
08:20
intelligent life elsewhere,
132
500403
2033
себто з розумним життям деінде,
08:22
is that once it evolves,
133
502460
2083
бо як тільки воно розвивається,
08:24
it extinguishes itself quickly.
134
504567
2747
воно швидко винищує саме себе.
08:28
If the rocks could talk,
135
508153
1901
Якби каміння могло говорити,
08:30
I suspect they might say this:
136
510078
3022
можливо, воно сказало б ось що.
08:34
life on Earth is precious.
137
514345
2844
Життя на Землі безцінне.
08:38
It is the product of four or so billion years
138
518697
4387
Це наслідок чотирьох мільярдів
08:43
of a delicate and complex co-evolution
139
523108
4704
витонченої та складної спільної еволюції
08:47
between life and Earth,
140
527836
2513
життя та Землі,
08:50
of which humans only represent the very last speck of time.
141
530373
5284
де частка людства –лише остання мить.
08:57
You can use this information as a guide or a forecast --
142
537473
4268
Використовуйте цю інформацію як посібник чи передбачення…
09:01
or an explanation as to why it seems so lonely in this part of the galaxy.
143
541765
5199
Чи як пояснення того, чому у цій частині галактики так самотньо.
09:08
But use it to gain some perspective
144
548629
3689
Головне – зрозуміти для себе,
09:13
about the legacy that you want to leave behind
145
553166
4752
яку спадщину ви бажаєте залишити по собі
09:17
on the planet that you call home.
146
557942
4649
на планеті, яку ви звете домівкою.
09:24
Thank you.
147
564083
1249
Дякую.
09:25
(Applause)
148
565356
3540
(Оплески)
Про цей сайт

Цей сайт познайомить вас з відеороликами YouTube, корисними для вивчення англійської мови. Ви побачите уроки англійської мови, які проводять першокласні викладачі з усього світу. Двічі клацніть на англійських субтитрах, що відображаються на кожній сторінці відео, щоб відтворити відео з цієї сторінки. Субтитри прокручуються синхронно з відтворенням відео. Якщо у вас є коментарі або побажання, будь ласка, зв'яжіться з нами за допомогою цієї контактної форми.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7