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

Transcriber:

Translator: Ngọc Linh Đỗ Reviewer: Thu Ha Tran

Microbes are everywhere.

Vi sinh vật có ở khắp mọi nơi,

They live in the air, the ocean,

chúng sống trong không khí, đại dương

the soil and on our bodies, lots of them.

đất và cả trên cơ thể chúng ta, rất nhiều trong số chúng.

But before you reach for the hand sanitizer,

Nhưng trước khi bạn tìm đến nước rửa tay,

take a look at these beautiful bacterial mats

hãy thử ngắm nhìn thảm vi khuẩn tuyệt đẹp này

in Yellowstone's Grand Prismatic Spring.

tại Grand Prismatic Spring, Yellowstone.

They’re absolutely amazing

Chúng thật là tuyệt vời nhỉ

because they’ve somehow figured out how to grow happily

vì bằng cách nào đó chúng đã tìm ra cách phát triển rất tốt

at near boiling temperatures.

tại nơi có nhiệt độ gần như sôi

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

Từ khi có sự sống trên trái đất, rất có thể tại một nơi như thế này

microbes have kept planetary chemical cycles in balance.

các loại vi sinh vật đã giữ cho vòng tuần hoàn hóa học của hành tinh cân bằng.

Today, humans are altering that balance and changing the climate

Ngày nay, loài người đang xáo trộn sự cân bằng đó và làm thay đổi khí hậu

by emitting greenhouse gases into the atmosphere.

bằng việc xả thải khí nhà kính vào bầu khí quyển

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

nhưng những vi sinh vật có thể giúp đỡ chúng ta với vấn đề khí hậu

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

sau cùng thì, vi sinh vật là những cư dân gốc, dễ thích nghi nhất trên Trái đất.

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

Tôi biết rằng không phải ai cũng đam mê tìm hiểu vi sinh vật,

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

những học sinh sinh học của tôi nói rằng họ thường nghĩ đến “mầm bệnh”

when they hear the word "microbe"

khi nghe thấy từ “vi sinh vật”

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

và tôi cũng biết rằng chúng ta đang ở giữa một đại dịch vi-rút toàn cầu

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

nhưng bạn nên nhớ rằng còn ít hơn một phần trăm các loài vi sinh đa dạng

is actually pathogenic to humans.

mới thực sự gây bệnh cho con người.

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

Thực tế thì, hầu hết những vi sinh vật chúng ta gặp đều có lợi.

There are trillions of bacteria, fungi and viruses

Có hàng tỉ tỉ các loại vi khuẩn, nấm và vi-rút

living in and on us right now,

đang sống bên trong và trên chúng ta lúc này,

more of them than human cells in the body.

chúng còn nhiều hơn số tế bào trong cơ thể con người.

They help us digest our food, protect us from disease

Chúng giúp ta tiêu hóa thức ăn, bảo vệ ta khỏi bệnh tật

and maybe even choose our mates.

và thậm chí chọn bạn tình nữa.

Microbiologists call this assemblage of tiny interlopers the human microbiome.

Nhà vi sinh vật học gọi tập hợp của những kẻ bé nhỏ này là hệ vi sinh con người.

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

Chúng ta bây giờ đều biết rằng có vi sinh vật có ở tất cả các môi trường.

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

Giống như cách chúng giúp cơ thể con người khỏe mạnh,

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

hệ vi sinh vật trong nước, đất và không khí rất qua trọng với sức khỏe hành tinh.

For example, cyanobacteria in the ocean carry out photosynthesis

Ví dụ như, vi khuẩn lam ở đại dương thực hiện quá trình quang hợp

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

và cung cấp một phần lớn khí oxi để thở cho hành tinh.

Even though they're tiny,

Dù chúng bé nhỏ,

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

nhưng màu xanh của chúng có thể nhìn thấy ngoài vũ trụ qua vệ tinh.

They may be harder to see,

Chúng có thể khó nhìn hơn

but microbiomes in the soil are just as important

nhưng hệ vi sinh trong đất cũng quan trọng

as the human or ocean microbiome.

như hệ vi sinh của con người hay đại dương.

I think about soil as a skin for the planet

Tôi nghĩ đất giống như làn da của hành tinh này,

that provides nutrients to sustain crops and other plants.

cung cấp dưỡng chất để duy trì hoa màu cũng như các loài cây khác.

As an ecologist and climate scientist,

Là nhà sinh thái học và khoa học khí tượng,

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

tôi đã tìm hiểu về những loài sinh vật sống trong đất trong 20 năm.

Just like we've seen with the human microbiome,

Như những gì ta thấy với hệ vi sinh con người,

cutting-edge techniques in molecular biology,

những kĩ thuật tân tiến của ngành sinh học phân tử

especially DNA sequencing,

đặc biệt là trong xác định trình tự DNA

show that soil microbiomes are extremely diverse

cho thấy rằng vi sinh vật trong đất cực kì đa dạng

in their genes and life cycles.

trong bộ gen và vòng đời của chúng.

Scientists are starting to figure out how we can harness

Các nhà khoa học đang tìm cách để ta có thể tận dụng

the diversity of these often invisible organisms

sự đa dạng của những sinh vật thường nhìn như vô hình này

to solve global problems like climate change and food insecurity.

để giải quyết những vấn đề toàn cầu như biến đổi khí hậu và an ninh lương thực.

Take agricultural crops, for example.

Lấy cây nông nghiệp làm ví dụ.

With climate change causing more frequent heat waves and droughts,

Với biến đổi khí hậu gây ra đợt sóng nhiệt và lũ lụt thường xuyên hơn,

crop plants may become stressed,

những cây hoa màu có thể bị căng thẳng,

reducing yields and threatening food security.

làm giảm sản lượng và đe dọa an ninh lương thực.

But microbes can help.

Nhưng vi sinh vật có thể giúp.

There are symbiotic fungi called mycorrhiza

Có những loài nấm rễ cộng sinh gọi là mycorrhiza

that grow out from plant roots and into the soil

mà mọc ra từ rễ cây và vào trong đất

where they collect water and nutrients.

nơi chúng lấy nước và chất dinh dưỡng.

Then the plant and its symbiotic fungus make a trade.

Rồi cái cây và nấm rễ cộng sinh làm một cuộc trao đổi.

The fungus sends water and nutrients into the plant roots

Nấm đưa nước và chất dinh dưỡng vào trong rễ cây

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

và cây trả cho nấm đường từ quá trình quang hợp.

To reduce stress on plants from climate change,

Nhằm giảm căng thẳng từ biến đổi khí hậu lên cây trồng,

farmers can inoculate the soil with these beneficial fungi.

người nông dân có thể cấy vào đất những loài nấm có lợi.

Land managers are also starting to use the same approach

Những người quản lí đất cũng bắt đầu dùng cách tiếp cận tương tự

to help native plants recolonize degraded soil

giúp những loài cây bản địa cải tạo vùng đất đã suy thoái

during habitat restoration.

trong quá trình phục hồi môi trường sống.

So the next time you support an environmental cause,

Vậy nên lần tiếp theo bạn ủng hộ một nguyên nhân môi trường

maybe through a nonprofit donation or volunteer work,

có thể qua ủng hộ phi lợi nhuận hay công tác từ thiện

remember, soil microbes need conservation too.

hãy nhớ rằng, vi sinh vật trong đất cũng cần sự bảo tồn.

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

Hành tinh cũng dựa vào hệ vi sinh đất cho những dịch vụ cần thiết khác.

Have you ever thought about what happens to living things

Bạn đã bao giờ nghĩ điều gì sẽ xảy ra với những thực thể sống

like these leaves, mosses and mushrooms when they die?

như lá cây, rêu và nấm này khi chúng chết đi không?

I'm not talking about an existential crisis.

Tôi đang không nói về một cuộc khủng hoảng hiện sinh

I'm talking about microbial decomposition.

mà là sự phân hủy do vi khuẩn.

Think about it like a type of biological recycling

Hãy nghĩ về nó như một loại tái chế sinh học

practiced by very diligent microbes.

được thực hiện bởi những vi sinh vật chăm chỉ.

They take dead bodies and turn them into useful nutrients.

Chúng dùng xác chết và biến chúng thành những chất dinh dưỡng có ích.

Without this essential service,

Nếu thiếu đi dịch vụ cần thiết này,

life on Earth would grind to a halt

sự sống trên trái đất sẽ dần dần biến mất

because dead stuff would pile up,

bởi những thứ đã chết sẽ chất đống lên

depriving the next generation of life forms of the raw materials

tước đoạt các dạng sống của thế hệ tiếp theo những nguyên liệu thô

needed for growth.

cần thiết để phát triển.

Hundreds of researchers funded by the US Department of Energy

Hàng trăm nhà nghiên cứu được tài trợ bởi cục năng lượng Mỹ

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

đang cố gắng tìm ra cách bắt buộc xảy ra quá trình phân hủy vi sinh

to produce sustainable biofuels

để sản xuất nhiên liệu bền vững

from wood, grasses and other plant materials.

từ gỗ, cỏ và những vật liệu thực vật khác.

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

Nhiên liệu đến từ thực vật và vi sinh vật là một phần của giải pháp cho khí hậu

because they don't rely on fossil carbon sources

vì chúng không phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch

like coal and oil.

như than và dầu.

At the same time, ecologists like me are very concerned

Cùng lúc đó, những nhà sinh thái học như tôi đang rất quan tâm

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

về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên tái chế sinh học trong môi trường.

A warming climate might speed up the process

Một khí hậu dần nóng lên có thể đẩy nhanh quá trình này

and release more greenhouse gases into the atmosphere.

và thải ra nhiều khí nhà kính hơn vào bầu khí quyển.

A drier climate might slow down the microbes

Một khí hậu khô hơn sẽ khiến các vi sinh vật chậm lại

and leave plants starved for essential nutrients.

và để các loài cây đói chất dinh dưỡng.

Fortunately, there is reason for hope.

May mắn thay, ta vẫn còn hy vọng.

Microbes are super adaptable because they can evolve very quickly.

Những vi sinh vật thích ứng rất tốt vì chúng tiến hóa cực nhanh.

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

Ví dụ như, bạn có thể biết những loài vi khuẩn gây bệnh như tụ cầu khuẩn

evolving antibiotic resistance.

phát triển khả năng kháng thuốc kháng sinh.

Of course, that's bad for us.

Tất nhiên, chúng có hại cho ta.

But the same evolutionary process

Nhưng với quá trình tiến hóa tương tự

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

cũng có thể giúp vi sinh vật thích ứng với biến đổi khí hậu, đây là điều tốt.

After all, microbes evolved long ago

Sau cùng thì, vi sinh vật đã tiến hóa từ lâu

to survive extreme conditions like the hot springs of Yellowstone.

để sống sót trong điều kiện khắc nghiệt như ở suối nước nóng Yellowstone.

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

Hệt như tế bào con người, mỗi tế bào vi sinh đều có một bộ gen,

And just like our genomes,

và cũng giống bộ gen của ta

microbial genomes contain genes or DNA sequences

bộ gen vi sinh vật gồm gen hay những chuỗi DNA

with instructions for growth and survival.

với những chỉ dẫn cho sự phát triển và sống sót.

My colleagues and I have identified genes

Đồng nghiệp và tôi đã xác định được bộ gen

that allow bacteria and fungi to survive drought

cho phép vi khuẩn và nấm sống được trong hạn hán

and decompose dead plant material.

và phân hủy những vật liệu thực vật chết.

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

Chúng tôi đang làm thí nghiệm để xem những bộ gen này tiến hóa nhanh thế nào

and what kinds of genetic changes

và những thay đổi về gen nào

make bacteria and fungi more resistant to drought.

làm cho vi khuẩn và nấm kháng hạn hán tốt hơn.

Some of our prior research shows that microbes have the potential

Vài nghiên cứu trước đó cho thấy vi sinh vật có tiềm năng

to deal with climate change.

giải quyết biến đổi khí hậu.

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

Vi sinh vật và dịch vụ chúng cung cấp có thể đương đầu không chỉ bằng tiến hóa,

but also by shifting around the dominant species of microbes.

mà còn bằng thay đổi những loài vi sinh vật thống trị.

Microbiomes are so diverse

Vi sinh vật vô cùng đa dạng

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

đến mức kể cả vài loài chết đi vì biến đổi khí hậu

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

những loài khác vẫn sống sót và chiếm chỗ để cho vòng tái chế tự nhiên tiếp tục.

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

Để thử ý tưởng này, tôi và đồng nghiệp đã thiết kế những chiếc lồng đặc biệt

to contain microbiomes

để chứa các vi sinh vật

from different habitats in Southern California.

từ những môi trường sống khác nhau ở Nam California.

We sampled microbiomes from places

Chúng tôi lấy mẫu vi sinh vật

ranging from forested mountaintops

từ những đỉnh núi phủ đầy cây

to hot deserts.

đến những sa mạc nóng.

Each cage contained a microbiome from one of these places

Mỗi lồng chứa một vi sinh vật từ một trong những nơi kể trên

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

cùng với cỏ úa tiệt trùng cho vi sinh vật làm nguồn thức ăn.

We then put the cages back into the different habitats

Rồi chúng tôi để lồng lại những môi trường sống khác nhau

so that the microbiomes experienced pretty dramatic changes in climate.

để những vi sinh vật trải nghiệm những thay đổi khá khắc nghiệt trong khí hậu.

We expected that the microbes from the cooler places

Chúng tôi dự đoán những vi sinh vật từ những nơi lạnh hơn

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

sẽ chết khi bị đưa đến những nơi ấm như sa mạc nóng

and that they would lose their ability

và chúng sẽ mất khả năng tiêu thụ và

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

tái chế những chất dinh dưỡng trong vật liệu cỏ úa của mình.

But when we looked at the results,

Nhưng khi nhìn thấy kết quả,

I was really shocked.

tôi đã rất sốc.

The microbiomes were almost unfazed by this massive climate difference.

Những vi sinh vật gần như không hề bất ngờ bởi sự khác biệt khí hậu rất lớn này.

There were some changes in the dominant species,

Có vài sự thay đổi ở những loài thống trị

but mountaintop microbes decomposed dead grass just as well

nhưng những vi sinh vật trên đỉnh núi phân hủy cỏ chết cũng tốt như vậy

as desert microbiomes in the hot, dry climate.

như vi sinh vật ở những khí hậu nóng, khô.

This result tells us the microbiomes have the ability to evolve

Kết quả này cho thấy vi sinh vật có khả năng tiến hóa

and shift to deal with really dramatic climate changes.

và biến đổi để đương đầu với những thay đổi khí hậu khắc nghiệt.

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

Một cách khác để vi sinh vật đất trở thành một phần của giải pháp thay đổi khí hậu

is by building healthy soil.

là bằng xây dựng đất màu mỡ.

Many soil bacteria and fungi ooze out sticky chemicals

Nhiều loại vi khuẩn đất và nấm tiết ra những chất hóa học kết dính

to glue themselves onto soil surfaces.

để dính chúng lại trên bề mặt đất.

The glue and the microbes

Chất keo và vi sinh vật

form these biofilms that hold soil particles together.

hình thành những màng sinh học giữ các phần tử đất với nhau.

This helps the soil resist erosion

Điều này giúp đất chống xói mòn

and hold more water that's available for plants.

và giữ nhiều nước có sẵn hơn cho các loài cây.

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

Vi sinh vật và màng sinh học đóng vai trò lớn trong sự cô lập cacbon trong đất.

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

Rất nhiều dạng của cacbon trong cây như đường, không giữ được lâu trong đất

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

bởi chúng là thức ăn cho nhiều sinh vật khác bao gồm cả vi sinh vật.

But microbodies and biofilms are made up of complex chemicals.

Nhưng những vi thể và màng sinh học được tạo nên từ những chất hóa học phức tạp.

For example, many microbes build cell walls for protection,

Ví dụ như, rất nhiều vi sinh vật dựng vách tế bào để bảo vệ,

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

nên vật liệu vách phải kháng được những tấn công hóa sinh.

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

Khi vi sinh vật chết đi, xác của chúng đặc biệt là những vách tế bào

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

có thể tồn tại thêm một thời gian rất dài có thể cả hàng nghìn năm.

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

Bằng cách này, đất giống như một kho ngân hàng cacbon.

More carbon in the bank means healthier soil

Nhiều cacbon trong ngân hàng nghĩa là đất khỏe hơn

and less greenhouse gas buildup in the atmosphere.

và ít khí nhà kính chồng chất lên trong bầu khí quyển.

Microbes are sort of like the Federal Reserve.

Vi sinh vật cũng giống cục dự trữ liên bang,

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

chúng lấy tiền dưới dạng đường của những loài cây này

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

và khóa nó trong một rương hóa học cho việc dự trữ lâu dài.

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

Khi khoa học của biến đổi khí hậu đang trở nên rõ ràng hơn hàng ngày,

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

chúng ta cần tìm cách thích nghi, là điều chắc chắn.

Some scary outcomes, like emerging microbial diseases,

Một số những hậu quả đáng sợ, như là các bệnh vi sinh mới xuất hiện

are definitely something we need to plan for.

chắc chắn là một điều chúng ta cần phải chuẩn bị.

But microbes can be a part of the climate solution

Nhưng vi sinh vật có thể là một phần của giải pháp

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

nếu chúng ta tìm ra cách để tận dụng tất cả sự đa dạng vi sinh đó.

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

Nhưng nói thật thì, thấu hiểu sự phức tạp của vi sinh vật

is still a big scientific challenge.

vẫn còn là một thử thách khoa học lớn.

Their complexity is both a blessing and a curse.

Sự phức tạp đó vừa là phước lành và vừa là lời nguyền.

We're only beginning to understand

Chúng ta chỉ mới bắt đầu hiểu

all the strange and wonderful microbial lifestyles

bao điều kì lạ và tuyệt vời của lối sống vi sinh vật

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

đã tiến hóa từ khi cuộc sống xuất hiện trên Trái đất.

This digital artwork called "Microbes Reimagined"

Tác phẩm kỹ thuật số này tên là “mô phỏng vi sinh vật’

does a great job of capturing that sense of mystery.

đã làm tốt việc giữ lại sự huyền bí đó.

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

Nhưng một điều chúng ta biết chắc chắn rằng vi sinh vật không chỉ là vi khuẩn.

Our lives literally depend on them.

Cuộc sống của ta phụ thuộc vào chúng,

So next time you take a breath outside,

nên lần tiếp theo bạn đi hít thở khí trời

imagine all those oxygen-spewing cyanobacteria

hãy tưởng tượng tất cả những vi khuẩn lam phun oxy đó

floating around in the ocean,

trôi nổi trên đại dương,

and when the time comes

và khi đúng thời điểm

and you draw in that last and final breath,

và bạn hít vào hơi thở cuối cùng đó,

take comfort in knowing that soil microbes will be there

thoải mái biết rằng vi sinh đất sẽ ở đó

to turn your body into useful nutrients.

và biến cơ thể bạn thành chất dinh dưỡng hữu ích.

Even as we enjoy these benefits of microbiomes,

Kể cả nếu ta tận hưởng những lợi ích của vi sinh vật,

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

biến đổi khí hậu vẫn là một mối đe dọa tiềm tàng hiện hữu đối với sự khỏe mạnh.

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

Nhưng biến đổi khí hậu không phải không thể tránh khỏi, ít nhất là chưa.

With the right cutting-edge research,

Với những nghiên cứu tân tiến phù hợp,

diverse microbiomes could become a big part of the solution

hệ vi sinh vật đa dạng có thể trở thành một phần lớn giải pháp

to our climate problem.

cho vấn đề khí hậu của chúng ta.

Thank you.

Xin cảm ơn.