Ich bin Meeresbiologe und Forschungsfotograf bei National Geographic, aber ich will Ihnen ein Geheimnis verraten. Dieses Bild ist wirklich völlig inkorrekt. Ich sehe hinten ein paar weinende Leute, denen ich die Vorstellung von Meerjungfrauen geraubt habe. Ok, die Meerjungfrau ist tatsächlich echt, aber jeder, der schon einmal getaucht ist, weiß, dass der Ozean mehr so aussieht. Weil der Ozean ein gewaltiger Filter ist, und sobald man unter Wasser geht, beginnt man, Farben zu verlieren, alles wird ziemlich schnell dunkel und blau.
I'm a marine biologist and an explorer-photographer with National Geographic, but I want to share a secret. This image is totally incorrect, totally incorrect. I see a couple of people crying in the back that I've blown their idea of mermaids. All right, the mermaid is indeed real, but anyone who's gone on a dive will know that the ocean looks more like this. It's because the ocean is this massive filter, and as soon as you start going underwater, you're going to lose your colors, and it's going to get dark and blue very quickly.
Aber wir sind Menschen -- wir sind Landsäugetiere. Wir sehen dreifarbig, wir sehen in Rot, Grün und Blau, und wir sind wirklich süchtig nach Farben. Wir lieben knallige Farben und wir versuchen, diese knalligen Farben mit uns unter Wasser zu bringen.
But we're humans -- we're terrestrial mammals. And we've got trichromatic vision, so we see in red, green and blue, and we're just complete color addicts. We love eye-popping color, and we try to bring this eye-popping color underwater with us.
Es gibt eine lange und elende Geschichte, Farben unter Wasser zu bringen, beginnend vor 88 Jahren mit Bill Langley und Charles Martin, die versuchten, das erste Farbbild unter Wasser zu machen. In ihren altertümlichen Tauchanzügen, bei denen man Luft nach unten pumpt, mit einem Schwimmer mit hochexplosivem Magnesiumpulver, und die armen Leute oben wissen nie genau, ob das Bild auch scharf ist, wenn sie an der Schnur ziehen, und -- bumm! -- ein Pfund Hochexplosives geht hoch, so bekommen sie ein bisschen Licht unter Wasser und es gibt ein Foto wie von diesem schönen Schweinsfisch. Es ist zwar ein schönes Bild, aber es ist nicht echt. Man schafft eine künstliche Umgebung, damit wir unseren Hang nach schönen Farben zufriedenstellen.
So there's been a long and sordid history of bringing color underwater, and it starts 88 years ago with Bill Longley and Charles Martin, who were trying to take the first underwater color photograph. And they're in there with old-school scuba suits, where you're pumping air down to them, and they've got a pontoon of high-explosive magnesium powder, and the poor people at the surface are not sure when they're going to pull the string when they've got their frame in focus, and -- boom! -- a pound of high explosives would go off so they could put a little bit of light underwater and get an image like this beautiful hogfish. I mean, it's a gorgeous image, but this is not real. They're creating an artificial environment so we can satisfy our own addiction to color.
Wenn wir aber anders darauf blicken, was wir sehen; anstatt also Farben unter Wasser zu bringen, schauen wir in den blauen Ozean, und sehen einen Schmelztiegel aus Blau. All diese Tiere leben hier seit Jahrmillionen, sie haben alle möglichen Wege entwickelt, dieses blaue Licht aufzunehmen und als andere Farben abzugeben. Hier sind einige Beispiele, wie diese geheimnisvolle Welt aussieht. Es ist wie eine Unterwasser-Licht-Show.
And looking at it the other way, what we've been finding is that instead of bringing color underwater with us, that we've been looking at the blue ocean, and it's a crucible of blue, and these animals living there for millions of years have been evolving all sorts of ways to take in that blue light and give off other colors. And here's just a little sample of what this secret world looks like. It's like an underwater light show.
(Musik)
(Music)
Nochmals, das was wir hier sehen, ist blaues Licht, das hier auftrifft. Diese Tiere absorbieren das blaues Licht, und transformieren es sofort.
Again, what we're seeing here is blue light hitting this image. These animals are absorbing the blue light and immediately transforming this light.
Sie erinnern sich, dass der Ozean 71 % unseres Planeten bedeckt, und blaues Licht auf fast 1 000 m nach unten vordringen kann. Wenn wir unter Wasser gehen, verschwindet schon nach 10 m das ganze Rot. Wenn man also unterhalb von 10 m etwas Rotes sieht, ist es ein Tier, welches sein eigenes Rot erzeugt. Das ist die größte monochromatisch- blaue Umwelt auf unserem Planeten.
So if you think about it, the ocean is 71 percent of the planet, and blue light can extend down to almost a 1,000 meters. As we go down underwater, after about 10 meters, all the red is gone. So if you see anything under 10 meters that's red, it's an animal transforming and creating its own red. This is the largest single monochromatic blue environment on our planet.
Mein Start in diese Welt der Biofluoreszenz beginnt mit Korallen. Ein TEDTalk über Korallen wäre toll, darüber wie cool diese Dinger sind. Eine ihrer geheimnisvollsten Fähigkeiten ist es, große Mengen fluoreszierender Eiweiße zu produzieren, fluoreszierende Moleküle. In dieser Koralle kann das bis zu 14 % der Körpermasse ausmachen -- das fluoreszierende Eiweiß wäre. Wir würden niemals 14 % Muskeln haben und sie nicht brauchen, daher hat es ziemlich wohl eine funktionale Rolle. In den letzten 10, 15 Jahren, fand ich das so beeindruckend, weil diese Moleküle sich als eines der revolutionärsten Werkzeuge in der Biomedizinforschung herausstellten, und uns erlauben, besser in uns selbst hineinzusehen.
And my gateway into this world of biofluorescence begins with corals. And I want to give a full TED Talk on corals and just how cool these things are. One of the things that they do, one of their miraculous feats, is they produce lots of these fluorescent proteins, fluorescent molecules. And in this coral, it could be making up to 14 percent of its body mass -- could be this fluorescent protein. So you wouldn't be making, like, 14 percent muscle and not using it, so it's likely doing something that has a functional role. And for the last 10, 15 years, this was so special to me, because this molecule has turned out to be one of the most revolutionary tools in biomedical science, and it's allowing us to better see inside ourselves.
Nun, wie fand ich das heraus? Um Biofluoreszenz zu verstehen, schwimmen wir nachts. Als ich damit begann, benutze ich nur diese blauen, gebastelten Filter über meinem Blitz, um sicher zu gehen, nur das Licht zu sehen, das von den Tieren transformiert wurde. Wir machten eine Ausstellung im Naturkundemuseum, und wir versuchten, die großartigen fluoreszierenden Korallen zu zeigen, und dann passierte etwas, was mich richtig umgehauen hat: Das. In der Mitte unserer Korallen war ein fluoreszierender Fisch. Zum ersten Mal sahen wir einen grün fluoreszierenden Fisch bzw. ein Wirbeltier, das so war. Wir rieben unsere Augen, prüften die Filter, dachten, dass uns jemand einen Streich mit der Kamera spielte. Aber der Aal war real.
So, how do I study this? In order to study biofluorescence, we swim at night. And when I started out, I was just using these blue duct-tape filters over my strobe, so I could make sure I'm actually seeing the light that's being transformed by the animals. We're making an exhibit for the Museum of Natural History, and we're trying to show off how great the fluorescent corals are on the reef, and something happened that just blew me away: this. In the middle of our corals, is this green fluorescent fish. It's the first time we've ever seen a green fluorescent fish or any vertebrate for that matter. And we're rubbing our eyes, checking the filters, thinking that somebody's maybe playing a joke on us with the camera, but the eel was real.
Es war der erste grün fluoreszierende Aal, den wir je fanden, und das änderte meine Ausrichtung komplett. Ich verabschiedete mich von den Korallen und arbeitete mit dem Fischforscher John Sparks. Ich begann eine Suche rund um die Welt, um herauszufinden, wie verbreitet dieses Phänomen ist. Fische sind viel interessanter als Korallen, weil sie ein sehr besonderes Sehvermögen haben und einige der Fische haben sogar -- die Art, wie ich sie fotografiere -- Linsen in ihren Augen, die die Fluoreszenz verstärken. Also wollte ich das weiter erforschen.
It was the first green fluorescent eel that we found, and this just changed my trajectory completely. So I had to put down my corals and team up with a fish scientist, John Sparks, and begin a search around the world to see how prevalent this phenomenon is. And fish are much more interesting than corals, because they have really advanced vision, and some of the fish even have, the way that I was photographing it, they have lenses in their eyes that would magnify the fluorescence. So I wanted to seek this out further.
Wir entwarfen eine neue Vorrichtung und wir durchsuchten Riffe rund um die Welt nach fluoreszierendem Leben. Es hat was von "E.T. nach Hause telefonieren". Wir tauchen da draußen mit diesem blauen Licht, und wir suchen nach einer Reaktion, nach Tieren, die das Licht absorbieren und es zu uns zurück transferieren. Schließlich fanden wir unseren bildstarken Kaupichphys-Aal. Es ist ein schüchterner, scheuer Aal, von dem wir fast nichts wissen. Sie sind nur so groß wie mein Finger, und sie verbringen 99,9 % ihrer Zeit versteckt unter einem Felsen. Aber diese Aale kommen zur Paarung in Vollmondnächten heraus, und diese Vollmondnacht verwandelt sich unter Wasser in Blau. Vielleicht benutzen sie das, damit sie sich sehen, sich finden, sich paaren, und dann für lange Zeit zurück in ihr Loch gehen. Aber dann fanden wir andere fluoreszierende Meerestiere, so wie diese fluoreszierende Brasse, mit ihren Rennstreifen entlang des Kopfs und Genicks. Sie ist fast unsichtbar getarnt und fluoresziert mit der gleichen Intensität wie die fluoreszierende Koralle dort.
So we designed a new set of gear and we're scouring the reefs around the world, looking for fluorescent life. And it's a bit like "E.T. phone home." We're out there swimming with this blue light, and we're looking for a response, for animals to be absorbing the light and transferring this back to us. And eventually, we found our photobombing Kaupichphys eel. It's a really shy, reclusive eel that we know almost nothing about. They're only about the size of my finger, and they spend about 99.9 percent of their time hidden under a rock. But these eels do come out to mate under full-moon nights, and that full-moon night translates underwater to blue. Perhaps they're using this as a way to see each other, quickly find each other, mate, go back into their hole for the next long stint of time. But then we started to find other fluorescent marine life, like this green fluorescent bream, with its, like, racing stripes along its head and its nape, and it's almost camouflaged and fluorescing at the same intensity as the fluorescent coral there.
Nach diesem Fisch zeigte sich dieser rot fluoreszierende Skorpionfisch, verborgen und versteckt hinter diesem Stein. Wir sahen das immer nur auf rot fluoreszierenden Algen oder rot fluoreszierenden Korallen.
After this fish, we were introduced to this red fluorescent scorpionfish cloaked and hidden on this rock. The only time we've ever seen this, it's either on red fluorescent algae or red fluorescent coral.
Später fanden wir diesen getarnten grün fluoreszierenden Eidechsenfisch. Eidechsenfische gibt es in vielen Formen, und sie sehen unter Weißlicht fast genau gleich aus. Aber in fluoreszierendem Licht sieht man viele Muster, man kann die Unterschiede zwischen ihnen erkennen. Insgesamt -- wir berichteten erst letztes Jahr davon -- fanden wir über 200 Arten von biofluorisierenden Fischen.
Later, we found this stealthy green fluorescent lizardfish. These lizardfish come in many varieties, and they look almost exactly alike under white light. But if you look at them under fluorescent light, you see lots of patterns, you can really see the differences among them. And in total -- we just reported this last year -- we found over 200 species of biofluorescent fish.
Eins meiner Vorbilder ist der französische Künstler und Biologe Jean Painlevé. Er verkörpert diesen unternehmerisch, kreativen Geist in der Biologie. Er entwarf seine eigenen Geräte, baute seine eigenen Kameras, und er war fasziniert vom Seepferdchen, Hippocampus erectus. Er filmte zum allerersten Mal ein gebärendes Seepferdchen. Das ist ein Seepferd-Männchen. Es waren eine der ersten Fische, die aufrecht zu schwimmen begannen, mit dem Gehirn über dem Kopf. Die Männchen gebären, es sind unglaubliche Kreaturen. Also blieb er tagelang auf. Er setzte sogar eine elektrische Kappe auf, die ihn aufweckte, um diesen Moment einzufangen. Ich hätte Painlevé so gerne den Moment gezeigt, als wir fluoreszierende Seepferdchen fanden, aus der exakt gleichen Spezies, die er untersuchte. Hier ist unser Material.
One of my inspirations is French artist and biologist Jean Painlevé. He really captures this entrepreneuring, creative spirit in biology. He would design his own gear, make his own cameras, and he was fascinated with the seahorse, Hippocampus erectus, and he filmed for the first time the seahorse giving birth. So this is the male seahorse. They were one of the first fish to start swimming upright with their brain above their head. The males give birth, just phenomenal creatures. So he stayed awake for days. He even put this electrical visor on his head that would shock him, so he could capture this moment. Now, I wish I could have shown Painlevé the moment where we found biofluorescent seahorses in the exact same species that he was studying. And here's our footage.
(Musik)
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Es sind rätselhafte Fische. Man kann direkt über ihnen schwimmen, ohne das Seepferdchen zu sehen. Sie integrieren sich direkt in die Algen, in die ebenso rot fluoreszieren, ihr Sehsinn ist fantastisch, und sie haben ein langes Paarungsritual, und vielleicht nützen sie es auf diese Art.
They're the most cryptic fish. You could be swimming right on top of them and not see the seahorse. They would blend right into the algae, which would also fluoresce red, but they've got great vision, and they go through this long mating ritual, and perhaps they're using it in that effect.
Aber es wurde noch aufregender, als wir grün fluoreszierende Stachelrochen fanden, weil Rochen zur Klasse der Plattenkiemen zählen, die auch ... Haie einschließt! Also, ich bin ja eher ein Korallenbiologe. Jemand muss da runter und schauen, ob Haie fluoreszieren. Und da bin ich.
But things got pretty edgy when we found green fluorescence in the stingray, because stingrays are in the Elasmobranch class, which includes ... sharks. So I'm, like, a coral biologist. Somebody's got to go down and check to see if the sharks are fluorescent. And there I am.
(Gelächter)
(Laughter)
Ich dachte: "Vielleicht sollte ich besser zurück zu den Korallen?"
And I was like, "Maybe I should go back to corals."
(Gelächter)
(Laughter)
Es zeigte sich, diese Haie fluoreszieren nicht. Und dann fanden wir es. In einem tiefen, dunklen Canyon vor der Küste von Kalifornien fanden wir den ersten biofluoreszierenden Katzenhai, genau unterhalb all der Surfer. Hier ist er. Sie sind nur einen Meter lang. Man nennt sie Schwellhaie. Man nennt sie Schwellhaie, denn wenn man sie angreift, schlucken sie Wasser, blasen sich wie ein Schlauch auf ihre doppelte Größe auf, und sie klemmen sich unter einen Fels, damit sie der Angreifer nicht frisst. Hier ist unser erstes Filmmaterial dieser biofluoreszierenden Schwellhaie. Absolut herrlich -- ich meine, sie zeigen diese klaren Muster, und es gibt fluoreszierende und nicht fluoreszierende Flächen. Aber es gibt auch diese glitzernden Flecken auf ihnen, die viel heller sind als andere Teile des Hais.
It turns out that these sharks are not fluorescent. And then we found it. In a deep, dark canyon off the coast of California, we found the first biofluorescent swellshark, right underneath all the surfers. Here it is. They're just about a meter long. It's called a swellshark. And they call them a swellshark because if they're threatened, they can gulp down water and blow up like an inner tube, about twice their size, and wedge themselves under a rock, so they don't get eaten by a predator. And here is our first footage of these biofluorescent swellsharks. Just magnificent -- I mean, they're showing these distinct patterns, and there are areas that are fluorescent and areas that are not fluorescent, but they've also got these twinkling spots on them that are much brighter than other parts of the shark.
Das alles ist schön anzusehen. Ich meine, es ist prachtvoll. Aber was bedeutet es dem Hai? Können sie es sehen? Wir schauten in die Literatur, nichts war bekannt über das Sehvermögen dieses Hais. Also nahm ich den Hai zum Augenspezialist Ellis Loew der Cornell-Universität mit, und wir fanden heraus, dass dieser Hai sehr gut und scharf im blau-grünen Bereich sieht, etwa 100 mal besser als wir im Dunklen sehen können, aber sie sehen nur Blau-Grün. Sie nehmen also diese blaue Welt, absorbieren das Blau und erzeugen Grün. Das erzeugt einen Kontrast, den sie tatsächlich sehen können. Das ist unsere Idee, wie sie es schaffen, all diese Muster zu sehen. Männchen und Weibchen haben, wie wir herausfanden, unterschiedliche Muster.
But this is all beautiful to see. I was like, this is gorgeous. But what does it mean to the shark? Can they see this? And we looked in the literature, and nothing was known about this shark's vision. So I took this shark to eye specialist Ellis Loew at Cornell University, and we found out that this shark sees discretely and acutely in the blue-green interface, probably about 100 times better than we can see in the dark, but they only see blue-green. So what it's doing is taking this blue world and it's absorbing the blue, creating green. It's creating contrast that they can indeed see. So we have a model, showing that it creates an ability for them to see all these patterns. And males and females also have, we're finding, distinct patterns among them.
Aber unsere letzte Entdeckung war nur wenige Meilen genau von hier entfernt, auf den Salomon-Inseln. In der Nacht tauchend, traf ich die erste biofluoreszierende Schildkröte. Jetzt geht es von den Fischen über die Haie zu den Reptilien. Das ist, nochmals, erst einen Monat her, aber es zeigt uns, dass wir fast nichts wissen, über das Sehvermögen der Karettschildkröte. Ich denke nach, über all das, was wir noch erfahren werden. Hier auf den Salomon-Inseln sind nur noch ein paar tausend brütende Weibchen dieser Spezies übrig, und das ist einer ihrer Hotspots. Es zeigt uns, wie wichtig es ist, diese Tiere zu schützen, solange es sie gibt, und sie besser zu verstehen.
But our last find came really just a few miles from where we are now, in the Solomon Islands. Swimming at night, I encountered the first biofluorescent sea turtle. So now it's going from fish and sharks into reptiles, which, again, this is only one month old, but it shows us that we know almost nothing about this hawksbill turtle's vision. And it makes me think about how much more there is to learn. And here in the Solomon Islands, there's only a few thousand breeding females of this species left, and this is one of the hotspots for them. So it shows us how much we need to really protect these animals while they're still here, and understand them.
Als ich über Biofluoreszenz nachdachte, wollte ich wissen: Wie tief reicht das? Geht es bis auf den Grund des Ozeans? Also nahmen wir U-Boote, und wir rüsteten sie mit speziellen blauen Lichtern an der Frontseite aus. Wir tauchten hinunter, und bemerkten etwas Wichtiges -- als wir auf 1 000 Meter Tiefe waren, hört es auf. Es gibt kein biofluoreszierendes Leben da unten, unter 1 000 Metern -- fast nichts, nur Dunkelheit. Es ist also eher ein Flachmeer-Phänomen. Unter 1 000 Metern erreichen wir die biolumineszierende Zone, in der neun von zehn Tieren ihr eigenes Licht aussenden, funkeln und blinken.
In thinking about biofluorescence, I wanted to know, how deep does it go? Does this go all the way to the bottom of the ocean? So we started using submarines, and we equipped them with special blue lights on the front here. And we dropped down, and we noticed one important thing -- that as we get down to 1,000 meters, it drops off. There's no biofluorescent marine life down there, below 1,000 meters -- almost nothing, it's just darkness. So it's mainly a shallow phenomenon. And below 1,000 meters, we encountered the bioluminescent zone, where nine out of 10 animals are actually making their own lights
Als ich tiefer tauchen will -- in einem Ein-Mann-U-Boot-Anzug -- sagten manche, das war mein "Jaques Cousteau trifft Woody Allen"-Moment.
and flashing and blinking. As I try to get deeper, this is slapping on a one-person submarine suit -- some people call this my "Jacques Cousteau meets Woody Allen" moment.
(Gelächter)
(Laughter)
Aber als wir da unten experimentierten, überlegte ich: Wie kann man mit Leben feinfühlig umgehen? Da wir ein neues Zeitalter der Forschung beginnen, in dem wir sehr aufpassen und Maßstäbe darüber setzen müssen, wie man forscht. Also tat ich mich mit dem Roboterexperten Rob Wood von der Havard Universität zusammen, und wir entwarfen weiche Unterwasser-Roboterfinger, mit denen wir feinfühlig mit dem marinen Leben umgehen können. Die meisten Technologien zur Erforschung der Tiefsee kommen von der Öl- und Gasindustrie und dem Militär, die sich, wie Sie wissen, nicht so zart vorgehen. Einige Korallen könnten 1 000 Jahre alt sein. Man will sie nicht einfach mit einer riesigen Kralle zerbrechen. Mein Traum ist also etwas wie das. Es ist dunkel, ich bin in einem U-Boot, ich habe kraftrückgekoppelte Handschuhe, ich kann ein Labor vor meinem U-Boot einrichten, indem weiche Roboterfinger sehr feinfühlig Dinge sammeln und in Gefäße bringen, und wir können forschen.
But as we explore down here, I was thinking about: How do we interact with life delicately? Because we're entering a new age of exploration, where we have to take great care, and we have to set examples how we explore. So I've teamed up with roboticist Rob Wood at Harvard University, and we've been designing squishy underwater robot fingers, so we can delicately interact with the marine life down there. The idea is that most of our technologies to explore the deep ocean come from oil and gas and military, who, you know, they're not really caring to be gentle. Some corals could be 1,000 years old. You don't want to just go and crush them with a big claw. So my dream is something like this. At night, I'm in a submarine, I have force-feedback gloves, and I could delicately set up a lab in the front of my submarine, where the squishy robot fingers are delicately collecting and putting things in jars, and we can conduct our research.
Zurück zu den praktischen Anwendungen. Hier schauen Sie in ein lebendes Gehirn, das DNA von fluoreszierenden Meerestieren nutzt, hier von Quallen und Korallen, um das lebende Gehirn zu erleuchten und seine Verbindungen zu erkennen. Lustig, dass wir RGB nutzen, nur um unsere menschliche Intuition zu befriedigen, um unsere Gehirne besser sehen zu können. Und, noch verrückter, ist mein Kollege Vincent Pieribone aus Yale, der tatsächlich ein fluoreszierendes Protein entworfen und gebaut hat, welches auf Spannung reagiert. So kann er sehen, wenn ein einzelnes Neuron feuert. Sie schauen also buchstäblich in den Eingang des Bewusstseins, das von Meereslebewesen stammt.
Back to the powerful applied applications. Here, you're looking at a living brain that's using the DNA of fluorescent marine creatures, this one from jellyfish and corals, to illuminate the living brain and see its connections. It's funny that we're using RGB just to kind of satisfy our own human intuition, so we can see our brains better. And even more mind-blowing, is my close colleague Vincent Pieribone at Yale, who has actually designed and engineered a fluorescent protein that responds to voltage. So he could see when a single neuron fires. You're essentially looking at a portal into consciousness that was designed by marine creatures.
Das bringt mich zurück zu Perspektiven und Beziehungen. Aus den Tiefen des Weltalls sieht unser Universum aus wie eine menschliche Hirnzelle, und dann sind wir in der Tiefsee, und wir finden maritime Kreaturen und Zellen, die den menschlichen Geist erhellen können. Meine Hoffnung ist daher, dass wir mit erleuchtetem Verstand die allumfassenden Verbindungen allen Lebens erkennen können, und ergründen, was es für uns bedeutet, wenn wir unsere Ozeane gesund halten.
So this brings me all back to perspective and relationship. From deep space, our universe looks like a human brain cell, and then here we are in the deep ocean, and we're finding marine creatures and cells that can illuminate the human mind. And it's my hope that with illuminated minds, we could ponder the overarching interconnectedness of all life, and fathom how much more lies in store if we keep our oceans healthy.
Danke.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)