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.
Ik ben marien bioloog en ontdekkingsreiziger/fotograaf voor National Geographic, maar hier is een geheim: deze foto is volstrekt incorrect, totaal fout. Ik zie in de zaal een paar mensen huilen dat zeemeerminnen niet echt zijn. Vooruit dan, de zeemeermin bestaat, maar iedereen die ooit gedoken heeft weet dat de oceaan er meer zo uit ziet. Dat is omdat de oceaan een enorme filter is, dus zodra je onderwater gaat, begin je kleuren te verliezen, en het wordt al snel donkerder en blauwer.
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.
Maar wij zijn mensen, op het land levende zoogdieren. We hebben driekleurig zicht, we zien in rood, groen en blauw, en we zijn verslaafd aan kleur. We houden van felle kleuren en we proberen die felle kleuren mee te nemen onderwater.
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.
Het onderdompelen van kleur heeft een lange, troebele geschiedenis die 88 jaar geleden begon met Bill Longley en Charles Martin, die probeerden om de eerste onderwater-kleurenfoto te nemen. En ze zijn daar met hun ouderwetse duikapparatuur, waar je handmatig de zuurstof pompt, en ze hebben een ponton met explosief magnesium poeder, en de mensen aan de oppervlakte weten niet wanneer ze aan het touw trekken, wanneer ze de camera in focus hebben, en -- boem! -- een pond explosieven ontploft zodat ze een klein beetje licht krijgen onderwater en een foto nemen zoals deze prachtige everlipvis. Ik bedoel, het is een prachtige foto, maar het is niet echt. Ze creëren een kunstmatige omgeving, om aan onze kleurverslaving tegemoet te komen.
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.
Bekijk het even op een andere manier. Als we geen kleuren meenemen onderwater en we kijken naar de blauwe oceaan, dan zien we een smeltkroes van blauwe tinten, en dieren die er al miljoenen jaren leven, hebben allerlei manieren ontwikkeld om dat blauwe licht in zich op te nemen en andere kleuren af te geven. Hier is een voorbeeld van hoe hun geheime wereld eruitziet. Het is een onderwaterlichtshow.
(Music)
(Muziek)
Again, what we're seeing here is blue light hitting this image. These animals are absorbing the blue light and immediately transforming this light.
Hier zien we dus blauw licht, dat dit beeld raakt. Deze dieren nemen dat blauwe licht op en vervormen het meteen.
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.
Denk je eens in: de oceaan bedekt 71% van de planeet, en blauw licht rijkt tot bijna 1000 meter. Dus als we onderwater gaan, dan is na 10 meter al het rode licht verdwenen. Zie je dieper dan 10 meter iets roods, dan is het een dier dat z'n eigen rood creëert. Dit is de grootste, monochrome, blauwe omgeving op aarde.
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.
Mijn ingang naar deze wereld van biofluorescentie begint met koraal. Ik zou graag een hele TED-talk geven over koraal, en hoe gaaf koraal is. Een van de dingen die ze doen -- een geweldige prestatie -- is het produceren van fluorescerende eiwitten, fluorescerende moleculen. In dit koraal kan het tot 14% van het gewicht zijn -- dit fluorescerende eiwit. Je zou nooit 14% spiermassa ontwikkelen zonder die te gebruiken, dus het lijkt logisch dat het een nut heeft. De laatste 10 tot 15 jaar was dit zo speciaal voor mij, want dit molecuul blijkt nu een van de meest revolutionaire stukken gereedschap te zijn in de biomedische wetenschappen, Het laat ons beter in onze eigen lichamen kijken.
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.
Hoe bestudeer ik dit? Om biofluorescentie te bestuderen, zwemmen we 's nachts. Toen ik daarmee begon, had ik bij wijze van filters blauwe tape over mijn lichten geplakt zodat ik zeker wist dat ik het licht zag dat door de dieren omgezet werd. We maken een tentoonstelling voor het Natuurhistorisch Museum (VS), en we willen laten zien hoe geweldig deze koralen zijn in de riffen, en er gebeurde iets waar ik versteld van stond: dit. Midden tussen onze koralen zwemt deze groene fluorescerende vis. Het is de eerste groen fluorescerende vis die we zien, het eerste gewerveld dier zelfs. En we wrijven in onze ogen, controleren de filters, misschien dat het een grap is met onze camera, maar de aal was echt.
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.
Het was de eerste groen fluorescerende aal die we vonden en dat veranderde mijn levenspad compleet. Dus ik moest koraal opgeven en ging samenwerken met een visbioloog, John Sparks. We zochten over de hele wereld om te kijken hoe vaak dit voorkomt. En vissen zijn veel interessanter dan koraal, want ze hebben geavanceerd zicht, en sommige vissen hebben -- zo zag het er op mijn camera uit -- lenzen in hun ogen die de fluorescentie nog meer versterken. Dus wilde ik meer weten.
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.
We ontworpen nieuwe apparatuur en zochten in de riffen op aarde naar fluorescerend leven. En het is een beetje zoals in "E.T.". We zwemmen daar met dat blauwe licht, en we zoeken naar een reactie, van dieren die dat licht opnemen en terugsturen. Uiteindelijk vonden we een extroverte Kaupichphys paling. Het is een hele schuwe paling, waar we bijna niks vanaf weten. Ze zijn zo groot als mijn vinger, en brengen 99,9% van hun tijd door verstopt onder een steen. Maar deze palingen planten zicht voort tijdens de volle maan, en een volle maan onderwater betekent meer blauw light. Misschien gebruiken ze dit om elkaar beter te zien, snel te vinden, te paren, en weer onder hun steen te kruipen voor een lange tijd. Maar toen vonden we andere fluorescerende soorten, zoals deze groen fluorescerende brasem, met strepen over het hoofd en de nek, en het bijna gecamoufleerd en is bijna even fel als het fluorescerende koraal hier.
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.
Na deze vis, vonden we een rood fluorescerende schorpioenvis, in vermomming op deze steen. De enige keer dat we dit gezien hebben, was op rode fluorescerende algen, of rood fluorescerende koraal.
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.
Later vonden we deze sluikse groen fluorescerende hagedisvis. Deze hagedisvis heeft vele gedaanten, die bijna identiek zijn onder normaal wit licht. Maar als je naar ze kijkt onder fluorescentielampen, dan zie je veel patronen, dan zie je pas echt de verschillen tussen de soorten. En in totaal -- dit hebben we vorig jaar pas bekend gemaakt -- vonden we meer dan 200 soorten biofluorescerende vissen.
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.
Een van mijn idolen is de Franse artiest en bioloog Jean Painlevé. Hij is echt een voorbeeld van ondernemen en creativiteit in biologie. Hij ontwierp zijn eigen apparatuur, maakte zijn eigen camera's, en hij was gefascineerd met zeepaardjes, Hippocampus erectus, en was de eerste die de geboorte van zeepaardjes vastlegde. Dus dit is het mannetje. Ze waren een van de eerste vissen die overeind begonnen te zwemmen met de hersenen boven hun hoofd. De mannetjes bevallen, fenomenale dieren. Hij bleef dagenlang wakker. Hij zette zelfs een schok-gevende bril op die hem wakker hield om dit moment vast te leggen. Ik had Painlevé graag laten zien dat we de fluorescerende zeepaardjes gevonden hebben in dezelfde soort die hij bestudeerde. En dit zijn onze beelden.
(Music)
(Muziek)
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.
Ze zijn ontzettend schuw. Je kunt er vlak boven zwemmen zonder dat je ze ziet. Ze camoufleren zich in de algen, die ook fluorescerend rood zijn, en ze hebben heel goed zicht, en ze hebben een lang paringsritueel, en misschien dat ze het daarvoor gebruiken.
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.
Maar het werd echt interessant toen we groene fluorescerende roggen vonden, want roggen vallen onder de Elasmobranch, en daarbij horen ook ... de haaien. Ik ben dus koraalbioloog. Maar nu moest iemand gaan kijken of haaien fluorescerend zijn. En daar ben ik dan.
(Laughter)
(Gelach)
And I was like, "Maybe I should go back to corals."
Ik dacht: "Misschien ga ik maar terug naar koraal."
(Laughter)
(Gelach)
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.
Blijkt dat deze haaien niet fluorescerend zijn. En toen vonden we ze. In een diepe, donkere kloof bij de kust van Californië, vonden we de eerste fluorescerende zwelhaaien, vlak onder alle surfers. Hier is 'ie. Ze zijn ongeveer een meter lang, en heten zwelhaaien. Ze heten zo omdat ze zich bij bedreiging volpompen met water tot ze twee keer zo groot zijn, en zich vastklemmen onder een steen, zodat roofdieren ze niet kunnen eten. En hier zijn onze eerste beelden van de fluorescerende zwelhaaien. Ongelooflijk -- ik bedoel, ze hebben specifieke patronen, en stukken die wel fluorescerend zijn, en stukken die dat niet zijn, maar ze hebben ook flikkerende vlekken op hun lijf, die veel feller zijn dan andere delen.
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.
En het is prachtig om te zien. Ik dacht, "Dit is schitterend." Maar wat betekent het voor de haai? Kunnen ze dit zien? En we zochten naar artikelen, maar niks was bekend over het zicht van deze haai. Dus bracht ik de haai naar oogspecialist Ellis Loew aan Cornell University en we kwamen erachter dat deze haai ontzettend goed zicht heeft in de blauwe en groene spectra, ongeveer 100 keer beter dan dat wij in het donker zien, maar ze zien alleen blauw en groen. Dus wat het doet, is het neemt deze blauwe oceaan in zich op, neemt het blauw licht in zich op, en geeft groen licht af. Het creëert een contrast dat ze zelf kunnen zien. Dus hebben we een model, dat laat zien dat ze al deze patronen kunnen zien. En mannetjes en vrouwtjes hebben ook unieke patronen.
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.
Maar onze laatste ontdekking kwam een paar kilometer hier vandaan, in de Solomon eilanden. Daar vond ik 's nachts de eerste fluorescerende zeeschildpad. Dus nu hebben we het in vissen, in haaien... en in reptielen, en ook al is het pas een maand oud, het laat zien dat we vrijwel niks weten over het zicht van deze karetschildpad. En daarom geloof ik dat er nog veel meer te ontdekken valt. En hier in de Solomon eilanden, zijn er nog maar een paar duizend vruchtbare vrouwtjes over, en dit is een plek waar ze samenkomen. Dus het is belangrijk dat we deze dieren beschermen nu ze er nog zijn en dat we ze leren begrijpen.
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 and flashing and blinking.
Als we over biofluorescentie nadenken, dan wil ik weten hoe diep het gaat. Helemaal tot de bodem van de oceaan? Dus gebruikten we onderzeeërs, gaven we ze apparatuur met speciale blauwe lampen aan de voorkant, en gingen we naar beneden, en merkten we iets belangrijks: wanneer we 1000 meter bereiken, stopt biofluerescentie. Er zijn geen fluorescerende zeeschepsels dieper dan 1000 meter -- bijna niets, complete duisternis. Dus je ziet het vrijwel alleen in ondiep water. En dieper dan 1,000 meter, kwamen we bioluminescente zone in, waar 9 van de 10 dieren hun eigen licht creëren, en flikkeren en schitteren.
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.
Als we nog dieper gaan, in een eenpersoons duikbootpak -- dit is mijn "Jaques Cousteau treft Woody Allen" moment.
(Laughter)
(Gelach)
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.
Maar als we hier zoeken, dacht ik, hoe gaan we voorzichtig met deze wezens om? Want het is een nieuw tijdperk voor ontdekkingsreizigers waar we voorzichtig moeten zijn en een voorbeeld geven aan onderzoekers. Dus ben ik gaan samenwerken met Rob Wood aan Harvard University, en hebben we zachte, onderwater robot vingers ontworpen, zodat we voorzichtig om kunnen gaan met de zeeschepsels daar. Het idee is dat de meeste van onze technologie voor mariene onderzoek van de olie- en gas-industrie en het leger komt, die zich niet echt bezig houden met voorzichtig zijn. Sommige koralen kunnen wel duizend jaar oud zijn. Die wil je niet verpletteren met een gigantische klauw. Dus mijn droom ziet er zo uit. 'S nachts zit ik in een onderzeeër, ik heb handschoenen die ik bestuur, en ik kan voorzichtig een laboratorium bouwen voor mijn onderzeeër, waar de zachte robot vingers voorzichtig monsters nemen en ze in potjes stoppen, en we onderzoek kunnen doen.
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.
Terug naar de indrukwekkende toegepaste toepassingen. Hier zie je een levend brein dat het DNA gebruikt van fluorescerende zeeschepsels, deze van een kwal en koralen, om het levende brein te belichten en de verbindingen te laten zien. Raar dat we RGB gebruiken om onze eigen intuïtie tevreden te stellen zodat we onze hersenen beter kunnen zien. En nog verbijsterender, is mijn collega Vincent Pieribone aan Yale, die een fluorescerend eiwit ontworpen heeft dat reageert op spanning. Dus kan hij zien wanneer een enkele neuron een signaal geeft. Wat je ziet, is een deur naar het bewustzijn, die ontworpen is door zeeschepsels.
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.
Dus dat brengt me terug naar het idee van perspectief en verbindingen. Vanuit de ruimte lijkt ons universum op een menselijke hersencel, en hier zijn we dan diep onderwater en vinden we zeeschepsels en cellen die de menselijke geest kunnen verlichten. En ik hoop dat we met die verlichtte geesten de overkoepelende verbondenheid van al het leven kunnen overdenken, en bevatten hoeveel meer er nog wacht als we onze oceanen gezond houden.
Thank you.
Dankjewel.
(Applause)
(Applaus)