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.
Sou biólogo marinho e fotógrafo-explorador da National Geographic. Mas quero contar-vos um segredo. Esta imagem não faz sentido nenhum. Não faz sentido. Vejo algumas pessoas a chorarem ali atrás por eu ter estragado a sua ideia de sereia. A sereia existe mesmo, mas qualquer um que já tenha feito mergulho sabe que o oceano é mais parecido com isto. Isto porque o oceano é um filtro enorme e, assim que começamos a submergir, deixamos de ver as cores e fica tudo escuro e azul muito depressa.
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.
Mas nós somos humanos, somos mamíferos terrestres. Temos visão tricromática, por isso, vemos a vermelho, verde e azul e somos completamente viciados na cor. Adoramos cores berrantes e tentamos levá-las para debaixo de água connosco.
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.
Existe uma longa e sórdida história sobre levar as cores para debaixo de água. Começa há 88 anos, com Bill Longley e Charles Martin, que tentaram tirar a primeira fotografia a cores debaixo de água. Estão ali com os seus antigos fatos de mergulho, enquanto lhes bombeavam ar e têm um pontão com pó de magnésio altamente explosivo. Os desgraçados à superfície não sabem quando eles irão puxar o cordel e — pum! — meio quilo de explosivos detonará, para eles poderem ter alguma luz debaixo de água e obter uma imagem como este lindo bodião-de-pluma. É uma imagem linda, mas não é real. Estão a criar um ambiente artificial, para podermos saciar o nosso vício na cor.
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.
Vendo por outra perspetiva, o que descobrimos é que, em vez de levarmos as cores para debaixo de água connosco, temos visto o oceano azul, mas é um cadinho de azul. Os animais que lá vivem há milhões de anos têm evoluído de todas as maneiras para assimilarem aquela luz azul e esquecerem as outras cores. Eis uma pequena amostra deste mundo secreto. É um espetáculo de luzes subaquático.
(Music)
(Música)
Again, what we're seeing here is blue light hitting this image. These animals are absorbing the blue light and immediately transforming this light.
O que vemos aqui é a luz azul a iluminar esta imagem. Estes animais absorvem a luz azul e transformam-na imediatamente.
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.
Se pensarem bem, o oceano representa 71% do planeta e a luz azul pode descer aos 1000 metros. À medida que submergimos, uns 10 metros depois, o vermelho desaparece todo. Se virem alguma coisa abaixo dos 10 metros que seja vermelha, é um animal a transformar-se e a criar o seu próprio vermelho. Este é o maior ambiente azul monocromático do mundo.
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.
A minha entrada neste mundo de biofluorescência começa com os corais. Quero dar uma conferência sobre os corais e como são fantásticos. Uma das coisas que eles fazem, uma das suas milagrosas proezas, é que produzem imensas proteínas fluorescentes, moléculas fluorescentes. Neste coral, mais de 14% da sua massa corporal pode ser esta proteína fluorescente. Não ganharíamos 14% de músculos para não os usarmos. Provavelmente, é algo que tem uma finalidade. Nos últimos 10 a 15 anos, isto foi muito especial para mim, porque esta molécula revelou-se uma das ferramentas mais revolucionárias da ciência biomédica e permite-nos ver melhor o nosso interior.
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.
Como estudo isto? Para estudar a biofluorescência, nadamos à noite. Quando comecei, só usava estes filtros azuis de fita-cola por cima do estroboscópico, para me certificar de que via a luz que era transformada pelos animais. Organizámos uma exposição no Museu da História Natural e estávamos a tentar mostrar a beleza dos corais fluorescentes no recife quando aconteceu uma coisa que me deixou de queixo caído. Isto. No meio dos nossos corais, estava um peixe verde fluorescente. Foi a primeira vez que vimos um peixe verde fluorescente ou qualquer vertebrado. Esfregámos os olhos, verificámos os filtros, a pensar que alguém nos pregara uma partida com a câmara, mas a enguia era real.
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.
Foi a primeira enguia verde fluorescente que encontrámos e isto alterou totalmente a minha trajetória. Tive de largar os corais e juntar-me a um cientista, o John Sparks, e iniciar uma busca pelo mundo, para apurar se este fenómeno era comum. Os peixes são mais interessantes do que os corais, porque têm uma visão muito evoluída. Alguns deles até tinham — pela forma como estava a fotografá-los — lentes nos olhos que aumentavam a fluorescência. Quis aprofundar mais esta questão.
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.
Criámos novos equipamentos e esquadrinhámos os recifes do mundo inteiro, em busca de vida fluorescente. É um pouco como a cena do "E.T. ligar casa". Estávamos a nadar, com a luz azul, à procura de uma resposta, de animais que absorvessem a luz e no-la transferissem. Finalmente, encontrámos a nossa inesperada enguia Kaupichphys. É uma enguia muito tímida e solitária e sabemos muito pouco sobre ela. Medem pouco mais que um dedo e passam cerca de 99,9% do tempo escondidas debaixo de uma pedra. Mas saem para acasalar em noites de lua cheia e essa noite de lua cheia, debaixo de água, torna-se azul. Talvez usem isto para se verem umas às outras, encontrarem-se rapidamente, acasalar e voltar para o buraco por muito tempo. Mas depois começámos a encontrar mais vida marinha fluorescente, como esta dourada verde fluorescente, com as suas riscas horizontais na cabeça e na nuca. Está praticamente camuflada, brilhando à mesma intensidade do que o coral fluorescente.
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.
Depois deste peixe, fomos apresentados a este peixe-leão vermelho fluorescente, camuflado e escondido nesta rocha. A única vez que o vimos foi em algas vermelhas fluorescentes ou corais vermelhos fluorescentes.
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.
Mais tarde, encontrámos este peixe-lagarto verde fluorescente. Há muitos tipos de peixes-lagarto e são praticamente idênticos, à luz branca. Mas se olharmos para eles com uma luz fluorescente, vemos muitos padrões, conseguimos ver as diferenças entre eles. No total — só documentámos isto o ano passado — encontrámos mais de 200 espécies de peixes biofluorescentes.
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.
Uma das minhas inspirações é o artista e biólogo francês Jean Painlevé. Consegue captar o espírito empreendedor e criativo da biologia. Criou o seu próprio equipamento, fez as suas próprias câmaras e sentia-se fascinado pelo cavalo-marinho, Hippocampus erectus. Filmou, pela primeira vez, o cavalo-marinho a dar à luz. Este é o cavalo-marinho macho. Foi um dos primeiros peixes a nadar na vertical com o cérebro no topo da cabeça. Os machos dão à luz. São criaturas fenomenais. Ele ficou acordado durante dias. Até pôs uma viseira elétrica na cabeça, que lhe dava choques, para poder captar este momento. Gostava de poder ter mostrado a Painlevé o momento em que encontrámos cavalos-marinhos biofluorescentes da mesma espécie dos que eles estudava. Eis as nossas imagens.
(Music)
(Música)
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.
São os peixes mais enigmáticos. Podemos estar a nadar por cima deles e não os ver. Camuflavam-se nas algas, que também eram vermelhas fluorescentes, mas têm uma visão excelente e passam por um longo ritual de acasalamento. Talvez o estejam a usar naquele efeito.
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.
Mas a situação ficou tensa, quando encontrámos raias verdes fluorescentes nas raias porque as raias são da subclasse dos peixes cartilagíneos, que inclui... os tubarões. Eu sou biólogo de corais. Alguém tem de ir lá abaixo ver se os tubarões são fluorescentes. E ali estou eu.
(Laughter)
(Risos)
And I was like, "Maybe I should go back to corals."
Pensei: "Talvez devesse voltar aos corais".
(Laughter)
(Risos)
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.
Acontece que estes tubarões não são fluorescentes. E então encontrámo-lo. Num desfiladeiro escuro e profundo da costa da Califórnia, encontrámos o primeiro tubarão-dorminhoco biofluorescente, mesmo por baixo dos surfistas. Cá está ele. Mede cerca de um metro. Chama-se tubarão-dorminhoco. Chama-se assim, porque, ao sentir-se ameaçado, engole água e incha como uma câmara-de-ar do dobro do seu tamanho e enfia-se debaixo de uma rocha, para não ser comido pelos predadores. Aqui estão as nossas primeiras imagens destes tubarões biofluorescentes. São magníficos. Exibem estes padrões distintos, há partes que são fluorescentes e outras que não, mas também têm umas pintas cintilantes bem mais brilhantes do que outras partes.
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.
Isto é tudo muito bonito de ver. Para mim, foi lindíssimo. Mas o que quer dizer para o tubarão? Eles conseguem ver isto? Fomos ver aos livros e não se sabia nada sobre a visão destes tubarões. Levei este tubarão ao oftalmologista Ellis Loew, da Universidade de Cornell, e descobrimos que este tubarão tem uma visão distinta e apurada na interface azul-verde, talvez 100 vezes melhor do que a nossa visão no escuro. Mas eles só veem azul e verde. O que ele faz é pegar neste mundo azul e absorver o azul, criando o verde. Cria um contraste que consegue ver. Temos um modelo, que mostra que ele cria uma forma de ver todos estes padrões. Estamos a descobrir que os machos e as fêmeas também têm padrões distintos entre si.
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.
Mas a nossa última descoberta deu-se a uns quilómetros de onde estamos agora, nas Ilhas Salomão. Ao nadar à noite, encontrei a primeira tartaruga marinha biofluorescente. Passámos dos peixes e dos tubarões para os répteis. E, repito, isto foi só há um mês, mas mostra-nos que não sabemos quase nada sobre a visão desta tartaruga-de-pente. Isso faz-me pensar que ainda há muito para aprender. Aqui, nas Ilhas Salomão, já só restam uns milhares de fêmeas reprodutoras desta espécie. Este é um dos seus pontos principais. Isto mostra-nos como é necessário protegermos estes animais, enquanto ainda cá estão, e compreendê-los.
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.
Relativamente à biofluorescência, queria saber que profundidade atingia. Iria até ao fundo do oceano? Então, começámos a usar submarinos e equipámo-los com luzes azuis especiais à frente. Descemos e reparámos numa coisa importante: assim que chegamos aos 1000 metros, diminui. Não existe vida marinha biofluorescente abaixo dos 1000 metros. Quase nada, só escuridão. É essencialmente um fenómeno à superfície. Abaixo dos 1000 metros, encontrámos a zona bioluminescente, onde 9 em 10 animais produzem as suas próprias luzes, reluzem e piscam. Enquanto tentava descer
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.
— isto sou eu vestido com um fato submarino, houve quem lhe chamasse o meu momento "Jacques Cousteau encontra Woody Allen" -
(Laughter)
(Risos)
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.
Mas enquanto explorávamos ali em baixo, eu pensava: "Como podemos interagir com a vida delicadamente?" Estamos a entrar numa nova era de explorações, em que temos de ter muito cuidado e dar o exemplo na maneira como exploramos. Juntei-me ao engenheiro Rob Wood da Universidade de Harvard e estamos a criar dedos de robô subaquáticos esponjosos, para podermos interagir delicadamente com a vida marinha. A maioria das nossas tecnologias para explorar o oceano profundo vêm do petróleo, do gás e do exército, que, como sabem, não querem saber da delicadeza. Alguns corais podem ter mais de 1000 anos. Não queremos esmagá-los com uma garra enorme. O meu sonho é algo assim. É de noite, estou num submarino, tenho luvas com sensores de "force feedback" e podia montar um laboratório na dianteira do meu submarino, onde os dedos esponjosos de robô recolhem e põe coisas em frascos delicadamente, para podermos continuar a investigar.
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.
Voltando às poderosas aplicações. Aqui, podem ver um cérebro vivo que usa o ADN de criaturas marinhas fluorescentes — neste caso, de anémonas e corais — para iluminar o cérebro vivo e ver as suas ligações. É curioso usar as cores vermelho, verde, azul só para satisfazermos a nossa intuição humana, para podermos ver melhor os nossos cérebros. E ainda mais impressionante é o meu colega Vincent Pieribone, de Yale, que criou e desenvolveu uma proteína fluorescente que reage à voltagem. Assim, podemos ver quando um único neurónio dispara. Estão basicamente a olhar para um portal para a consciência que foi concebido por criaturas marinhas.
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.
Isto conduz-me à questão inicial da perspetiva e das relações. Do espaço profundo, o nosso universo parece uma célula cerebral humana e cá estamos nós, no oceano profundo, onde encontramos criaturas marinhas e células que conseguem iluminar a mente humana. E eu espero que com as mentes iluminadas, possamos considerar a interconetividade global da vida e descobrir o que mais nos reserva o futuro se mantivermos os oceanos limpos.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)