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.
Я морской биолог и фотограф-исследователь в National Geographic, и я хочу поделиться секретом. Эта картинка — неправильная, абсолютно неправильная. Вижу, кто-то на задних рядах уже заплакал, потому что я разрушил его представление о русалках. На самом деле русалки существуют, но каждый, кто погружался, знает, что океан выглядит скорее так. И это потому, что океан — это огромный фильтр, и как только вы ухóдите под воду, цветá теряются, всё очень быстро становится тёмным и синим.
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.
Мы, люди — наземные млекопитающие. У нас трихроматическое зрение, мы видим красный, зелёный и синий цветá, и без них просто жить не можем. Мы любим сногсшибательные цветá и стараемся принести их с собой под воду.
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.
Это была долгая и жалкая история о принесении цвéта под воду, и началась она 88 лет назад с Билла Логнли и Чарльза Мартина, которые пытались сделать первую цветную фотографию под водой. Они плавают в аквалангах тех времён, в которые накачивают воздух, а к ним привязан поплавок с взрывчатым порошком магния. Бедные люди на поверхности не уверены, нужно ли уже тянуть за верёвку, когда аквалангисты нашли нужный фокус, и — бум! — полкило магния взрывается, так что немного света доходит под воду, и они могут сфотографировать, например, красивого хогфиша. Это роскошная картинка, но она нереальна. Они создают искусственную среду́, чтобы мы могли утолить свою жажду цветов.
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.
Но если посмотреть с другой стороны, то выясняется, что вместо того, чтобы приносить цвет под воду, как это делают люди, которые продолжают видеть только синий океан, где сосредоточена сплошная синева, животные, которые живут здесь миллионы лет, эволюционировали так, чтобы поглощать синий свет и преобразовывать его в другие цветá. Вот лишь небольшой пример того, как может выглядеть подводный мир. Напоминает световое шоу под водой.
(Music)
(Музыка)
Again, what we're seeing here is blue light hitting this image. These animals are absorbing the blue light and immediately transforming this light.
И снова всё изображение — на самом деле в синем цвете. Эти животные поглощают синий цвет и немедленно трансформируют его.
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.
Океан занимает 71% нашей планеты, а синий цвет может проникать на глубину почти 1 000 метров. Когда мы спускаемся под воду, после примерно 10 метров красного цвета уже нет. Поэтому если вы видите что-то красное на глубине больше 10 метров, вы видите трансформацию цвéта животным, которое создаёт свой собственный красный. Это самая большая монохромная синяя среда на нашей планете.
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.
Моё погружение в мир биофлуоресценции началось с кораллов. Я хочу сделать полноценное TED-выступление о кораллах и о том, какие они классные. Одно из их удивительных умений заключается в том, что они производят много флуоресцентного белкá, флуоресцентных молекул. Вот этот коралл может производить до 14% своей массы флуоресцентного белкá. Вы же не станете наращивать 14% мышечной массы и не использовать её, поэтому у неё определённо должна быть некая функциональная роль. В последние 10–15 лет я с особым интересом изучал этот вопрос, потому что, как выяснилось, эта молекула стала революционным инструментом в биомедицине, она позволяет нам лучше увидеть то, что находится внутри нас.
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.
Как я изучаю это? Чтобы изучать биофлуоресценцию, мы погружаемся в воду ночью. Когда я только начинал, я использовал фильтры с синей плёнкой на своих стробоскопах, чтобы быть уверенным в том, что я действительно вижу свет, который трансформируют животные. Мы делали экспозицию для Музея естественной истории, пытаясь показать, как здóрово выглядят флуоресцентные кораллы на рифе, и тогда случилось то, что поразило меня: вот это. Между нашими кораллами — вот эта зелёная светящая рыба. Мы впервые видели не только зелёную светящуюся рыбу, но и вообще позвоночное существо. Мы протирали глаза, проверяли наши фильтры, думали, может, кто-то нас разыгрывает, но угорь был настоящий.
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.
Это был первый найденный нами зелёный светящийся угорь, и это полностью изменило моё направление деятельности. Я оставил кораллы и объединился с экспертом по изучению рыб Джоном Спарксом, и мы начали изучать, насколько этот феномен распространён в мире. Рыбы намного интереснее кораллов, потому что у них развитое зрение, а у некоторых, как я увидел, в глазах есть линзы, которые усиливают свечение. Я хотел изучить эту тему подробнее.
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.
Мы создали новые устройства и стали изучать рифы по всему миру в поисках флуоресцентной жизни. Напоминает самодельный коммуникатор «инопланетянина». Мы плаваем с синим светом в поисках ответной реакции от животных, которые вбирают в себя свет и возвращают его нам в цвете. В конце концов мы нашли нашу звезду — угря Kaupichphys. Это пугливый угорь, отшельник, о котором мы почти ничего не знаем. Они размером примерно с мой палец, и они проводят 99,9% своего времени, прячась под камнями. Угри выходят на нерест ночью в полнолуние, свет полной луны достигает глубины как синий. Возможно, для них это способ быстро найти друг друга, выметать икру и снова надолго вернуться в свою норку. Но потом мы стали находить других светящихся жителей моря, например, этого зелёного флуоресцентного леща с почти гоночными полосками на голове и загривке, он практически невидим, светясь с такой же интенсивностью, как и флуоресцентные кораллы.
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.
После этой рыбы мы познакомились с этим красным светящимся морским ершом, который прячется на этом камне. Раньше мы видели подобную маскировку только на красных светящихся водорослях и красных светящихся кораллах.
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.
Позже мы обнаружили этого скрытного зелёного светящегося ящероголова. Их насчитывается несколько видов, при дневном свете они выглядят почти одинаково. Но если посмотреть под флуоресцентным светом, можно увидеть множество узоров и их разнообразие. В общей сложности, согласно нашему прошлогоднему отчёту, мы нашли более 200 видов биофлуоресцентных рыб.
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.
Среди тех, кто меня вдохновляет, французский художник и биолог Жан Панлеве. У него был дух исследователя и творца в биологии. Он создавал собственные устройства, собственные камеры, а ещё он восхищался морскими коньками, Hippocampus erectus, он впервые заснял размножение морских коньков. Это самец морского конька. Они были первыми из рыб, кто начал плавать вертикально, при этом их мозг располагается над головой. Самцы вынашивают потомство — феноменальные создания. Жан не спал сутками. У него даже был щиток на шлеме, который бил его током, чтобы он смог сделать снимок вовремя. Я бы хотел показать Панлеве тот момент, когда мы нашли биофлуоресцентных морских коньков среди тех самых видов, которых он изучал. Вот наша запись.
(Music)
(Музыка)
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.
Они самые скрытные из рыб. Можно проплыть прямо над ними и не увидеть морских коньков. Они будто растворяются в водорослях, которые тоже светятся красным, но у коньков отличное зрение; они проходят весь долгий ритуал нереста и, возможно, используют для этого своё свечение.
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.
Ситуация обострилась, когда мы выяснили, что электрические скаты тоже светятся зелёным, потому что скаты относятся к классу пластиножаберных, к которым относятся также... акулы. Я, вроде бы, биолог, изучающий кораллы. Кто-то должен погрузиться и проверить, светятся ли акулы. И вот он я.
(Laughter)
(Смех)
And I was like, "Maybe I should go back to corals."
Я думал: «Возможно, мне лучше вернуться к кораллам».
(Laughter)
(Смех)
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.
Выяснилось, что эти акулы не флуоресцентны. А потом мы нашли их. В тёмном глубоком каньоне у побережья Калифорнии мы нашли первую светящуюся головастую акулу, как раз под дайверами. Вот она. Они примерно метр в длину. Их называют головастыми акулами. Их так называют, потому что когда акула испугана, она может накачать себя водой и раздуться почти вдвое, чтобы расклиниться между камнями так, что хищник не сможет её съесть. Вот наша первая видеозапись светящихся головастых акул. Восхитительно — у них разные узоры, есть светящиеся части, а есть несветящиеся, а есть мерцающие точки, которые гораздо ярче, чем остальные части тела.
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.
Это всё невероятно красиво. Это роскошно. Но для чего акулам подобный внешний вид? Могут ли они различать друг друга? Мы обратились к литературе и выяснили, что о зрении акул ничего не известно. Я обратился к Эллис Лоев, специалисту по зрению в Корнелльском университете, и мы выяснили, что такие акулы видят чётко и дискретно в сине-зелёном цвете, примерно в 100 раз лучше, чем мы видим в темноте, но они видят только синее и зелёное. Вот что они делают: берут синий цвет и поглощают его, создавая зелёный. Создаётся контраст, который они способны увидеть. У нас есть модель, которая показывает способность у акул видеть эти узоры. Самцы и самки, как мы выяснили, имеют различные узоры.
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.
Наше последнее открытие случилось в нескольких километрах отсюда, на Соломоновых островах. Погрузившись ночью, я обнаружил первую биофлуоресцентную черепаху. Так мы открыли рыб и акул, затем — рептилий, последнему открытию всего месяц, но оно показывает нам, что мы почти ничего не знаем о зрении этой морской черепахи. Это заставляет меня думать, сколько всего ещё предстоит изучить. Здесь, на Соломоновых островах, осталось всего несколько тысяч самок, способных размножаться, и это один из участков их повышенной активности. Это показывает, что мы по-настоящему должны защищать этих животных, пока они ещё здесь, и изучать их.
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.
Размышляя о биофлуоресценции, я хотел знать, как глубоко она проникает? Есть ли она на сáмом дне океана? Мы стали пользоваться подводными лодками, разместив специальные синие огни на носу лодок. Мы погрузились и заметили важную особенность: как только мы ушли ниже 1 000 метров, всё пропало. На этой глубине нет биофлуоресцентной морской жизни, после 1 000 метров нет почти ничего, только темнота. Это феномен мелководья. Глубже отметки в 1 000 метров мы обнаружили биофлуоресцентную зону, где 9 из 10 животных излучают свой собственный свет, мигают и сверкают.
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.
Я пытаюсь спуститься глубже, это огромный костюм для погружения для одного человека — некоторые говорят, это момент, когда Жак-Ив Кусто встретил Вуди Аллена.
(Laughter)
(Смех)
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.
Но пока мы спускались ниже, я думал о том, как бережно взаимодействовать с этой жизнью? Мы на пороге новой эры открытий, что требует от нас осмотрительности: мы должны показать, как правильно проводить исследования в этих местах. Я объединился с робототехником Робом Вудом из Гарвардского университета, и мы создали мягкую подводную клешню, которая сможет аккуратно взаимодействовать с подводной жизнью. Большинство наших технологий для глубоководных исследований пришли из нефтегазовой и военной отрасли, а там, знаете ли, обычно не стараются быть аккуратными. Некоторым кораллам может быть более 1 000 лет. Мы не хотим просто приплыть и сломать их большим ко́гтем. Я мечтаю о чём-то вроде этого: я на подводной лодке ночью, у меня есть управляемые перчатки, и я могу аккуратно развернуть лабораторию на носу своей подлодки, где мягкая клешня робота бережно собирает образцы, помещает их в контейнеры, и мы можем провести исследование.
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.
Вернёмся к полезным применениям. Здесь вы видите мозг, в котором использованы ДНК светящихся морских созданий, эти — от медуз и кораллов, чтобы подсветить мозг и увидеть связи внутри него. Забавно, что мы используем RGB, чтобы удовлетворить нашу интуицию и лучше рассмотреть мозг. А вот ещё более удивительный факт. Мой коллега Винсент Пьербон в Йельском университете разработал и создал флуоресцентный белóк, который реагирует на напряжение. Мы можем увидеть работу конкретного нейрона. Вы буквально видите портал в сознание человека, который был создан с помощью обитателей моря.
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.
Это возвращает меня к идее перспективы и отношений. Из космоса наша Вселенная выглядит как клеточка мозга, а вот мы — в глубине океана, и мы находим морские создания и клетки, которые могут осветить мозг человека. Я надеюсь, что с просветлённым сознанием мы сможем постигнуть всеобъемлющие связи окружающего мира и понять, сколько всего ещё ждёт своих открытий, если мы сохраним океан здоровым.
Thank you.
Спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)