In the spirit of Jacques Cousteau, who said, "People protect what they love," I want to share with you today what I love most in the ocean, and that's the incredible number and variety of animals in it that make light.
ברוח דברי ז'אק קוסטו, שאמר, "בני-אדם שומרים על מה שהם אוהבים", ברצוני לשתף אתכם היום במה שאני הכי אוהבת באוקיינוסים, וזה המספר והמגוון הבלתי נתפסים של יצורים המייצרים אור אשר חיים בהם.
My addiction began with this strange looking diving suit called Wasp; that's not an acronym -- just somebody thought it looked like the insect. It was actually developed for use by the offshore oil industry for diving on oil rigs down to a depth of 2,000 feet. Right after I completed my Ph.D., I was lucky enough to be included with a group of scientists that was using it for the first time as a tool for ocean exploration. We trained in a tank in Port Hueneme, and then my first open ocean dive was in Santa Barbara Channel. It was an evening dive. I went down to a depth of 880 feet and turned out the lights. And the reason I turned out the lights is because I knew I would see this phenomenon of animals making light called bioluminescence. But I was totally unprepared for how much there was and how spectacular it was. I saw chains of jellyfish called siphonophores that were longer than this room, pumping out so much light that I could read the dials and gauges inside the suit without a flashlight; and puffs and billows of what looked like luminous blue smoke; and explosions of sparks that would swirl up out of the thrusters -- just like when you throw a log on a campfire and the embers swirl up off the campfire, but these were icy, blue embers. It was breathtaking.
ההתמכרות שלי החלה עם חליפת הצלילה המוזרה הזו שנקראת וואספ. אלה לא ראשי-תיבות -- פשוט מישהו חשב שהיא נראית כמו חרק. היא פותחה למעשה לשימוש בתעשיית הנפט הימית בשביל צלילה במתקני קדיחה עד לעומק של 2,000 רגל. מייד לאחר שהשלמתי את הדוקטורט שלי, התמזל מזלי וכללו אותי בקבוצת מדענים שהשתמשה בה בפעם הראשונה כמכשיר לחקר האוקיינוס. עברנו אימונים במיכל בפורט הואנימי. לאחר מכן הצלילה הראשונה שלי בים הפתוח היתה בתעלת סנטה-ברברה. זו היתה צלילת ערב. צללתי לעומק של 880 רגל וכיביתי את האורות. והסיבה שכיביתי אורות היתה שידעתי שאראה את התופעה של יצורים מייצרים אור והמכונה פליטת אור ביולוגית. אבל לא הייתי מוכנה בשום אופן לכמות שהיתה שם ולשיעור בו היתה מרהיבה. ראיתי שרשראות של מדוזות המכונות סיפונופורס שהיו יותר ארוכות מהאולם הזה, שפלטו החוצה כל-כך הרבה אור שיכולתי לקרוא את החוגות והמחוונים בתוך החליפה ללא הפנסים, ופליטות ונחשולים של מה שנראה כמו עשן כחול זוהר והתפרצויות של ניצוצות המסתחררים מעלה בהיפלטם מהפתחים בדיוק כמו שזורקים בול-עץ למדורה והניצוצות מהגחלים מסתחררים מעלה מעל המדורה, אבל אלה היו ניצוצות כחולים וקפואים. זה היה עוצר נשימה.
Now, usually if people are familiar with bioluminescence at all, it's these guys; it's fireflies. And there are a few other land-dwellers that can make light -- some insects, earthworms, fungi -- but in general, on land, it's really rare. In the ocean, it's the rule rather than the exception. If I go out in the open ocean environment, virtually anywhere in the world, and I drag a net from 3,000 feet to the surface, most of the animals -- in fact, in many places, 80 to 90 percent of the animals that I bring up in that net -- make light. This makes for some pretty spectacular light shows.
בדרך-כלל, אם אנשים מכירים בכלל פליטת אור ביולוגית, זה אלה, הגחליליות. וישנם עוד כמה יצורי יבשה שמייצרים אור, כמה חרקים, תולעות אדמה, פטריות. אבל באופן כללי זה נדיר על יבשה. באוקיינוסים זה הכלל, יותר מאשר החריג. אם אלך לכל סביבה פתוחה של אוקיינוסים, בכל מקום בעולם, ואפרוש רשת מעומק של 3,000 (רגל) עד לפני-הים, רוב היצורים, למעשה 80 עד 90 אחוז מהיצורים שאעלה ברשת בהרבה מקומות, יהיו מייצרי אור. וזה נותן כמה תצוגות תאורה די מרהיבות.
Now I want to share with you a little video that I shot from a submersible. I first developed this technique working from a little single-person submersible called Deep Rover and then adapted it for use on the Johnson Sea-Link, which you see here. So, mounted in front of the observation sphere, there's a a three-foot diameter hoop with a screen stretched across it. And inside the sphere with me is an intensified camera that's about as sensitive as a fully dark-adapted human eye, albeit a little fuzzy. So you turn on the camera, turn out the lights. That sparkle you're seeing is not luminescence, that's just electronic noise on these super intensified cameras. You don't see luminescence until the submersible begins to move forward through the water, but as it does, animals bumping into the screen are stimulated to bioluminesce.
כעת ברצוני לשתף אתכם בסרטון קצר שצילמתי מתא צלילה. את הטכניקה הזו פיתחתי תחילה תוך כדי עבודתי בתא צלילה חד-מושבי שנקרא Deep Rover ואחר-כך התאמתי אותה לשימוש ב-Johnson Sea-Link, שרואים כאן. בחזית של עמדת התצפית, מורכב חישוק בקוטר 3 רגל עם אקרן מתוח על-פניו. ויחד איתי בתוך העמדה ישנה מצלמה חזקה שרגישה כמו עין-אדם שהתרגלה לראות בחושך מלא, אף על-פי שהיא קצת מטושטשת. אז מדליקים את המצלמה, מכבים תאורה. הנצנוצים שרואים אינם פליטת אור; זהו רק רעש אלקטרוני של המצלמות החזקות האלו. לא רואים פליטת אור עד שתא-הצלילה מתחיל להתקדם במים, ובעודו עושה זאת, יצורים המתנגשים באקרן מקבלים גירוי הגורם להם לפלוט אור.
Now, when I was first doing this, all I was trying to do was count the numbers of sources. I knew my forward speed, I knew the area, and so I could figure out how many hundreds of sources there were per cubic meter. But I started to realize that I could actually identify animals by the type of flashes they produced. And so, here, in the Gulf of Maine at 740 feet, I can name pretty much everything you're seeing there to the species level. Like those big explosions, sparks, are from a little comb jelly, and there's krill and other kinds of crustaceans, and jellyfish. There was another one of those comb jellies. And so I've worked with computer image analysis engineers to develop automatic recognition systems that can identify these animals and then extract the XYZ coordinate of the initial impact point. And we can then do the kinds of things that ecologists do on land, and do nearest neighbor distances.
כאשר עשיתי זאת לראשונה, כל מה שניסיתי לעשות היה לספור את מקורות האור. ידעתי את מהירות התנועה שלי, ידעתי מה שטח הפנים. כך שיכולתי לחשב כמה מאות מקורות היו שם לכל מטר מעוקב. אבל התחלתי להבין שאני יכולה ממש לזהות יצורים לפי סוגי ההבזקים שהם יצרו. וכך, כאן במפרץ מיין בעומק 740 רגל, אני מסוגלת לנקוב בשמם של כמעט כל מה שרואים שם ברמת המינים, כמו ההתפוצצויות הגדולות שם, הרשפים, הבאים ממדוזת-ריסים קטנה. ויש שם חסילונים וסוגים אחרים של סרטנים, ומדוזות. היתה שם אחת ממדוזות הריסים האלו. עבדתי עם מהנדסי אנליזת תמונות מחשב כדי לפתח מערכות זיהוי אוטומטיות היכולות לזהות יצורים אלה ואז לחשב את הקואורדינטות X, Y, Z של נקודת המגע הראשונה. יכולנו אז לעשות דברים מהסוג שאקולוגים עושים על יבשה שזה לחשב את המרחקים מהשכנים הקרובים ביותר.
But you don't always have to go down to the depths of the ocean to see a light show like this. You can actually see it in surface waters. This is some shot, by Dr. Mike Latz at Scripps Institution, of a dolphin swimming through bioluminescent plankton. And this isn't someplace exotic like one of the bioluminescent bays in Puerto Rico, this was actually shot in San Diego Harbor. And sometimes you can see it even closer than that, because the heads on ships -- that's toilets, for any land lovers that are listening -- are flushed with unfiltered seawater that often has bioluminescent plankton in it. So, if you stagger into the head late at night and you're so toilet-hugging sick that you forget to turn on the light, you may think that you're having a religious experience. (Laughter)
אבל לא תמיד צריך לרדת למעמקי האוקיינוס כדי לראות תצוגת אורות כמו זו. ניתן למעשה לראותה על-פני המים. זהו סרט שצולם על-ידי ד"ר מייק לאצ ממכון סקריפס, של דולפין השוחה דרך פלנקטונים פולטי אור. וזה לא באיזה מקום אקזוטי כמו אחד ממפרצי היצורים הזוהרים בפורטו-ריקו. זה צולם בנמל של סן-דייגו. ולפעמים ניתן לראות זאת אפילו יותר קרוב מזה מכיוון שהחזיתות בספינות -- כלומר השירותים, בשביל כל אוהבי-היבשה כאן -- נשטפות במי-ים בלתי מסוננים שבהם יש לעיתים קרובות פלנקטון פולט אור, כך שאם אתם מיטלטלים אל החזית מאוחר בלילה, ואתם כל-כך מתים לשירותים שאתם שוכחים להדליק את האור, אתם עשויים לחשוב שאתם עוברים חוויה דתית.
So, how does a living creature make light? Well, that was the question that 19th century French physiologist Raphael Dubois, asked about this bioluminescent clam. He ground it up and he managed to get out a couple of chemicals; one, the enzyme, he called luciferase; the substrate, he called luciferin after Lucifer the Lightbearer. That terminology has stuck, but it doesn't actually refer to specific chemicals because these chemicals come in a lot of different shapes and forms. In fact, most of the people studying bioluminescence today are focused on the chemistry, because these chemicals have proved so incredibly valuable for developing antibacterial agents, cancer fighting drugs, testing for the presence of life on Mars, detecting pollutants in our waters -- which is how we use it at ORCA. In 2008, the Nobel Prize in Chemistry was awarded for work done on a molecule called green fluorescent protein that was isolated from the bioluminescent chemistry of a jellyfish, and it's been equated to the invention of the microscope, in terms of the impact that it has had on cell biology and genetic engineering.
אז, כיצד יצור חי מייצר אור? זו היתה השאלה שבמאה ה-19 שאל פסיכולוג צרפתי בשם רפאל דובואה על יצורים מאירים הללו. הוא כתש אותם והצליח לקבל כמה כימיקלים. אחד, האנזים שהוא קרא לו לוסיפרס, למצע הוא קרא לוסיפרין על שם לוסיפר, נושא האור. המינוח הזה נתקבע, אבל אין הוא מתיחס לכימיקלים מסויימים מכיוון שכימיקלים הללו מופיעים בהמון צורות ואופנים. בעצם, רוב האנשים אשר חוקרים כיום יצורים פולטי אור מתמקדים בכימיה מפני שכימיקלים הללו הוכחו כבעלי ערך רב בפיתוח חומרים כנגד חיידקים, תרופות למלחמה בסרטן, בחינת קיום חיים על מאדים, איתור מזהמים במים שלנו, שזה איך שאנו משתמשים בהם ב-ORCA. בשנת 2008, פרס נובל בכימיה הוענק על עבודה שנעשתה על מולקולה שנקראת פרוטין פלורוצנטי ירוק שהופרדה מתוך הכימיקלים המאירים של מדוזה, ועבודה זו הושוותה להמצאת המיקרוסקופ, בהשפעה שהיתה לה על חקר ביולוגיית התא והנדסה גנטית.
Another thing all these molecules are telling us that, apparently, bioluminescence has evolved at least 40 times, maybe as many as 50 separate times in evolutionary history, which is a clear indication of how spectacularly important this trait is for survival. So, what is it about bioluminescence that's so important to so many animals? Well, for animals that are trying to avoid predators by staying in the darkness, light can still be very useful for the three basic things that animals have to do to survive: and that's find food, attract a mate and avoid being eaten. So, for example, this fish has a built-in headlight behind its eye that it can use for finding food or attracting a mate. And then when it's not using it, it actually can roll it down into its head just like the headlights on your Lamborghini. This fish actually has high beams.
דבר נוסף שמולקולות הללו מספרות לנו הוא שככל הנראה, יצירת אור על-ידי בעלי-חיים התפתחה בנפרד לפחות 40 עד 50 פעם בהיסטוריה האבולוציונית, שזו אינדיקציה ברורה לעד כמה, בצורה מרשימה, חשובה תכונה זו להישרדות. אז מה יש בפליטת אור ביולוגית שהוא כה חשוב לכל-כך הרבה יצורים? ובכן, לחיות המנסות לא להיתקל בטורפים על-ידי שהייה בחושך, אור יכול להיות מאוד שימושי בשביל שלושת הדברים הבסיסיים שבעלי-חיים צריכים לעשות כדי לשרוד, וזה מציאת מזון, משיכת בן/בת-זוג והימנעות מלהפוך לטרף. כך לדוגמא, לדג זה יש פנס קדמי מובנה מאחורי עיניו שהוא יכול להשתמש בו למציאת מזון או למשיכת בת-זוג. וכאשר אינו משתמש בו, הוא יכול לקפל אותו פנימה אל תוך ראשו בדיוק כמו הפנסים הקדמיים של הלמבורגיני שלכם. לדג זה יש ממש אורות-גבוהים.
And this fish, which is one of my favorites, has three headlights on each side of its head. Now, this one is blue, and that's the color of most bioluminescence in the ocean because evolution has selected for the color that travels farthest through seawater in order to optimize communication. So, most animals make blue light, and most animals can only see blue light, but this fish is a really fascinating exception because it has two red light organs. And I have no idea why there's two, and that's something I want to solve some day -- but not only can it see blue light, but it can see red light. So it uses its red bioluminescence like a sniper's scope to be able to sneak up on animals that are blind to red light and be able to see them without being seen. It's also got a little chin barbel here with a blue luminescent lure on it that it can use to attract prey from a long way off. And a lot of animals will use their bioluminescence as a lure.
ולדג זה, שהוא אחד החביבים עליי, יש שלושה פנסים ראשיים בכל צד של ראשו. זה אחד שהוא כחול, וזה הצבע של רוב פליטות האור הביולוגיות באוקיינוס מפני שאבולוציה בחרה את הצבע שמגיע הכי רחוק במי-ים כדי לייעל למכסימום את התקשורת. לכן רוב היצורים מייצרים אור כחול, ורוב היצורים יכולים לראות רק אור כחול, אבל דג זה הוא חריג באמת מרתק מכיוון שיש לו שני איברים הפולטים אור אדום. ואין לי מושג מדוע יש שניים, וזה משהו שאני רוצה לפתור מתי שהוא. אז,לא רק שהוא מסוגל לראות אור כחול, אלא הוא מסוגל לראות גם אור אדום. הוא משתמש בתאורה האדומה שלו ככוונת של צלף כדי להיות מסוגל להתגנב אחרי חיות שעיוורים לאור אדום ושהוא יוכל לראותם מבלי להתגלות. יש לו גם מחוש סנטר כאן עם פיתיון מאיר בכחול שניתן להשתמש בו כדי למשוך טרף ממרחק רב. הרבה יצורים משתמשים בתאורה שלהם בתור פיתיון.
This is another one of my favorite fish. This is a viperfish, and it's got a lure on the end of a long fishing rod that it arches in front of the toothy jaw that gives the viperfish its name. The teeth on this fish are so long that if they closed inside the mouth of the fish, it would actually impale its own brain. So instead, it slides in grooves on the outside of the head. This is a Christmas tree of a fish; everything on this fish lights up, it's not just that lure. It's got a built-in flashlight. It's got these jewel-like light organs on its belly that it uses for a type of camouflage that obliterates its shadow, so when it's swimming around and there's a predator looking up from below, it makes itself disappear. It's got light organs in the mouth, it's got light organs in every single scale, in the fins, in a mucus layer on the back and the belly, all used for different things -- some of which we know about, some of which we don't.
זהו עוד דג החביב עליי. זהו דג נחש-צפע ויש לו פיתיון בקצה חכת דיג ארוכה שמתקמרת בחזיתה של לסת משוננת וזה מה שנותן לדג נחש-הצפע את שמו. השיניים של הדג הן כה ארוכות שאם היו נסגרות בתוך הפה של הדג, הן היו משפדות את מוחו שלו. לכן, במקום זה הן מחליקות במסילות הנמצאות מהצד החיצוני של ראשו. זהו דג עץ האשוח. הכל על הדג הזה מאיר. זה לא רק הפיתיון; יש לו פנס מובנה. יש לו איברים מאירים דמויי פנינים על בטנו שהוא משתמש בהם בתור הסוואה שמבטלת את צלליתו, כך שכאשר הוא שוחה וישנו טורף המביט מלמטה למעלה, זה גורם לו להיעלם. יש לו איברי תאורה בפה. יש לו איברי תאורה בכל קשקש, בסנפירים, בשיכבה הרירית על הגב ובבטן, כולם משמשים למטרות שונות, חלקן ידועות לנו וחלק אינן ידועות.
And we know a little bit more about bioluminescence thanks to Pixar, and I'm very grateful to Pixar for sharing my favorite topic with so many people. I do wish, with their budget, that they might have spent just a tiny bit more money to pay a consulting fee to some poor, starving graduate student, who could have told them that those are the eyes of a fish that's been preserved in formalin. These are the eyes of a living anglerfish. So, she's got a lure that she sticks out in front of this living mousetrap of needle-sharp teeth in order to attract in some unsuspecting prey. And this one has a lure with all kinds of little interesting threads coming off it.
ואנו יודעים קצת יותר על תאורה ביולוגית הודות לפיקסאר, ואני אסירת-תודה לפיקסאר ששיתפו כל-כך הרבה אנשים בנושא האהוב עליי. הלוואי שהם עם כל התקציב שלהם, היו משקיעים קצת יותר ומשלמים עבור ייעוץ לכמה סטודנטים עניים, שיכלו לומר להם שאלה הם העיניים של דג, שעבר שימור בפורמלין. אלה העיניים של דג טורף חי. יש לו פיתיון שהוא מבליט בחזית של מלכודת עכברים חיה זו בצורת שיני מחט חדות, כדי למשוך איזה טרף תמים. ולזה יש פיתיון עם כל מיני חוטים מעניינים שיוצאים ממנו.
Now we used to think that the different shape of the lure was to attract different types of prey, but then stomach content analyses on these fish done by scientists, or more likely their graduate students, have revealed that they all eat pretty much the same thing. So, now we believe that the different shape of the lure is how the male recognizes the female in the anglerfish world, because many of these males are what are known as dwarf males. This little guy has no visible means of self-support. He has no lure for attracting food and no teeth for eating it when it gets there. His only hope for existence on this planet is as a gigolo. (Laughter) He's got to find himself a babe and then he's got to latch on for life. So this little guy has found himself this babe, and you will note that he's had the good sense to attach himself in a way that he doesn't actually have to look at her. (Laughter) But he still knows a good thing when he sees it, and so he seals the relationship with an eternal kiss. His flesh fuses with her flesh, her bloodstream grows into his body, and he becomes nothing more than a little sperm sac. (Laughter) Well, this is a deep-sea version of Women's Lib. She always knows where he is, and she doesn't have to be monogamous, because some of these females come up with multiple males attached.
פעם נהגנו לחשוב שהצורה השונה של הפיתיון נועדה למשוך טרף מסוגים שונים, אבל בדיקת תכולת הקיבה של דגים אלו שבוצעה על-ידי מדענים, או סביר יותר על-ידי סטודנטים, גילתה שהם אוכלים מזון די זהה. לכן עכשיו אנו מאמינים שהצורה השונה של הפיתיון קשורה לדרך בה הזכר מזהה את הנקבה בעולם של דגים טורפים, מכיוון שרבים מהזכרים הללו ידועים בתור זכרים גמדים. לברנש קטן זה אין אמצעים הנראים לעין לשם קיום עצמאי. אין לו פיתיון למשיכת מזון ואין שיניים לאכול אותו כאשר זה מגיע. התקוה היחידה שלו להתקיים על כוכב זה היא בתור ג'יגולו. עליו למצוא לעצמו חתיכה ואז עליו להיצמד אליה לכל החיים. ברנש קטן זה מצא לעצמו חתיכה זו, ותשימו לב שהיתה לו התושייה להצמיד את עצמו באופן כזה שאינו צריך להסתכל עליה. (צחוק) אבל עדיין, הוא יודע לזהות דבר טוב כאשר הוא רואה כזה, והוא נותן גושפנקא ליחסים באמצעות נשיקה מתמשכת. בשרו מתמזג עם בשרה, זרם הדם שלה צומח בגופו, והוא הופך ללא יותר מאשר שק זרעונים. (צחוק) טוב, זוהי גרסת מעמקי-הים על שחרור האישה. היא תמיד יודעת היכן הוא נמצא, אין עליה להיות מונוגמית כאשר חלק מהנקבות נושאות מספר זכרים הנצמדים עליהן.
So they can use it for finding food, for attracting mates. They use it a lot for defense, many different ways. A lot of them can release their luciferin or luferase in the water just the way a squid or an octopus will release an ink cloud. This shrimp is actually spewing light out of its mouth like a fire breathing dragon in order to blind or distract this viperfish so that the shrimp can swim away into the darkness. And there are a lot of different animals that can do this: There's jellyfish, there's squid, there's a whole lot of different crustaceans,
כך שהן יכולות להשתמש בזה למציאת מזון, למשיכת בני-זוג. הם משתמשות בזה רבות להגנה, בכל מיני דרכים. רבות מהן יכולות לשחרר את הלוסיפרין שלהן, את אנזים הלוסיפרס אל תוך המים בדיוק כמו דיונון או תמנון שמשחררים ענן דיו. חסילון זה בעצם פולט אור מתוך הפה שלו כמו דרקון נושף אש כדי לסנוור או להסיט דג נחש-צפע זה כדי שהחסילון יוכל לשחות הרחק אל תוך החושך. וישנם הרבה יצורים אחרים שיכולים לעשות זאת. ישנן מדוזות, ישנם דיונונים, ישנו מגוון שלם של סרטנים שונים.
there's even fish that can do this. This fish is called the shining tubeshoulder because it actually has a tube on its shoulder that can squirt out light. And I was luck enough to capture one of these when we were on a trawling expedition off the northwest coast of Africa for "Blue Planet," for the deep portion of "Blue Planet." And we were using a special trawling net that we were able to bring these animals up alive. So we captured one of these, and I brought it into the lab. So I'm holding it, and I'm about to touch that tube on its shoulder, and when I do, you'll see bioluminescence coming out. But to me, what's shocking is not just the amount of light, but the fact that it's not just luciferin and luciferase. For this fish, it's actually whole cells with nuclei and membranes. It's energetically very costly for this fish to do this, and we have no idea why it does it -- another one of these great mysteries that needs to be solved.
יש אפילו דג שיכול לעשות זאת. דג זה מכונה צינורית הכתף הזוהרת מפני שיש לו בעצם צינורית על כתפו שיכולה להתיז אור. והיה לי מספיק מזל לצלם אחד כזה כאשר היינו במסע דיג-באמצעות-רשת מול החוף הצפון-מערבי של אפריקה בשביל "כוכב כחול", בשביל החלק העמוק של "כוכב כחול". אנחנו השתמשנו ברשת דיג מיוחדת שאיפשרה לנו להעלות יצורים אלה חיים. לכדנו אחד מאלה והבאתי אותו למעבדה. אני מחזיקה אותו, ואני עומדת לגעת בצינורית ההיא שעל כתפו, וכאשר אני נוגעת, רואים אור ביולוגי נפלט. אבל בשבילי, מה שמדהים זו לא רק כמות האור, אלא העובדה שזה לא רק לוסיפרין ואנזימי לוסיפרס. אצל הדג הזה, זה למעשה תאים שלמים עם גרעינים וקרומים. אנרגטית, עולה לדג זה הרבה לעשות את כל זה, ואין לנו מושג מדוע הוא עושה זאת. זו עוד אחת מהתעלומות הגדולות שצריך לפתור.
Now, another form of defense is something called a burglar alarm -- same reason you have a burglar alarm on your car; the honking horn and flashing lights are meant to attract the attention of, hopefully, the police that will come and take the burglar away -- when an animal's caught in the clutches of a predator, its only hope for escape may be to attract the attention of something bigger and nastier that will attack their attacker, thereby affording them a chance for escape. This jellyfish, for example, has a spectacular bioluminescent display. This is us chasing it in the submersible. That's not luminescence, that's reflected light from the gonads. We capture it in a very special device on the front of the submersible that allows us to bring it up in really pristine condition, bring it into the lab on the ship. And then to generate the display you're about to see, all I did was touch it once per second on its nerve ring with a sharp pick that's sort of like the sharp tooth of a fish. And once this display gets going, I'm not touching it anymore. This is an unbelievable light show. It's this pinwheel of light, and I've done calculations that show that this could be seen from as much as 300 feet away by a predator. And I thought, "You know, that might actually make a pretty good lure." Because one of the things that's frustrated me as a deep-sea explorer is how many animals there probably are in the ocean that we know nothing about because of the way we explore the ocean.
צורה נוספת של הגנה זה משהו שנקרא אזעקת פריצה. זה מאותה סיבה שיש לנו אזעקת פריצה במכונית. הצופר שצופר והאורות שמהבהבים מיועדים למשוך תשומת לב, כך מקווים, של המשטרה שתגיע ותתפוס את הפורץ. כאשר יצור נתפס במלתעות הטורף, התקוה היחידה שלו היא אולי למשוך תשומת ליבו של יצור יותר גדול ויותר מסוכן שיתקוף את התוקף שלו וכך יתאפשר לו לברוח. למדוזה זו לדוגמא, יש תצוגה מרהיבה של תאורה ביולוגית. כאן אנחנו רודפים אחריה מתוך תא הצלילה. זאת לא התאורה. זה רק אור מוחזר מבלוטות המין. אנחנו לוכדים אותה בהתקן מאוד מיוחד שנמצא בחזית התא והוא מאפשר לנו להעלותה במצבה המקורי, להביאה למעבדה באוניה, ושם ליצור את התצוגה שאתם תראו מייד. כל מה שעשיתי היה לגעת פעם בשניה בטבעת העיצבית שלה עם מכוש חד שהוא כמו שן חדה של דג. וברגע שהתצוגה התחילה, כבר לא נגעתי בה יותר. זו תצוגה אורית מופלאה. זהו מעגל-אש של אור. ולפי חישובים שעשיתי, ניתן לראות אותו ממרחק של עד 300 רגל על-ידי טורף. וחשבתי לעצמי, שזה עשוי בעצם לשמש כפיתיון די טוב. מכיוון שאחד הדברים שתיסכלו אותי בתור חוקרת מעמקי הים הוא שכמה עוד יצורים ישנם כנראה באוקיינוס שאיננו יודעים עליהם דבר בגלל האופן בו אנחנו חוקרים את האוקיינוס.
The primary way that we know about what lives in the ocean is we go out and drag nets behind ships. And I defy you to name any other branch of science that still depends on hundreds of year-old technology. The other primary way is we go down with submersibles and remote-operated vehicles. I've made hundreds of dives in submersibles. When I'm sitting in a submersible though, I know that I'm not unobtrusive at all -- I've got bright lights and noisy thrusters -- any animal with any sense is going to be long gone. So, I've wanted for a long time to figure out a different way to explore.
הדרך העיקרית באמצעותה אנו יודעים מה נמצא באוקיינוס היא שאנחנו יוצאים וגוררים רשתות אחרי האוניות. ואני מאתגרת אתכם לספר לי על תחום אחר במדע שעדיין תלוי בטכנולוגיה בת מאות שנים. הדרך העיקרית הנוספת היא שאנו יורדים למטה עם תאי-צלילה ועם כלי-שיט הנשלטים מרחוק. ביצעתי מאות צלילות בתאי-צלילה. כאשר אני יושבת בתא-צלילה, אני יודעת שאני כלל לא מוסתרת. יש לי אורות בוהקים ומדחפים רועשים. כל יצור בעל חוש כלשהו, יברח מייד. לכן מזה זמן רב רציתי למצוא דרך אחרת כדי לגלות.
And so, sometime ago, I got this idea for a camera system. It's not exactly rocket science. We call this thing Eye-in-the-Sea. And scientists have done this on land for years; we just use a color that the animals can't see and then a camera that can see that color. You can't use infrared in the sea. We use far-red light, but even that's a problem because it gets absorbed so quickly. Made an intensified camera, wanted to make this electronic jellyfish. Thing is, in science, you basically have to tell the funding agencies what you're going to discover before they'll give you the money. And I didn't know what I was going to discover, so I couldn't get the funding for this. So I kluged this together, I got the Harvey Mudd Engineering Clinic to actually do it as an undergraduate student project initially, and then I kluged funding from a whole bunch of different sources.
וכך, לפני זמן מה, בא לי רעיון זה של מצלמות. זה לא בדיוק מדע טילים. אנו קוראים לזה עין-בתוך-הים. מדענים משתמשים בזה על יבשה במשך שנים. אנו משתמשים רק בצבע שיצורים לא רואים, ובמצלמה שמסוגלת להבחין באותו צבע. אי-אפשר להשתמש באינפרא-אדום בים. השתמשנו באור על-אדום, אבל גם זו היתה בעיה כי הוא נבלע במהירות. בנינו מצלמה בעלת עוצמה מוגברת, רצינו לבנות מדוזה חשמלית כזו. העניין הוא שבמדע עלינו לומר למקורות המימון שלנו מה אנו הולכים בדיוק לגלות לפני שהם נותנים לנו את הכסף. ואני לא ידעתי מה אני הולכת לגלות, ולכן לא יכולתי להשיג מימון לזה. אז חיברתי את הכל בצורה מגושמת. היתה לי את מעבדת ההנדסה של הארווי מאד כדי לבצע את זה תחילה בתור עבודת סטודנטים ללימודי הסמכה, ואז חלבתי מימון מכל מיני מקורות שונים.
Monterey Bay Aquarium Research Institute gave me time with their ROV so that I could test it and we could figure out, you know, for example, which colors of red light we had to use so that we could see the animals, but they couldn't see us -- get the electronic jellyfish working. And you can see just what a shoestring operation this really was, because we cast these 16 blue LEDs in epoxy and you can see in the epoxy mold that we used, the word Ziploc is still visible. Needless to say, when it's kluged together like this, there were a lot of trials and tribulations getting this working. But there came a moment when it all came together, and everything worked. And, remarkably, that moment got caught on film by photographer Mark Richards, who happened to be there at the precise moment that we discovered that it all came together. That's me on the left, my graduate student at the time, Erika Raymond, and Lee Fry, who was the engineer on the project. And we have this photograph posted in our lab in a place of honor with the caption: "Engineer satisfying two women at once." (Laughter) And we were very, very happy.
מכון מחקר של מונטריי נתן לי זמן-עבודה עם תא-הצלילה שלהם הנשלט מרחוק, כך שיכולתי לבדוק את זה ויכולנו למצוא, לדוגמא, באיזה צבעים של אור אדום עלינו להשתמש כדי שנוכל להבחין ביצורים מבלי שהם יבחינו בנו, לגרום למדוזה החשמלית להתחיל לעבוד. וניתן לראות איזו פעולה באמת חובבנית זו היתה כאשר הטלתי את 16 הנוריות הכחולות הללו לתוך השרף -- ניתן לראות בתוך תבנית השרף שהשתמשנו בה את המילה Ziploc הגלויה לעין. אין צורך לומר שכאשר הכל מחובר בצורה מגושמת שכזו, היה צורך בהמון ניסיונות ומאמצים כדי לגרום לזה לעבוד. אבל אז הגיע הרגע כאשר הכל התחבר, והכל עבד, ובאופן מופלא, אותו רגע נלכד בעדשת המצלמה על-ידי הצלם מארק ריצ'רדס, שהיה שם במקרה ברגע הנכון כאשר התברר לנו שהכל מתחבר. זו אני משמאל, הסטודנטית שלי למחקר באותו זמן, אריקה ריימונד, ולי פריי, שהיה המהנדס של הפרוייקט. ואנחנו שמנו תמונה זו במעבדה שלנו במקום בולט עם הכיתוב: "מהנדס מענג שתי נשים בבת אחת." ואנו היינו מאוד, מאוד שמחות.
So now we had a system that we could actually take to some place that was kind of like an oasis on the bottom of the ocean that might be patrolled by large predators. And so, the place that we took it to was this place called a Brine Pool, which is in the northern part of the Gulf of Mexico. It's a magical place. And I know this footage isn't going to look like anything to you -- we had a crummy camera at the time -- but I was ecstatic. We're at the edge of the Brine Pool, there's a fish that's swimming towards the camera. It's clearly undisturbed by us. And I had my window into the deep sea. I, for the first time, could see what animals were doing down there when we weren't down there disturbing them in some way. Four hours into the deployment, we had programmed the electronic jellyfish to come on for the first time. Eighty-six seconds after it went into its pinwheel display, we recorded this: This is a squid, over six feet long, that is so new to science, it cannot be placed in any known scientific family. I could not have asked for a better proof of concept.
אם כך היתה לנו מערכת שיכולנו לקחתה למקום כלשהו שהיה מין "נווה-מדבר" בקרקעית האוקיינוס שאולי מסיירים שם טורפים גדולים. וכך, המקום שלקחנו אותה אליו נקרא בריכת מלח שנמצא בחלק הצפוני של מפרץ מכסיקו. זהו מקום קסום. ואני יודעת שלא תצליחו לראות הרבה בקטע הבא -- היתה לנו מצלמה מרופטת באותו זמן -- אבל אני הייתי מאוד נלהבת. אנחנו בקצה של בריכת מלח. יש שם דג השוחה לכיוון המצלמה. אין הוא מוטרד בגללנו. ולי יש את חלון התצפית בים העמוק. ואני, בפעם הראשונה, יכולה לראות מה היצורים עושים שם למטה כאשר אנחנו לא שם, מפריעים להם בדרך כלשהי. ארבע שעות בשטח, הצלחנו לתכנת את המדוזה האלקטרונית והיא החלה לעבוד בפעם הראשונה. 86 שניות לאחר-מכן היא החלה את תצוגת גלגל-האש, והקלטנו את זה. זהו דיונון שאורכו מעל 6 רגל, והוא חדש לעולם המדע. לא ניתן לשייכו למשפחה מדעית ידועה כלשהי. לא יכולתי לבקש משהו יותר טוב להוכחת תפיסתי.
And based on this, I went back to the National Science Foundation and said, "This is what we will discover." And they gave me enough money to do it right, which has involved developing the world's first deep-sea webcam -- which has been installed in the Monterey Canyon for the past year -- and now, more recently, a modular form of this system, a much more mobile form that's a lot easier to launch and recover, that I hope can be used on Sylvia's "hope spots" to help explore and protect these areas, and, for me, learn more about the bioluminescence in these "hope spots."
ועל-סמך זה, חזרתי לקרן הלאומית למדע ואמרתי, "זה מה שנוכל לגלות." והם נתנו לי מספיק כסף לעשות הכל כהלכה, שזה כלל פיתוח מצלמת רשת ראשונה בעולם למעמקי הים, אשר הותקנה בעמק מונטריי בשנה שעברה. וכעת, לאחרונה, גרסה מודולרית של מערכת זו, גרסה הרבה יותר ניידת, שהיא הרבה יותר קלה לשיגור והשבה, שאני מקוה שניתנת לשימוש על-גבי "נקודות התקוה" של סילביה כדי שתסייע לחקור ולשמור על האזורים הללו, ולי, שתאפשר ללמוד על יצורים פולטי אור ב"נקודות התקוה" הללו.
So one of these take-home messages here is, there is still a lot to explore in the oceans. And Sylvia has said that we are destroying the oceans before we even know what's in them, and she's right. So if you ever, ever get an opportunity to take a dive in a submersible, say yes -- a thousand times, yes -- and please turn out the lights. I promise, you'll love it.
אז אחד מהמסרים כאן כדי לקחת הביתה הוא שיש עדיין המון מה לחקור באוקיינוסים, וסילביה אמרה שאנחנו הורסים את האוקיינוסים אפילו לפני שאנחנו יודעים מה יש בתוכם, והיא צודקת. לכן אם אתם אי-פעם מקבלים הזדמנות לצלול בתוך תא-צלילה, הגידו כן, אלף פעם, כן ואנא כבו את האורות. אני מבטיחה שתאהבו את זה.
Thank you.
תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)