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.
V duchu Jacquesa Cousteaua, ktorý povedal: „Ľudia ochraňujú to, čo milujú,“ sa chcem s vami podeliť s tým, čo najviac milujem na oceáne, a tým je neskutočné množstvo a rôznorodosť živočíchov, ktoré v ňom vyžarujú svetlo.
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.
Moja závislosť sa začala čudne vyzerajúcim potápacím oblekom s názvom Osa; to nie je akronym – len to niekomu pripadalo ako hmyz. Jeho pôvodné využitie bolo pre ropný priemysel, na potápanie sa k ropným vrtom do hĺbky 600 metrov. Hneď ako som dokončila štúdium PhD, mala som šťastie a dostala som sa k skupine vedcov, ktorá to používala po prvý raz ako nástroj na skúmanie oceánu. Cvičili sme v nádrži v Port Hueneme, a moje prvé potápanie v oceáne sa uskutočnilo v Kanáli Sv. Barbary. Potápalo sa večer. Ponorila som sa do hĺbky 270 metrov a vypla svetlo. A to preto, lebo som vedela, že uvidím jav, pri ktorom živočíchy vytvárajú svetlo, ktorý sa nazýva bioluminiscencia. Ale vôbec som nebola pripravená na to, koľko toho je a aké je to úžasné. Videla som reťazce medúz zvaných sifonfóry, ktoré boli dlhšie ako táto miestnosť, a vydávali toľko svetla, že som vedela prečítať číselníky a ukazovatele v obleku bez baterky; a vyfukuje a vzdúva sa z niečoho, čo vyzerá ako svetielkujúci modrý dym; a explózia iskier, ktoré sa víria z motorov – ako keď do vatry hodíte poleno a vyletia z nej žeravé uhlíky, ale toto boli ľadovomodré uhlíky. Vyrážalo to dych.
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.
Zvyčajne, ak ľudia vôbec niečo vedia o bioluminiscencii, tak ide tieto zvieratká: svetlušky. Okrem nich vydáva svetlo ešte niekoľko suchozemských tvorov: hmyz, dážďovky, huby, ale všeobecne je tento jav na súši vzácny. V oceáne je to skôr pravidlom než výnimkou. Ak sa dostanem do otvoreného oceánu, v podstate hocikde na svete, a natiahnem sieť v hĺbke od 900 m po hladinu, väčšina zvierat – v mnohých miestach, 80 až 90 % zvierat, ktoré sa chytia do tej siete – svetielkuje. Vďaka tomu vznikajú úžasné svetelné predstavenia.
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.
Teraz vám ukážem krátke video, ktoré som natočila z ponorky. Po prvýkrát som objavila túto techniku počas práce z malej jednomiestnej ponorky s názvom Deep Rover, a potom ju prispôsobila na použitie v Johnson Sea-Link, čo vidíte tu. Pred zónou pozorovania sa nachádza obruč s priemerom 1 meter, ktorá je potiahnutá krytom. A vo vnútri ponorky je so mnou zosilnená kamera, taká citlivá ako ľudské oko plne zvyknuté na tmu, hoci trochu neostrá. Takže zapnete kameru, vypnete svetlá. To iskerenie, ktoré vidíte, nie je luminiscencia, je to len elektronický šum v týchto supercitlivých kamerách. Luminiscenciu nevidíte, až kým sa ponorka nezačne hýbať vodou, ale keď začne, živočíchy narážajúce do krytu obruče to povzbudí k produkcii svetla.
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.
Keď som toto robila po prvý raz, snažila som sa len porátať počet zdrojov. Vedela som rýchlosť pohybu dopredu, poznala som oblasť, a tak som vedela zistiť, koľko stoviek zdrojov tam je na meter kubický. Ale dochádzalo mi, že vlastne viem identifikovať živočíchy podľa druhu svetla, ktoré produkujú. A tak tu, v Mainskom zálive, pri hĺbke 225 metrov, viem pomenovať v podstate všetko, čo tam vidíte, každý druh. Napríklad tieto veľké explózie, iskry, sú z malých rebroviek, je tam kril a iné druhy kôrovcov, a medúzy. Tu bola ďalšia rebrovka. Spolupracovala som s inžiniermi analýzy počítačových obrázkov na vývoji automatických rozpoznávacích systémov, ktoré vedia identifikovať tieto živočíchy, a potom určiť XYZ súradnice počiatočného bodu výskytu. A potom robíme podobné veci ako ekológovia na súši, určujeme najbližšie susedné vzdialenosti.
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)
Ale nie vždy musíte ísť až do hlbín oceánu, keď chcete vidieť takúto svetelnú show. Dá sa vidieť aj v povrchových vodách. Toto je video Dr. Mikea Latza zo Scropps Institution delfína plávajúceho pomedzi svetielkujúci planktón. A to nie je na žiadnom exotickom mieste ako sú svetielkujúce zátoky v Portoriku, toto bolo natočené v prístave v San Diegu. A niekedy sa to dá vidieť ešte zbližšia, pretože provy lodí – to sú toalety, pre všetkých milovníkov súše, ktorí počúvajú – tie sa splachujú nefiltrovanou vodou, ktorá má v sebe často svetielkujúci planktón. Takže, ak sa neskoro v noci dotackáte na provu a je vám tak zle, že musíte objímať záchod, a zabudnete zapnúť svetlo, môžete si myslieť, že máte náboženský zážitok. (smiech)
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.
Takže, ako živý tvor vyprodukuje svetlo? Toto bola otázka, ktorú sa v 19. storočí spýtal francúzsky fyziológ Raphael Dubois o svetielkujúcich mušliach. Vytiahol ich na súš a podarilo sa mu získať zopár chemických látok; jednu z nich, enzým, nazval luciferázou; subtrát nazval luciferín po Luciferovi Svetlonosovi. Terminológia sa uchytila, ale v podstate sa neviaže ku konkrétnym látkam, pretože tieto majú množstvo rozličných foriem. Mnoho ľudí, ktorí dnes skúmajú bioluminiscenciu, sa sústreďuje na chémiu, pretože sa ukázalo, že tieto látky sú veľmi cenné pri výrobe antibakteriálnych liečiv, liekov proti rakovine, testovanie na prítomnosť živote na Marse, objavovanie znečisťujúcich látok vo vode – tak ich používame v ORCA. V roku 2008 bola Nobelová cena za chémiu udelená za prácu na molekule zvanej zelený fluorescenčný proteín, ktorá bola izolovaná zo svetielkujúcej chemickej látky z medúzy, a jej objav je prirovnávaný k vynálezu mikroskopu, v súvislosti s jeho významom pre bunkovú biológiu a genetické inžinierstvo.
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.
Okrem toho nám všetky tieto molekuly hovoria, že bioluminiscencia sa zrejme vyvinula minimálne 40-, možno aj 50-krát, v celej histórii evolúcie, čo je jasný znak toho, ako nesmierne dôležitá pre prežitie je táto schopnosť. Takže, prečo je bioluminiscencia taká dôležitá pre toľko živočíchov? Pre živočíchy, ktoré sa snažia vyhnúť predátorom tým, že zostanú v tme, sa svetlo môže hodiť kvôli 3 základným veciam, ktoré musia zvieratá robiť, aby prežili: nájsť potravu, prilákať partnera a nenechať sa zožrať. Takže napríklad táto ryba má za okom zabudované čelné svetlo, ktoré používa pri hľadaní potravy či hľadaní partnera. A keď ho práve nepoužíva, môže ho znovu zrolovať do hlavy, ako sa rolujú čelné svetlá na vašom Lamborghini. Táto ryba má diaľkový svetlomet.
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.
A táto ryba, jedna z mojich najobľúbenejších, má tri čelné svetlá na každej strane hlavy. Toto je modré, ako väčšina bioluminiscencie v oceáne, pretože evolúcia si ju zvolila farbu, ktorá sa v morskej vode dostane najďalej, aby sa zoptimalizovala komunikácia. Takže živočíchy vydávajú modré svetlo a väčšina z nich vidí iba modré svetlo, ale táto ryba je skutočne fascinujúcou výnimkou, pretože má dva orgány s červeným svetlom. A netuším, prečo až dva, to by som jedného dňa chcela vyriešiť – ale nielen, že vidí modré svetlo, vidí dokonca aj červené. Takže červenú bioluminiscenciu používa ako snajper hľadáčik, aby sa priplížila k živočíchom, ktoré sú k červenému svetlu slepé a videla ich bez toho, aby bola videná. Má tu tiež malý fúzik s modrou svetielkujúcou návnadou, ktorú používa na prilákanie obete z väčšej diaľky. Mnoho živočíchov používa bioluminiscenciu ako návnadu.
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.
Toto je moja ďalšia obľúbená ryba. Toto je veľkozubec a má návnadu na konci dlhej udice, ktorá sa ohýba pred papuľou plnou zubov, a podľa nej sa ryba nazýva. Zuby tejto ryby sú také dlhé, že ak by sa zatvárali vnútri papule, napichol by sa na ne jej vlastný mozog. Takže miesto toho sa kĺžu v drážkach na vonkajšej strane hlavy. Toto je ryba-vianočný stromček: všetko ne nej sa ligoce, nielen tá návnada. Má zabudovanú baterku. Má v bruchu svetelné orgány, ktoré vyzerajú ako šperky, a tie používa na kamufláž, lebo slúžia na rozmazanie jej obrysov, čiže keď pláva a zospodu sa na ňu pozerá predátor, vďaka tým orgánom zmizne. Má svetelné orgány v ústach, má ich v každej šupine, v plutvách, vo vrstve hlienu na chrbte a bruchu, a všetky využíva na rozličné účely – o niektorých vieme, o iných nie.
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.
A o bioluminiscencii vieme toho trochu viac vďaka Pixaru a Pixaru som vďačná za to, že sa o moju obľúbenú tému delí s toľkými ľuďmi. Bodaj by so svojím rozpočtom investovali ešte o trošičku viac peňazí do konzultačných poplatkov pre nejakého chudobného, hladujúceho študenta, ktorý by im vedel povedať, že toto sú oči ryby, ktorá bola zachovaná vo formalíne. Toto sú oči živého čerta morského. Má návnady, ktoré vystrčí pred touto živou pascou na myši zloženou zo zubov ostrých ako ihly, aby prilákala nič netušiacu obeť. A tento má návnadu, z ktorej vychádzajú všelijaké zaujímavé vlákna.
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.
Kedysi sme si mysleli, že návnada má rozličný tvar preto, že chce prilákať rôzny druh koristi, ale analýzy obsahov žalúdka tejto ryby, ktoré vykonali vedci, či skôr ich študenti, odhalili, že všetky jedia v podstate rovnakú korisť. Takže teraz si myslíme, že odlišný tvar návnady pomáha v čertovom svete od seba odlíšiť samce a samice, pretože mnoho samcov sú takzvaní trpasličí samci. Tento malý nemá viditeľné prostriedky na vlastnú podporu. Nemá návnadu na prilákanie jedla, ani zuby na zožranie prípadnej koristi. Jeho jedinou nádejou, ako na tejto planéte prežiť, je funkcia gigola. (smiech) Musí si nájsť frajerku a potom sa jej držať ako kliešť. Takže tento malý si našiel túto frajerku, a všimnete si, že má talent na to, aby sa jej držal, a pritom sa na ňu ani nepozerá. (smiech) Ale aj tak vie, čo je dobré, a preto tento vzťah potvrdzuje večným bozkom. Jeho telo sa spája s jej telom, jej krvný obeh prerastá do jeho tela, a z neho sa stáva v podstate len vak so spermiami. (smiech) Toto je hlbokomorská verzia feminizmu. Ona vždy vie, kde je on, a nemusí byť monogamná, pretože niektoré z týchto samíc majú na sebe prilepených niekoľko samcov.
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,
Takže návnadu používajú na vábenie jedla a partnera. Používajú ju často na obranu, rôznymi spôsobmi. Mnoho z nich vie vypúšťať do vody luciferín alebo luciferázu rovnako ako kalmáre alebo chobotnice vypúšťajú atramentový oblak. Táto kreveta z úst dávi svetlo ako drak vydychujúci oheň, aby oslepila alebo zmiatla tohto veľkozubca, a kreveta tak môže odplávať do temnoty. A existuje mnoho rôznych živočíchov, ktoré to dokážu: medúzy, kalmáre, mnoho rôznych kôrovcov,
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.
dokonca jeden druh ryby. Táto ryba sa nazýva Searsia koefoedi a má na ramene hadicu, cez ktorú vystreľuje svetlo. Mala som šťastie a jednu z nich som zachytila počas expedície do vlečnej siete pri severozápadnom brehu Afriky pre program Modrá planéta, pre jeho hlbokomorské vydanie. Používali sme špeciálnu vlečnú sieť, ktorá dokáže tieto živočíchy vyloviť živé. Takže sme jednu takú rybu chytili a zobrali ju do labáku. Držím ju, a chystám sa dotknúť sa tej trubice na jej chrbte, a keď sa dotknem, uvidíte z nej vychádzať svetlo. Pre mňa ale nebolo šokujúce len to množstvo svetla, ale aj fakt, že tu nejde len o luciferín a luciferázu. U tejto ryby sú to celé bunky s jadrami a membránami. Tú rybu to stojí mnoho energie, a nemáme tušenia, prečo to robí - ďalšia veľká záhada, ktorú musíme rozlúštiť.
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.
Ďalšou formou obrany je takzvaný alarm proti zlodejom – rovnaký dôvod, ako keď máte alarm v aute – húkajúca siréna a silné svetlá majú za úlohu pritiahnuť pozornosť polície, ktorá príde a zoberie so sebou vlamača – keď sa zviera dostane do pazúrov predátora, jeho jedinou nádejou na útek môže byť pritiahnutie pozornosti niečoho väčšieho a horšieho, čo napadne jeho útočníka, a tým mu poskytne šancu na útek. Napríklad prejav bioluminiscencie tejto medúzy je úžasný. Tu ju naháňame v ponorke. To nie je luminiscencia, to je odrazené svetlo z pohlavných žliaz. Zachytávame to v špeciálnom zariadení v prednej časti ponorky, čo nám umožňuje priniesť to hore v neporušenom stave, priniesť to do labáku na lodi. A potom, aby sme vyvolali prejav, ktorý hneď uvidíte, som sa na sekundu dotkla jeho nervového prstenca ostrým nástrojom, ktorý vyzeral ako ostrý rybí zub. Keď začne reagovať, už sa ho nedotýkam. Je to neuveriteľná svetelná show. Je to taký svetelný veterník, a vypočítala som, že predátor ho môže vidieť až z diaľky 92 metrov. A pomyslela som si: „No, to môže byť naozaj dobrá návnada.“ Pretože jednou z vecí, ktoré ma ako hlbokomorského prieskumníka frustrovali, je to, koľko je asi v mori živočíchov, o ktorých nič nevieme, a to kvôli tomu, ako skúmame oceán.
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.
Prvoradým spôsobom, ako sa dozvedáme o tom, čo žije v oceáne, je, že sa dostaneme na oceán a za loďami vlečieme siete. Povedzte mi príklad akéhokoľvek vedného odboru, ktorý sa stále spolieha na stovky rokov staré technológie. Ďalšou metódou skúmania je, že sa ponoríme s ponorkami a vozidlami ovládanými na diaľku. V ponorkách som sa potápala stovky krát. Hoci, keď sedím v ponorke, viem, že vôbec nie som nenápadná – mám jasné svetlá a hlučný pohon – každý trochu rozumný živočích je dávno preč, kým ho zbadám. Preto som už dlho chcela prísť na iný spôsob bádania.
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.
A preto som pred nejakým časom dostala nápad s kamerovým systémom. Nie je to až také zložité. Voláme to Oko v mori. Na súši to vedci používajú celé roky; používa sa farba, ktorú zvieratá nevidia a kameru, ktorá tú farbu vidí. V mori sa ale infračervená nedá použiť. Používame ďaleké červené svetlo, ale aj to je problém, pretože sa pohltí veľmi rýchlo. Vyrobili sme zosilnenú kameru, chceli sme urobiť tieto elektronické medúzy. Pointa je tá, že vo vede v podstate musíte povedať investorovi, čo idete objaviť predtým, ako vám dá svoje peniaze. A ja som nevedela, čo objavím, takže som na toto nedostala grant. Takže som dala dokopy toto, Harry Mudd Engineering Clinic mi to najprv vyrobila v rámci študentského projektu, a potom som dostala peniaze z rozličných zdrojov.
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.
Monterey Bay Aquarium Research Institute mi dali k dispozícii svoje ROV (diaľkovo ovládané podmorské vozidlo), aby som ho vyskúšala, a aby sme zistili, napríklad, aké farby červeného svetla musíme použiť, aby sme videli zvieratá, ale aby nás oni nevideli – spojazdniť elektronickú medúzu. A vidíte, aké nedostatky boli pri tejto akcii, lebo sme pokryli týchto 16 modrých LEDiek epoxidom a vo forme epoxidu je stále vidno slovo Ziploc. Nemusím hovoriť, že keď takto improvizujeme a aby sme to rozbehali, bolo v tom mnoho pokusov a trápenia. Ale prišla chvíľa, keď sa všetko dalo dokopy, a fungovalo to. Skvelé je, že tú chvíľu zachytil fotograf Mark Richards, ktorý tam náhodou bol presne vtedy, keď sme zistili, že to funguje. Naľavo som ja, moja vtedajšia študentka, Erika Raymond, a Lee Fry, ktorý na projekte spolupracoval ako inžinier. A túto fotku máme v labáku vystavenú na čestnom mieste s titulkom: „Inžinier obšťastňuje dve ženy naraz.“ (smiech) A boli sme veľmi, veľmi šťastné.
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.
Takže už sme mali systém, ktorý sme si mohli vziať na miesto, ktoré bolo ako oáza na dne oceánu, kde by mohli hliadkovať veľké dravce. A tak sme ho zobrali na miesto zvané Brine Pool, ktoré sa nachádza na severe Mexického zálivu. Je to magické miesto. Viem, že na týchto záberoch toho veľa neuvidíte – vtedy sme mali slabú kameru – ale veľmi som sa tešila. Sme na okraji Brine Pool, smerom ku kamere pláva ryba. Zjavne ju vôbec nerušíme. A ja som mala svoje okno do hlbín oceánu. Po prvý raz som videla, čo v hĺbke robia zvieratá, keď sme ich tam nijako nerušili. Štyri hodiny nasadenia, naprogramovali sme elektronickú medúzu, aby šla po prvý raz sama ďalej. O 86 sekúnd neskôr sa dostala do tohto displeja a my sme nahrali toto: Toto je kalmár dlhý takmer 2 metre, ktorý je pre vedu taký nový, že sme ho ešte nezaradili do žiadnej čeľade. Nemohla som si želať lepší dôkaz našich predstáv.
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."
Na základe tohto som šla späť do Národného fondu pre vedu, a povedala som im: „Tak toto objavíme.“ A oni mi dali dosť peňazí na to, aby sa nám to podarilo, a tak sme mohli vyvinúť prvú hlbokomorskú webkameru na svete – ktorá bola minulý rok nainštalovaná v kaňone Monterey – a teraz, celkom nedávno, tam bola modulárna forma tohto systému, omnoho mobilnejšia forma, ktorá sa omnoho ľahšie spúšťa a obnovuje, a dúfam, že sa použije v Sylviiných „miestach nádeje“ a pomôže objavovať a chrániť tieto oblasti, a mne pomôže dozvedieť sa viac o bioluminiscencii v týchto „miestach nádeje“.
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.
Takže jedno z posolstiev, ktoré si zoberiete so sebou, je to, že v oceánoch je čo objavovať. A Sylvia predtým povedala, že ničíme oceány ešte skôr než vieme, čo je vôbec v nich, a má pravdu. Takže ak niekedy budete mať možnosť potápať sa v ponorke, povedzte áno – tisíckrát áno – a prosím, vypnite svetlá. Sľubujem, bude sa vám to páčiť.
Thank you.
Ďakujem.
(Applause)
(potlesk)