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.
Theo tư tưởng của Jacques Cousteau, người từng nói "người ta bảo vệ điều mà họ yêu quý" Hôm nay, Tôi muốn chia sẻ điều tôi yêu nhất về đại dương đó là số lượng và sự đa dạng đáng kinh ngạc của các động vật phát quang.
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.
Đam mê của tôi bắt đầu với bộ đồ lặn lạ mắt có tên là Wasp này Không phải tên viết tắt, chỉ là ai đó nghĩ là nó na ná côn trùng Thật ra nó được phát triển để ứng dụng khai thác dầu khí xa bờ để lặn vào giàn khoan dầu dưới độ sâu 2000 feet. Ngay sau khi lấy được bằng Tiến sỹ Tôi may mắn được tham gia vào nhóm các nhà khoa học thử nghiệm loại áo này như một công cụ thám hiểm đại dương Được đào tạo trong 1 bể sắt ở Port Hueneme tiếp đó là lần lặn biển đầu tiên của tôi ở kênh đào Santa Barbara. Đó là một cuộc lặn đêm. Tôi xuống dưới độ sâu 880 feet và tắt đèn. Lý do tắt đèn là bởi tôi muốn nhìn thấy hiện tượng phát quang của động vật gọi là phát quang sinh học. Nhưng tôi hoàn toàn không ngờ được trước số lượng cá thể khổng lồ và sự ngoạn mục của chúng Tôi nhìn thấy hàng dãy sứa siphonophores còn dài hơn căn phòng này, chiếu ra muôn vàn ánh sáng đến nỗi tôi có thể đọc được đĩa số và áp kế trong bộ áo mà không cần đèn pin và những luồng hơi và sóng trông tựa khói dạ quang màu xanh dương và những tia sáng bung nổ xoáy lên từ chân vịt. giống như khi ta ném một khúc gỗ vào lửa trại và muội than hồng xoáy lên từ đó thế nhưng đây lại là muội than băng giá Thật sự rất kinh ngạc.
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.
Thông thường nếu ai đó đã từng nghe về phát quang sinh học thì đó là những anh chàng này, đom đóm. Và một số ít loài phát quang trên cạn khác một số loài côn trùng, giun đất, nấm nhưng nhìn chung, trên cạn, điều đó rất hiếm. Ở đại dương, đó là một quy luật hơn là sự ngoại lệ. Nếu tôi đi thực tế môi trường đại dương gần như bất cứ nơi nào trên thế giới, và tôi kéo lưới từ 3000 feet tới bề mặt nước biển, thì hầu hết các loại động vật -- thực tế, ở nhiều nơi, 80-90% loài động vật tôi kéo lên được từ lưới của mình -- đều phát quang. Giống như là một buổi trình diễn ánh sáng ngoạn mục.
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.
Bây giờ tôi muốn cho bạn xem đoạn phim ngắn mà tôi đã quay ở dưới biển. Tôi ban đầu phát triển kỹ thuật này từ một chiếc tàu ngầm một người nhỏ được gọi là Deep Rover, rồi được cải biên để dùng cho Johnson Sea-Link là thứ mà bạn đang thấy ở đây. Vậy thì, được gắn ở phía trước khán cầu, là một khung kim loại đường kính 91cm với một màn chắn được căng trên đó. Bên trong quả cầu là một máy ảnh tăng cường với độ nhạy cảm trong bóng tối gần như bằng mắt thường mặc dù có hơi mờ một chút. Bạn bật máy ảnh lên, tắt đèn đi. Đốm sáng bạn thấy không phải sự phát quang, Đó là nhiễu sóng điện từ trên những camera cường hóa. Bạn sẽ không thấy sự phát quang cho tới khi chiếc tàu bắt đầu di chuyển phía trước qua làn nước, và khi di chuyển, động vật va vào màn chắn sẽ được kích thích phát quang.
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.
Bây giờ, khi tôi bắt đầu tiến hành, điều mà tôi cố làm đếm số lượng các nguồn. Tôi biết tốc độ di chuyển và khu vực đó, cho nên tôi có thể đến được số nguồn trên một mét khối. Nhưng tôi nhận ra tôi có thể xác định được loài vật bằng loại nháy sáng mà chúng sản sinh. Và vì thế, ở đây, tại Vịnh Maine ở độ sâu 740 feet, Tôi có thể kể tên hầu như mọi thứ bạn đang thấy ở mức loài. Như những tia nổ sáng kia là từ những con sứa lược nhỏ, và có cả những loài nhuyễn thể và giáp xác khác, và sứa. Có thêm một con sứa lược khác nữa Tôi từng làm việc với những kỹ sư phân tích hình ảnh vi tính để phát triển một hệ thống tự động nhận dạng có thể xác minh những loài động vật này và tách lấy tọa độ XYZ của những điểm va chạm ban đầu. Và chúng ta sẽ có thể làm điều mà nhà sinh thái đang làm trên cạn và làm thuật toán "vật thể cận vi".
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)
Nhưng không nhất thiết phải lặn sâu xuống đại dương để thấy một cuộc trình diễn ánh sáng như thế này, Bạn có thế thấy nó ở bề mặt nước biển. Đây là một vài tấm hình từ Tiến sĩ Mike Latz tại Viện Scripps, 1 con cá heo bơi giữa đàn phù du phát sáng. Và đây không phải là một nơi kỳ lạ như một trong những vịnh phát sáng ở Puerti Rico gì cả, mà được chụp ở Cảng San Diego. Và thỉnh thoảng bạn còn có thể thấy ở nơi gần hơn thế, bởi vì đầu tàu -- thực ra là nhà vệ sinh, nếu các bạn chưa biết điều đó. được xối bằng nước biển chưa lọc, nên thường chứa sinh vật phù du phát sáng trong đó, Vì thế, nếu bạn loạn chạng đi lên đầu tàu vào đêm muộn và bạn đang cực kì muốn đi toilet và bạn quên bật đèn lên, bạn sẽ nghĩ là bạn đang có được một trải nghiệm tôn giáo. (Cười)
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.
Vậy sao mà 1 sinh vật có thể phát quang? đó là câu hỏi mà một nhà vật lý học người Pháp từ thế kỷ 19 Raphael Dubois, đã đặt ra trước một con sò phát quang, Ông ta nghiền nó ra và đã lấy được một ít chất hóa học; một, là enzyme, ông ta gọi là luciferase; chất nền, ông ta gọi là luciferin theo Lucifer - Người mang ánh sáng. Thuật ngữ vẫn còn đó, nhưng nó không nói là chất nào cụ thể bởi vì những chất hóa học này đến từ rất nhiều hình thù và dạng. Thực tế, hầu hết những người nghiên cứu phát quang sinh học ngày nay đều chú trọng đến hóa học, vì những hóa chất đang chứng mình giá trị tuyệt vời của chúng trong việc phát triển tác nhân kháng khuẩn, thuốc chống ung thư, kiểm tra sự sống trên sao Hỏa phát hiện ô nhiễm trong nguồn nước -- cũng chính là cách chúng ta dùng nó ở ORCA. Vào năm 2008, giải Noel Hóa Học đã được trong cho công trình nghiên cứu về phân tử protein lục huỳnh quang thứ đã được chắt lọc từ chất hóa học phát quang sinh học của một con sứa, Nó giống như việc phát minh kính hiển vi trên mức độ ảnh hưởng mà nó đem lại cho sinh học tế bào và công nghệ gen.
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.
Một ý nghĩa khác của phân tử này. là trông như rằng, phát quang sinh học đã tiến hóa ít nhất 40 lần, có thể nhiều như 50 lần tách biệt trong lịch sử tiến hóa, và điều đó cho thấy rõ ràng về sự quan trọng tuyệt diệu của nét đặc điểm cho sự sống. Vậy, điều gì ở phát quang sinh học mà quan trọng với nhiều động vật đến thế? với những động vật đang cố gắng tránh né thú săn mồi bằng cách thu lại khi trời tối ánh sáng có thể rất hữu ích cho ba thứ cơ bản mà các loài động vật phải làm để sống sót: đó là tìm kiếm thức ăn, thu hút bạn tình và tránh bị ăn thịt. Thế nên, ví dụ, con cá này có một cái đèn pin nằm đằng sau mắt nó giúp nó có thể tìm kiếm thức ăn hoặc thu hút bạn tình. và khi không dùng tới, nó có thể thu vào bên trong đầu của nó giống như đèn pha của chiếc Lamborghini Con cá này còn có những luồng sáng mạnh.
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.
Và nó là môt điều yêu thích của tôi có tới ba đèn pha trên má của chúng Con này thì màu xanh và đó là màu sáng phổ biến ở đáy đại dương vì sự tiến hóa đã sàng lọc màu sắc giúp sinh tồn lâu nhất để tối ưu hóa quàn thể Vì thế hầu hết sinh vật đều phát sáng xanh và hầu hết chúng chỉ có thể thấy ánh sáng xanh nhưng con cá này lại là một ngoại lệ thú vị Vì nó có 2 nguồn sáng cam Và tôi thật không hiểu tại sao nó lại có và tôi sẽ lý giải được điều đó nhưng không chỉ có thể nhìn thấy ảnh sáng xanh nócòn thấy ánh sáng đỏ nữa Nó dùng hồng quang như là một ống ngắm để dễ lẩn trốn và ngụy trang những sinh vật bị mù màu đỏ từ đó nó có thể thấy chúng mà không bị thấy nó còn có một cái cằm rất lợi thế ở đây với lam huỳnh quang phát sáng giúp thu hút con mồi đến với nó Và có nhiều sinh vật khác cũng làm tương tự như thế
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.
Đây là một loài tôi cũng rất thích Nó là Cá Ống hút, và chúng có móc câu ngay cuối cái cần câu dài nằm ngay trước hàm răng nhọn điều đã làm nên tên tuổi của loài cá ống này "răng câu" của chúng rất dài đến nỗi nếu chúng ngậm miệng lại nó có thể đâm xuyên não chúng vì thế, cho nên chiếc răng ấy mới hướng ra phía trước Nó cứ như là cây thông Nô en của con cá tất cả bộ phận của cá ống đều phát quang chứ không chỉ móc câu của chúng Nó có một bộ phận giống đền flash một chuỗi đốm sáng như đá quý trên bụng như một món đồ để ngụy trang khi làm mờ đi bóng của nó, nên khi chúng di chuyển bên trên những con cá lớn hơn, chúng sẽ trở nên tàng hình. Nó có những mô phát sáng trên miệng thật ra là ở khắp nơi trên cơ thể, như vây cơ lườn lưng, và bụng, tất cả đều có công dụng khác nhau -- mà chúng ta vẫn chưa biết hết.
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.
Và chúng ta biết nhiều hơn về phát quang sinh học nhờ vào Pixar, và tôi rất biết ơn Pixar vì đã chia sẻ chủ đề tôi yêu thích đến với nhiều người Tôi ước rằng, với ngân sách của họ thì họ chỉ cần chi ra thêm vài xu để thuê thêm một sinh viên thất nghiệp người có thể chỉ cho họ biết về đôi mắt của con cá đã bị bảo quan trong phọc môn Đây mới là đôi mắt của một con cá vây chân Vì thế, nó có một mồi nhử phía trước đôi môi tử thần của mình với những chiếc răng nhọn hoắt đề thu hút những con mồi thơ ngây Và con này cũng có một mồi nhử tương tự cùng với một nhan sắc kinh hoàng phía sau.
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.
Chúng ta thường nghĩ những dạng mồi nhử khác nhau sẽ thu hút những loại mồi khác nhau, nhưng khi kiểm tra bao tử của loài cá này những nhà khoa học, hay đúng hơn là những sinh viên tốt nghiệp đã cho thấy chúng đều giống nhau. Từ đó ta tin rằng sự khác nhau về hình dạng của mồi nhử là cách hấp dẫn bạn tình trong thế giới của cá vây chân vì giống đực cùa loài này giống như những chàng lùn vậy. Như chú lùn này không có một khà năng sinh tồn nào. Không có mồi nhử để thu hút mồi cùng không có răng để mà ăn nữa. Hy vọng tồn tại duy nhất của chú ấy chính là bám váy đàn bà. (cười) Chú ấy phải tự tìm cho mình một cục cưng và sau đó là ăn bám cô ấy để sống. Vì thế chú lùn này đã làm được điều đó và bạn có thể thấy, cậu ấy có giác quan tốt khi đã bám vào nơi mà chú ta không cần phải nhìn vào mặt cổ. (cười) Nhưng chú cá biết đó là một điều tốt và chú ta hòa quyện với cổ bằng một nụ hôn bất diệt. Da thịt chúng gắn chặt vào nhau, máu của chúng chày chung một huyết quản và cậu chàng trở thành một thứ không khác gì 1 túi tinh trùng. (cười) Có thể xem đó là sự giải phóng phụ nữ dưới đại dương Cô ấy luôn biết chú ta đang ở đâu và cô ấy cũng không cần phải chung thủy vì một vài nàng cá này có nhiều hơn một anh chồng trên thân.
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,
Như vậy, chúng dùng mồi để tìm thức ăn để thu hút bạn tình Và chúng cũng dùng mồi nhử để tự vệ nữa Rất nhiều loài có thể tiết ra chất dạ quang trong nước tương tự mựa hay bạch tuộc phun mực ra vậy Con tôm này đang phun dịch dạ quang bằng miệng ra ngoài như một con rồng đang khè lửa để làm mù hoặc đánh lạc hướng con cá ống nhằm giúp chúng bơi ra khỏi vùng nguy hiểm Và còn nhiều loài khác có thể làm điều tương tự: Như Sứa, Mực rất nhiều loài giáp xác đa dạng
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.
thậm chí loài cá cùng có thể làm được. Con cá này được gọi là cá Quang Ống Vai vì chúng có một cái ống trên vai có thể tiết ra dạ quang Và tôi thật may mắn khi bắt được một con khi mà chúng tôi đang trong chuyến thu thập mẫu vật ở vùng biển tây bắc Phi cho dự án "Blue Planet" đó là một phần của dự án. Và chúng tôi dùng lưới chuyên biệt giúp mẫu vật sống sót khi được kéo lên bờ Chúng tôi bắt được 1 con cá này và mang vô phòng thí nghiệm. Lúc ấy tôi đang giữ nó trong tay để có thể chạm vào xương vai của nó và khi tôi chạm, bạn có thể thấy chất dạ quang được tiết ra Nhưng đối với tôi, đó là cú sốc lớn vì đó không chỉ là dịch dạ quang cũng không phải luciferin luôn. Đối với con cá này đó đều là tế bào với nhân tế bào cũng như màng bao bọc. Điều này rất tổn hại cho con cá và chúng tôi vẫn không hiểu tại sao nó lại làm vậy -- một bí ẩn khác cần được giải đáp.
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.
Đây là một cách tự vệ khác được gọi là chuông báo động -- giống như cái chuông chống trôm trên xe vậy có kèn to và đèn flash báo động được thiết kế để gây sự chú ý, cho cảnh sát đến để bắt tên trộm -- khi mà con vật cảm nhận sự nguy hiểm, chúng chỉ hy vọng chạy thoát bằng cách thu hút chú ý của con vật to và đáng sợ hơn đến tấn công mối nguy hiểm, từ đó chúng có cơ hội để thoát thân. Con sứa này, là một ví dụ, chúng có một vẻ bề ngoài phát quang lòe loẹt. Đây là lúc chúng tôi đang truy đồi nó. Đó không phải phát quang, mà là phản quang ánh sáng từ tuyến sinh dục Chúng tôi bắt nó bằng thiết bị chuyên dùng giúp chúng tôi giữ nó sống trong môi trường thích hợp, trong lúc chuyển nó lên phòng thí nghiệm. Và khám phá ra điều mà bạn sắp được thấy, Điều tôi làm là chạm vào nó mỗi giây chạm vào đai thần kinh của nó bằng kim nhọn giống như răng của một con cá. Và chúng bắt đầu phát quang. Lúc đó tôi ngưng chạm vào nó. Đây quả thực là một hiệu ứng ánh sáng không thể tin được. Nó như pháo hoa ngày tết vậy và tôi đã tính toán hiệu ứng này có thể được phát hiện trong vòng bán kính 300 feet bởi loài ăn thịt. Và tôi nghĩ, "bạn biết đấy, đó thực sự là một mồi nhử cực hay." Vì một trong những điều đã gây ra nhiều khó khăn cho tôi khi là một nhà thám hiểm đại dương là câu hỏi có bao nhiêu loài thủy sinh mà chúng ta đã bỏ sót chỉ vì cái cách mà chúng ta khám phá đại dương.
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.
Cách cơ bản mà chúng ta biết về cuộc sống dưới đại dương là chạy thuyền ra biển và kéo lưới phía sau. Và tôi thách bạn kể tên ngành khoa học nào mà vẩn dựa vào kỹ thuật cũ kỹ hơn 100 năm. Một cách cơ bản khác là lặn xuống với những thiết bị và phương tiện ngầm. Tôi đã lặn cả trăm lần bằng tàu ngầm. Khi mà tôi ngổi bên trong tàu ngầm, Tôi biết nó không hẳn là thuận tiện -- Chúng có đèn rất sáng và máy chạy rất ồn -- bất cứ sinh vật nào cảm nhận được đều sẽ chạy mất từ lâu. Tôi đã ao ước rất lâu rổi đó là tìm ra phương pháp khám phá khác
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.
Và một vài năm trước tôi có ý tường về hệ thống camera này. Nó không hẳn là tên lửa. chúng tôi gọi nó là "Mắt Ngầm" Và nhà khoa học đã làm như này trên cạn từ lâu; chúng tôi sử dụng màu mà loài thủy sinh không thấy được như camera thì có thể thấy chúng; Bạn không thể dùng hồng ngoại dưới biển sâu. Nên thay bằng đèn màu đỏ nhưng không ổn vì chúng bị hấp thụ quá nhanh, Tự chế một máy ảnh tăng cường, Và muốn làm ra "con sứa điện tử này". Có điều là, trong khoa học, bạn phải nói cho các quỹ nghiên cứu về đối tượng nghiên cứu trước khi họ cấp kinh phí. Vả tôi đã không biết tôi sẽ nghiên cứu gì.. Nên tôi không được tài trợ. Thế là tôi kết hợp chúng lại, cùng với Harvey Mudd Engineering Clinic và thực hiện nó như một đề án tốt nghiệp củ sinh viên. và tôi kêu gọi tài trợ từ rất nhiều nguồn.
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.
Viện nghiên cứu Hải dương Vịnh Monterey đã có phép tôi sữ dụng máy ROV của họ để có thể thí nghiệm và tìm ra màu sắc nào phù hợp cho thiết bị đề có thể quan sát đươc các loài thủy sinh mà không làm chúng sợ hoàn thành con sứa điện tử này. Và bạn có thể thấy một hoạt động này như thế nào, vì chúng tôi ghép 16 đèn LED vào một khung và bạn có thể thấy khung mà chúng tôi dùng, từ Ziploc vẫn xuất hiện. Không cần phải nói, khi chúng kết hợp lại như thế, Đã có rất nhiều thử thách khi làm việc này. Nhưng sẽ có lúc mà khi mọi thứ hồi quy, mọi việc sẽ ổn thỏa. Và đáng chú ý, khoảnh khắc đó đã được chụp bởi Mark Richards, Người đã từng ở đó vào đúng thời điểm Rằng chúng tôi phát hiện ra được thành quả. Đó là tôi ở bên trái, Sinh viên của tôi lúc đó, Erika Raymond, Và Lee Fry, người là kỹ sư của dự án. Và chúng tôi đặt bức ảnh này ở nơi trang trọng nhất trong phòng với phụ đề: "Kỹ sư đã làm hai phụ nữ thỏa mãn cùng một lúc." Và chúng tôi đã rất, rất hạnh phúc.
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.
Vì vậy, giờ chúng tôi đã có một hệ thống Mà chúng ta có thể thực sự đi đến một nơi giống như ốc đảo ở đáy đại dương Có thể dày đặc những kẻ săn mồi. Và như vậy, nơi mà chúng tôi mang nó đến được gọi là Brine Pool (Bể Muối), phía bắc vịnh MExico, Đó là một nơi huyền diệu. Và tôi biết điều này rất khó đề các bạn cảm nhận chúng tôi đã có một máy quay cà tàng nhưng đối với tôi nó rất tuyệt. Khi chúng tôi ở bờ hồ Brine Pool đã có một con cá bơi lại gần cái máy. Và nó rõ ràng nó không sợ hãi chúng tôi. Vào chính lúc đó tôi đã có một cửa sổ để nhìn vào đại dương. Là lần đầu tiên, đã có thể thấy hoạt động của thủy sinh vật mà vẫn không làm ảnh hưởng đến chúng. Bốn tiếng để triển khai các hoạt động, chúng tôi lập trình sẵn con sứa điện tử cho lần chạy đầu tiên của nó. 86 giây sau khi con sứa điện phát sáng theo vòng tròn, chúng tôi đã ghi lại được điều này: Đây là một con mực, dài hơn 6 feet, và là 1 phát hiện quá mới mẻ trong ngành, nó không thể thuộc về ngành khoa học nào hiện có Tôi không thể đồi hỏi gì hơn ngoài một kết quả thực tế.
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."
Và dựa trên những điều này, tôi trở lại NSF và nói, "Đây là điều mà tôi sẽ khám phá." Và họ tài trợ đủ tiền để tôi thực hiện, bao gồm việc phát triển một máy quay đáy đại dương đầu tiên điều mà được ứng dụng vào hệ thống Monterey Canyon năm ngoái -- và hiện tại, gần đây, một mô đun mới của hệ thống này, linh hoạt hơn nhiều so với mô đun trước giúp cho việc di chuyển của máy dễ dàng hơn sẽ giúp cho dự án "hope spots" của Sylvia trong việc khám phá và bảo vệ khu vực. và đối với tôi, nó sẽ giúp mở mang những phát hiện mới tại các điểm "hope spots." này.
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.
Và một trong những thông điệp mà tôi muốn truyền tải là có rất nhiều thứ cần được khám phá ở dưới đại dương. Sylvia từng nói rằng chúng ta đang hủy hoạt đại dương trước khi biết cái gì dưới đó. và cô ấy đúng. Nên nếu bạn có cơ hội được lặn dưới lòng biển sâu, hãy đồng ý, một nghìn lần vào và hãy tắt đèn lên. Tôi đảm bảo rằng các bạn sẽ thích nó.
Thank you.
Cảm ơn.
(Applause)
(vỗ tay)