I'm going to talk to you today about sea slugs and solar power. My background and what I do -- I'm an invertebrate zoologist. So invertebrate animals are animals that don't have a backbone. So this is actually most of the animals on the planet. It ranges from things like insects to clams to sea sponges to worms. And a great other many things that we don't have time to talk about today.
Voy hablarles hoy sobre babosas de mar y energía solar. Mi trayectoria y lo que hago -- Soy zoólogo de invertebrados. Los animales invertebrados son animales que no tienen columna vertebral. Esto incluye en realidad a la mayoría de los animales en el planeta. Va desde cosas como insectos, almejas, esponjas marinas y gusanos. Y muchas otras otras cosas que no tenemos tiempo para hablar hoy.
On our planet, most of the biological energy that we have available comes, ultimately, from the sun. The process from this being converted to solar energy, to biological energy is photosynthesis. You’re probably familiar with this as something that plants do. And all of the food that we eat ultimately comes from photosynthesis, either us directly eating plants or eating animals that eat plants. And that's really where all of the energy that all of the animals have comes from.
En nuestro planeta, la mayoría de la energía biológica que tenemos disponible viene, inicialmente, del sol. El proceso de esta se convierte a energía solar, a energía biológica es la fotosíntesis. Probablemente ya la conocen como algo que hacen las plantas. Y todos los alimentos que comemos provienen inicialmente de la fotosíntesis, Ya sea directamente comiendo plantas o comiendo animales que comen plantas. Y de ahí viene toda la energía que todos los animales tienen.
However, there are a few animals that have managed to get around that and become photosynthetic themselves and are able to capture the energy from the sun, convert it into biological energy, right? So just like plants, they take carbon dioxide in sunlight, turn it into sugar and oxygen.
Sin embargo, hay algunos animales que han logrado evitar esto convirtiéndose fotosintéticos ellos mismos y son capaces de capturar la energía del sol, convirtiéndola en energía biológica al igual que las plantas, toman dióxido de carbono de la luz solar, y lo convierten en oxígeno.
The best and most famous example of this are the corals. The photos that we're looking at here are some some corals from the Red Sea in Egypt and from a reef in Cuba. All the photos I'm going to share with you today are photographs I've taken. And when I've gotten photos from the field, I put the location there, if you're interested. The photos from the laboratory won't be labeled like that. They have a black background on them. Corals are able to photosynthesize because of a special partnership, a symbiosis that they have with a single-celled algae called zooxanthellae. The algae live inside of cells of the coral, capture the sunlight and provide the corals with sugar. So effectively we have photosynthetic animals.
El mejor y más famoso ejemplo de esto son los corales. Las fotos que estamos viendo aquí Son algunos corales del Mar rojo en Egipto y de un arrecife en Cuba. Todas las fotos que les voy a mostrar hoy son fotografías que yo he tomado. Y cuando he conseguido fotos mientras trabajo, Puse la ubicación allí, por les interesa. Las fotos del laboratorio no se etiquetarán de esa manera. Tienen un fondo negro. Los corales son capaces de hacer fotosíntesis por una asociación especial, una simbiosis que tienen con un alga unicelular llamada zooxantela. Esta alga vive en el interior de las células del coral, capturan la luz solar y proveen a los corales con azúcar. Así efectivamente tenemos animales fotosintéticos.
This is unusual, but actually occurs in quite a lot of the corals and many of their relatives, and actually happens in a fair number of other animals as well. So we see this in things like some sea sponges, we see this in some flatworms, and we see it in other animals closely related to corals like sea anemones and jellyfish.
Esto es inusual, pero en realidad ocurre en muchos de los corales y muchos de sus parientes, y ocurre en una buena cantidad de otros animales también. Vemos esto en especies como algunas esponjas marinas, en algunos gusanos planos, y en otros animales relacionados a los corales como anémonas de mar y medusas.
So this is an upside down jellyfish. This is an organism that, just like the corals we were talking about, has these zooxanthellae inside of them and can photosynthesize. So this animal lives in like, shallow mangroves throughout the world and just lays on the bottom, capturing sunlight. I keep a few in my laboratory that I use for teaching, and I don't actually have to feed them. I just give them light from one of my aquarium lights, and I’ve managed to keep some of them there for two years. And I use them in my invertebrate zoology courses.
Esto es una medusa invertida. Esto es un organismo que, al igual que los corales de los que hablabamos, tiene estas zooxantelas en su interior y pueden hacer la fotosíntesis. Este animal vive en manglares poco profundos en todo el mundo y se queda en el fondo, absorbiendo luz solar. Tengo algunos en mi laboratorio que usó para enseñar, y no tengo que alimentarlas. Solo les doy luz de una de mis luces de acuario, y he logrado mantener algunas de ellas durante dos años. Las uso para cursos de zoología de invertebrados.
I like the jellyfish, though, even though the coral is perhaps a more famous example. The jellyfish is nice because we can take a tentacle of a jellyfish and look at it under the microscope, and that allows us to see this process. So this is a micrograph, a microscopic photograph I've taken, of some zooxanthellae from the tentacle of the upside-down jellyfish Cassiopeia. And I did this back at my laboratory in Tampa. And all of those little golden brown spheres that we're seeing, each one of those is one of those algal cells. So they're loaded in there quite densely. There's a lot of them there. So these animals are able to photosynthesize that way. So it's quite remarkable that we have animals that are not doing the typical animal thing. The jellyfish can still feed, and in the wild, they do. But they can get most of their energy just from the sun. Fantastic.
Me gustan las medusas, pero, aunque el coral sea quizá un ejemplo más famoso. Las medusas son mejores porque podemos tomar un tentáculo de una medusa y mirarlo bajo un microscopio, y eso nos permite ver este proceso. esto es una micrografía, una fotografía microscópica que he tomado, de algunas zooxantelas del tentáculo de la medusa invertida Cassiopeia. Esto lo hice en mi laboratorio en Tampa. Todas esas pequeñas esferas marrón doradas que estamos viendo, cada una de ellas son células de algas. Están allí de manera bastante densa. Hay muchas de ellas ahí. Estos animales pueden hacer fotosíntesis de esa manera. Es extraordinario que tengamos animales que no realizan funciones típicas de los animales. La medusa puede alimentarse, y en su hábitat, lo hace. Pero puede obtener la mayoría de su energía sólo del sol. Fantastico.
I primarily study a group of organisms called mollusks. Mollusks are probably familiar to some of you, if, because of nothing else, because of their shells and in some cases as food. So these include animals like snails and clams. Also things like octopus and squids and some other strange things that we won't have time to go into today. But the mollusks are a fantastically diverse group. They are the second most diverse group of animals on the planet after the arthropods, which win out because of the insects. But in terms of sheer diversity in body form, the mollusks, I would argue, are in fact the most diverse and range from things smaller than grains of rice to colossal squids that are absolutely enormous.
Principalmente estudio un grupo de organismos llamados moluscos. Algunos de ustedes probablemente ya conozcan a los moluscos, mas que nada, por su caparazón y en algunos casos como comida. Esto incluye animales como caracoles y almejas. También animales como pulpos y calamares y algunos otros animales extraños que no tendremos tiempo de nombrar. Pero los moluscos son fantásticamente diversos. Son el segundo grupo de animales más diversos del planeta. después de los artrópodos, son los primeros debido a los insectos. Pero en términos de diversidad en forma de cuerpo, los moluscos, diría yo, son en realidad los más diversos van desde seres más pequeños que granos de arroz hasta calamares colosales que son absolutamente enormes.
And we have photosynthesis within our mollusks as well. So these are giant clams. They're fantastically beautiful animals. They live in tropical coral reefs in the Indo-Pacific, primarily. And when I say giant, there's a range. Some of the species aren't quite so large, but some of them are absolutely enormous, and they’re beautiful. And a lot of the coloration we're seeing in some of these comes from their symbiotic algae. They have the same zooxanthellae that we saw within the corals. Unfortunately, giant clams are rather difficult to see in the wild. They've been overharvested in many areas because people want their large shells and they are also eaten. That's a very interesting symbiosis too.
Podemos ver la fotosíntesis en estos moluscos también. Estas son almejas gigantes. Son animales fantásticamente hermosos. Viven en arrecifes de coral tropicales en el indo-pacífico, principalmente. Y cuando digo gigantes, tienen un rango. Algunas especies no son tan grandes, pero algunas son absolutamente enormes, y son hermosas. Mucha de la coloración que vemos en algunas de estas proviene de sus algas simbióticas. Tienen las mismas zooxantelas que vimos dentro de los corales. Tristemente, las almejas gigantes son difíciles de ver en la naturaleza. Han sido sobreexplotadas en muchas zonas porque la gente quiere sus grandes corazas y tambien se las comen. Es una simbiosis muy interesante también.
But the group that I'm most interested in are called the gastropods. Gastropods are snails and slugs. So your typical garden snail that you may be familiar with and many of the seashells that you may have collected visiting the beach come from gastropods. So this is a tremendously diverse group of mollusks. They're the most diverse group of mollusks in terms of number of species. Quite a large number of them. And they're fantastically interesting. I wish we had time to go into more of them here. The one in the middle is a cone snail, one of the most venomous animals on the planet. And also a ... subject of a great deal of biomedical research studying the potential of its venom.
Pero el grupo que más me interesa son los gasterópodos. Los gasterópodos son caracoles y babosas. Así que el típico caracol de jardín que quizás conozcan. y muchas de las conchas marinas que quizás hayan recogido cuando van a la playa provienen de los gasterópodos. Este es un grupo de molusco bastante diverso. Son el grupo de moluscos más diverso en términos de número de especies. Hay un gran número de ellos. Y son bastante interesantes. Desearía que pudiéramos hablar más sobre ellos. El del medio es un caracol cono, uno de los animales más venenosos del planeta. Y tambien es ... parte de mucha investigación biomédica que estudia el potencial de su veneno.
But my real passion is slugs. My favorite thing to do is go scuba diving in a tropical coral reef and look for sea slugs. And a sea slug, ultimately, or any slug, is a snail that, over the course of evolution, has lost its shell. So a slug is just a snail minus the shell, right? And this has happened multiple times. This was not a single evolutionary event, but one that occurred over and over again. And so we have multiple unrelated groups of snails that have either greatly reduced or lost their shell over the course of evolution. There's a few of them shown here, just to show you some variety. This includes the head shield slugs. There are sea hares as well as the pulmonates, or air-breathing, slugs, which may show up in your garden and cause you a great deal of displeasure.
Pero mi verdadera pasión son las babosas. Mi actividad favorita es ir de buceo en un arrecife de coral tropical y buscar babosas marinas. Una babosa marina, o mejor dicho, cualquier babosa, es un caracol que, a lo largo de la evolución, ha perdido su caparazón. Así que un caracol es una babosa pero sin su caparazón, ¿cierto? Y esto ha ocurrido varias veces. Esto no fue un solo evento evolutivo, sino uno que ocurrió una y otra vez. Así es como tenemos varios grupos de caracoles no relacionados Que han reducido bastante o perdido su caparazón a lo largo de la evolución. Aquí se muestran algunos de ellos, solo para mostrarles su variedad. Esto incluye los caracoles burbuja. Hay liebres de mar, pulmonados, o babosas que respiran aire, babosas, que pueden aparecer en tu jardin y causar un mucho disgusto.
Now, the most common question that I get when I tell people what I do for a living, studying slugs, is, “Why would you do that? Why study slugs? You could do anything. Why do that?" And I think the best way to explain this to you all is not to tell you, but to show you.
Ahora, lo que más me pregunta la gente cuando les digo de que trabajo, estudiar babosas, es, “¿Por qué harías eso? ¿Por qué estudiar babosas? Podrías hacer lo que sea. ¿Por qué hacer eso?” Y creo que la mejor manera de explicarles esto no es decirles, si no mostrarles.
So here are some of the slugs I've encountered in my travels. They are fantastically weird. They're fantastically beautiful. They do some very strange things. There’s a lot of really interesting biology going on with these animals. And there’s so much that we don’t know. Many slugs, the only scientific paper written on them is a species description. And there's many more out there that haven't even been described. So there's so much for us to learn and so much that we don't know. It's just wide open and so fascinating to me.
Estas son algunas de las babosas que me he encontrado en mi viajes. Son fantásticamente extrañas. Son fantásticamente hermosas. Y tienen comportamientos muy extraños. Hay cosas biológicas muy interesantes en estos animales. Y hay mucho más que no conocemos. Hay muchas babosas, cuyos artículos científicos solo tienen una descripción su especie. Y hay muchas más que ni siquiera tienen una descripción. Hay mucho más para aprender y mucho más que no sabemos. Para mi es algo tan fascinante.
Now, in the ocean, there are many types of slugs. I've sort of shown you that already. There's two groups that I'm going to tell you about now. One group is probably the most famous of them and certainly the most diverse in terms of total number of species, are the nudibranchs. And that name, “nudi,” means naked, but "branch" means gills. So it's referring to those feathery tufts that we're seeing on these animals. They're beautiful, they're diverse, they're interesting, and they're carnivores. They eat other animals, mostly -- they are slugs, right, so they’re not chasing things down. They eat other slow things. So sometimes other slugs, they also eat things like sponges and in some cases, relatives of our corals, like sea anemones. And some of these nudibranchs that do that are able to take those zooxanthellae that we were talking about earlier, put them inside of their own cells, and then they become photosynthetic. So they steal their photosynthesis. They're excellent thieves. Some of them even steal the stinging cells out of jellyfish and anemones and use them for their own defense. Absolutely fantastic.
Ahora, en el océano, hay muchos tipos de babosas. Aunque ya eso se los he mostrado. Hay dos grupos de los cuales voy a hablar ahora. Un grupo son, y probablemente sea el más famoso de entre los dos Y ciertamente más diverso en términos del número total de especies, los nudibranquios. Y ese nombre, “nudi”, significa desnudo, y “branquios” son sus branquias. Y se refiere a esos mechones plumosos que vemos en estos animales. Son hermosos, son diversos, son interesantes, y son carnivoros. Comen otros animales, en general -- son babosas, verdad, así que no persiguen nada. Solo comen presas lentas. A veces son otras babosas, También comen esponjas marinas y en algunos casos, parientes de los corales, como las anémonas de mar. Algunos de los nudibranquios son capaces de tomar las zooxantelas de las cuales hablábamos antes, las ponen dentro de sus células, y pueden realizar la fotosíntesis. Roban la fotosíntesis de su presas. Son excelentes ladrones. Algunos de ellos roban las células urticantes de las medusas y anémonas y las usan para su propia defensa. Absolutamente fantástico.
This is my favorite group of slugs. These are the sacoglossan sea slugs. They are also thieves. They are, you may notice, green, right? Some of them are green for camouflage, but many of them are green for a very different reason. These slugs are herbivores, and they have a special single little tooth, and they just poke one little hole into the algae, and then they slurp out the contents inside of it. And they take some of those contents and they digest them. But others, the chloroplasts, which are the organelles inside of a plant cell that allows plants to photosynthesize, the slugs take those and stick them inside of their own cells, and then they become photosynthetic. We call this kleptoplasty. "Klepto", as in to steal, "plasty" as in chloroplast, right? So they've stolen chloroplasts. And these slugs, it varies, some of them can only do this for a couple of days, but some can do this for many months, even complete their entire life cycle.
Mi grupo favorito de babosas. Son las babosas marinas sacoglossa. Tambien son ladronas. Son, como podrán notar, verdes, ¿Cierto? Algunas son verdes para camuflarse, Pero la mayoría son verde por una razón muy diferente. Estas babosas son herbívoras, y tienen un pequeño diente muy especial, con el cual solo pinchan un pequeño agujero en las algas, y así succionan el contenido de su interior. Toman este contenido y lo digieren. Pero otros, los cloroplastos, que son los orgánulos de una célula vegetal y permiten a las plantas hacer la fotosíntesis, las babosas las toman dentro de sus propias células, y pueden realizar la fotosíntesis. A esto lo llamamos Cleptoplastia. “Clepto”, significa robar, “plastia” se refiere a cloroplasto. Así que se han robado los cloroplastos. Y estas babosas, puede variar, Solo pueden hacer esto por un par de días, pero algunas lo hacen por varios meses, incluso durante todo su ciclo de vida.
Let's take a little bit closer look at the digestive track of one of these slugs. This is a photo by my colleague Nick Curtis. And this is showing us the digestive tubules of these animals. So their digestive track is highly branched. It goes in many different directions. And at the end of these branches, we have these cul de sacs that are loaded with chloroplasts. If we look closer at a single cell in one of these cul de sacs, also a photo by my colleague Nick Curtis, we see a single cell here. That's what we're looking at, that structure labeled N. That is the nucleus of the cell. But all of those structures labeled C and everything that looks like them, those circles, those are chloroplasts, and they're jammed in there so tight and so dense that there's more chloroplasts in that cell than you would find in the algae, at least in terms of density. This is wonderful. These animals have stolen photosynthesis, and you can see some of them kind of look like leafs, right? They're super green, they're fantastically photosynthetic.
Veamos un poco más de cerca al tracto digestivo de una de estas babosas. Esta es una foto de mi colega Nick Curtis. Y esto nos muestra los túbulos digestivos de estos animales. Su tracto digestivo está muy ramificado. Va en diferentes direcciones. Y al final de esas ramificaciones, Tenemos estos cul-de-sac que están cargados de cloroplasto. Si miramos más de cerca a una célula en uno de estos cul-de-sac, Otra foto de mi colega Nick Curtis, aqui vemos una célula sola. Eso es lo que estamos viendo, esa estructura etiquetada N. Ese es el núcleo de la célula. Pero todas esas estructuras etiquetadas C y todo lo que se ve igual, esos circulos, esos son cloroplasto, y están metidos ahí dentro tan apretados y tan densos que hay más cloroplastos en esa célula que en cualquier alga, al menos en términos de densidad. Esto es maravilloso. Estos animales han robado la fotosíntesis, y pueden ver que se ven como unas hojas, ¿Cierto? Son bastante verdes, son fantásticamente fotosintéticos.
And how they do this is somewhat of a mystery. Taking a chloroplast and sticking inside of a cell is not enough to become photosynthetic. Chloroplasts need things that the algae provide to them that animals shouldn’t be able to do. And we've started to unravel some of this. And this is a slow process and something that we're just really scratching the surface of. But one of the things that we've discovered for the two slugs shown here, the emerald sea slug, which can photosynthesize for its entire adult life cycle, nine months after one meal. And the lettuce sea slug, which lives throughout the Caribbean and the primary one I study, photosynthesizes three or four months after a meal. Both of these animals are able to make chlorophyll, which is one of the chemicals that is needed for photosynthesis to occur. And animals should not be able to do this. But somehow these slugs have managed to do it. And so this is one of the things that I find really exciting and that we're trying to unravel.
Y la forma en cómo hacen esto es que casi un misterio. Tomar un cloroplasto y pegarlo a una célula no es suficiente para ser fotosintético. Los cloroplastos necesitan cosas que las algas les proveen que los animales no deberían poder hacer. Y hemos empezado a descubrir algo de esto. Es un proceso lento y es algo que apenas empezamos a tocar en la superficie. Pero una de las cosas que descubrimos sobre las dos babosas que tenemos aqui, la babosa esmeralda, que puede hacer la fotosíntesis durante su ciclo de vida adulta, nueve meses después de una comida. y la babosa lechuga de mar, la cual vive a través del caribe Y la que estudió principalmente, fotosintetiza tres o cuatro meses después de comer. Ambos animales son capaces de producir clorofila, que es una de las sustancias químicas que es necesaria para que ocurra la fotosíntesis. Y los animales no deberían poder hacer esto. Pero de alguna manera estas babosas lo han logrado. Esta es una de las cosas que me me parecen muy interesante y que estamos tratando de desenvolver.
But there's so many things that we still don't know about this. So many questions we haven't even thought of yet to ask. What's going on here at the cellular level? What's happening at the molecular level? What's happening at the biochemical level? We're starting to get the answers to these questions. But there's so much we don't know yet. Why are some of them blue? I have no idea. But some of our slugs are occasionally this wonderful blue color, something we hope to someday figure out.
Pero hay tantas cosas que todavía no sabemos sobre todo esto. Tantas preguntas que ni siquiera se nos han ocurrido. ¿Que está ocurriendo a nivel celular? ¿Que está pasando a nivel molecular? ¿Qué ocurre a nivel bioquímico? Estamos empezando a tener las respuestasa estas preguntas. Pero todavía hay mucho que no sabemos. ¿Por qué algunas son azules? No tengo ni idea. Pero algunas de nuestras babosas son de este increíble color azul, Espero que podamos descubrirlo alguna dia.
So I hope you've enjoyed this introduction to sea slugs. I hope this leaves you curious to learn more about slugs and other invertebrates. There's just so much that we don't know and so much out there for us to learn.
Espero que hayan disfrutado esta introducción a las babosas. Y espero que les de curiosidad para aprender más sobre las babosas y otros invertebrados. Hay tanto que no sabemos y tanto por aprender.
Thank you very much.
Muchas gracias.
(Applause)
(Aplausos)