Well, you know, sometimes the most important things come in the smallest packages. I am going to try to convince you, in the 15 minutes I have, that microbes have a lot to say about questions such as, "Are we alone?" and they can tell us more about not only life in our solar system but also maybe beyond, and this is why I am tracking them down in the most impossible places on Earth, in extreme environments where conditions are really pushing them to the brink of survival. Actually, sometimes me too, when I'm trying to follow them too close. But here's the thing: We are the only advanced civilization in the solar system, but that doesn't mean that there is no microbial life nearby. In fact, the planets and moons you see here could host life -- all of them -- and we know that, and it's a strong possibility. And if we were going to find life on those moons and planets, then we would answer questions such as, are we alone in the solar system? Where are we coming from? Do we have family in the neighborhood? Is there life beyond our solar system?
Bueno, ya saben, a veces las cosas más pequeñas son los más importantes. Voy a tratar de convencerles en los 15 minutos que tengo, de que los microbios tienen mucho que decir sobre cuestiones tales como "¿Estamos solos?" Y nos pueden decir más no solo sobre la vida en el sistema solar pero también quizá fuera de él, y es por eso que les sigo la pista en los lugares más inaccesibles de la Tierra, en ambientes extremos donde las condiciones les empujan realmente al borde de la supervivencia. De hecho, a veces, también me empujan cuando trato de seguirlos muy de cerca, pero el hecho es que somos la única civilización avanzada en el sistema solar, pero eso no significa que no haya vida microbiana cerca. De hecho, los planetas y las lunas que se ven aquí podrían albergar vida --todos ellos-- y lo sabemos, y las probabilidades son muy altas. Si vamos a encontrar vida en estas lunas y planetas, entonces podemos responder preguntas como: "¿Estamos solos en el sistema solar? ¿De dónde venimos? ¿Tenemos familia en el barrio? ¿Hay vida fuera del sistema solar?"
And we can ask all those questions because there has been a revolution in our understanding of what a habitable planet is, and today, a habitable planet is a planet that has a zone where water can stay stable, but to me this is a horizontal definition of habitability, because it involves a distance to a star, but there is another dimension to habitability, and this is a vertical dimension. Think of it as conditions in the subsurface of a planet where you are very far away from a sun, but you still have water, energy, nutrients, which for some of them means food, and a protection. And when you look at the Earth, very far away from any sunlight, deep in the ocean, you have life thriving and it uses only chemistry for life processes.
Y podemos hacer todas esas preguntas porque sufrimos una revolución en lo que entendemos por un planeta habitable y hoy, un planeta habitable es un planeta que tiene un área donde hay agua permanentemente, pero para mí esto es una definición horizontal de la habitabilidad, porque implica una cierta distancia hasta una estrella; no obstante, la habitabilidad tiene otra dimensión, que es la dimensión vertical. Piensen en ello como las condiciones del subsuelo de un planeta muy distante de un sol, pero que todavía alberga agua, energía, nutrientes que para algunos significan comida y protección. Y si miramos la Tierra, muy lejos de la luz solar, en el océano profundo, encontramos vida en abundancia que solo se basa en la química para los procesos vitales. Si piensan en ello, en este punto, las barreras desaparecen.
So when you think of it at that point, all walls collapse. You have no limitations, basically. And if you have been looking at the headlines lately, then you will see that we have discovered a subsurface ocean on Europa, on Ganymede, on Enceladus, on Titan, and now we are finding a geyser and hot springs on Enceladus, Our solar system is turning into a giant spa. For anybody who has gone to a spa knows how much microbes like that, right? (Laughter)
De hecho no hay límites. Habrán visto los titulares recientemente, sobre los descubrimientos de un océano bajo la superficie de Europa, de Ganímedes, de Encelado, de Titán, y que ahora nos encontramos con géiseres y aguas termales en Encelado, de forma que el sistema solar se ha convertido en un enorme spa. Los que han visitado un spa saben que a los gérmenes les encanta ¿verdad? (Risas)
So at that point, think also about Mars. There is no life possible at the surface of Mars today, but it might still be hiding underground.
Así que ahora piensen en Marte. Hoy en día, la vida no es posible en Marte, pero todavía podría ocultarse bajo la superficie.
So, we have been making progress in our understanding of habitability, but we also have been making progress in our understanding of what the signatures of life are on Earth. And you can have what we call organic molecules, and these are the bricks of life, and you can have fossils, and you can minerals, biominerals, which is due to the reaction between bacteria and rocks, and of course you can have gases in the atmosphere. And when you look at those tiny green algae on the right of the slide here, they are the direct descendants of those who have been pumping oxygen a billion years ago in the atmosphere of the Earth. When they did that, they poisoned 90 percent of the life at the surface of the Earth, but they are the reason why you are breathing this air today.
Hemos progresado en el significado de habitabilidad pero también en lo que sabemos que son las condiciones para la vida terrestre. Y tenemos lo que llamamos moléculas orgánicas, el fundamento de la vida; tenemos fósiles, que pueden ser minerales, biominerales, que se deben a la reacción entre las bacterias y las rocas, y, por supuesto, tenemos gases en la atmósfera. Y recordamos cuando nos fijamos en la diminuta alga verde, a la derecha de la diapositiva de aquí, que son los descendientes directos de las que han estado bombeando oxígeno hace miles de millones de años en la atmósfera terrestre. Al hacerlo, envenenaron el 90 % de la vida de la superficie terrestre, pero son la razón por la cual Uds. están respirando este aire hoy.
But as much as our understanding grows of all of these things, there is one question we still cannot answer, and this is, where are we coming from? And you know, it's getting worse, because we won't be able to find the physical evidence of where we are coming from on this planet, and the reason being is that anything that is older than four billion years is gone. All record is gone, erased by plate tectonics and erosion. This is what I call the Earth's biological horizon. Beyond this horizon we don't know where we are coming from.
Pero por mucho que nuestro conocimiento se amplía sobre todas estas cosas, surge una pregunta que todavía no podemos responder, y es, ¿de dónde venimos? Y cada vez es peor, porque no podremos encontrar evidencia física de nuestros orígenes en este planeta, porque o ha sobrevivido nada más antiguo a 4000 millones de años. Toda la evidencia desapareció, borrada por la tectónica de placas y la erosión. Esto es lo que yo llamo horizonte biológico de la Tierra. Más allá de este horizonte no sabemos de dónde venimos.
So is everything lost? Well, maybe not. And we might be able to find evidence of our own origin in the most unlikely place, and this place in Mars.
Así que ¿está todo perdido? Bueno, tal vez no. Quizá podamos encontrar evidencia de nuestro propio origen en los lugares más inesperados, y este lugar es Marte.
How is this possible? Well clearly at the beginning of the solar system, Mars and the Earth were bombarded by giant asteroids and comets, and there were ejecta from these impacts all over the place. Earth and Mars kept throwing rocks at each other for a very long time. Pieces of rocks landed on the Earth. Pieces of the Earth landed on Mars. So clearly, those two planets may have been seeded by the same material. So yeah, maybe Granddady is sitting there on the surface and waiting for us. But that also means that we can go to Mars and try to find traces of our own origin. Mars may hold that secret for us. This is why Mars is so special to us.
¿Cómo es esto posible? Bueno, obviamente, en los inicios del sistema solar, Marte y la Tierra fueron bombardeados por grandes cometas y asteroides, y hubo miles de partículas esparcidas por todas partes. La Tierra y Marte continuaron tirándose piedras durante mucho tiempo. Pedazos de roca marciana aterrizaron en la Tierra, y fragmentos terrestres aterrizaron en Marte. Por lo tanto, los dos planetas fueron sembrados por los mismos materiales. Así que sí, quizá el Creador esté allí sentado en algún lugar, esperándonos. Pero también significa que podemos ir a Marte y tratar de encontrar los rastros de nuestro propio origen. Marte puede guardar este secreto para nosotros. Y por eso Marte es tan especial para nosotros.
But for that to happen, Mars needed to be habitable at the time when conditions were right. So was Mars habitable? We have a number of missions telling us exactly the same thing today. At the time when life appeared on the Earth, Mars did have an ocean, it had volcanoes, it had lakes, and it had deltas like the beautiful picture you see here. This picture was sent by the Curiosity rover only a few weeks ago. It shows the remnants of a delta, and this picture tells us something: water was abundant and stayed founting at the surface for a very long time. This is good news for life. Life chemistry takes a long time to actually happen.
Pero para que eso suceda, Marte tuvo que ser habitable cuando las condiciones eran las adecuadas. Por lo tanto, ¿Marte albergó vida? Tenemos una serie de misiones que hoy nos dicen exactamente lo mismo. En el momento en que la vida apareció en la Tierra, Marte tenía un océano, tenía volcanes, tenía lagos, y tenía deltas como en esta hermosa imagen que ven aquí. Esta foto fue enviada por el vehículo Curiosity hace apenas unas semanas. Muestra los restos de un delta, y esta imagen nos muestra algo: que ha tenido agua en abundancia y fluyó en la superficie durante mucho tiempo. Es una buena noticia para toda la vida. La química de la vida requiere de mucho tiempo para estos efectos.
So this is extremely good news, but does that mean that if we go there, life will be easy to find on Mars? Not necessarily.
Así que eso es una gran noticia, pero ¿significa esto que si vamos allí, será fácil encontrar vida en Marte? No necesariamente.
Here's what happened: At the time when life exploded at the surface of the Earth, then everything went south for Mars, literally. The atmosphere was stripped away by solar winds, Mars lost its magnetosphere, and then cosmic rays and U.V. bombarded the surface and water escaped to space and went underground. So if we want to be able to understand, if we want to be able to find those traces of the signatures of life at the surface of Mars, if they are there, we need to understand what was the impact of each of these events on the preservation of its record. Only then will we be able to know where those signatures are hiding, and only then will we be able to send our rover to the right places where we can sample those rocks that may be telling us something really important about who we are, or, if not, maybe telling us that somewhere, independently, life has appeared on another planet.
Esto es lo que sucedió: En el momento en que la vida apareció en la superficie terrestre todo empezó a ir mal en Marte, literalmente. El atmósfera fue destruida por los vientos solares, Marte perdió su magnetósfera, y luego los rayos cósmicos y ultravioleta bombardearon la zona y el agua se escapó a la atmósfera o se infiltró debajo de la superficie. Así que si queremos entender, si queremos encontrar esas huellas prueba de la vida, en la superficie de Marte, si están allí, tenemos que entender el impacto de cada uno de estos eventos en la conservación de estos restos. Solo entonces, podemos saber dónde se esconden esas huellas y solo entonces podemos enviar nuestros vehículos a los lugares correctos donde podemos tomar muestras de ellas que quizá puedan decirnos algo muy importante acerca de quiénes somos, o, si no, tal vez nos digan dónde, de forma independiente, apareció la vida en otro planeta.
So to do that, it's easy. You only need to go back 3.5 billion years ago in the past of a planet. We just need a time machine.
Así que para hacer eso, es fácil. Solo hay que volver unos 3500 millones años en el pasado del planeta. Solo que necesitamos una máquina del tiempo.
Easy, right? Well, actually, it is. Look around you -- that's planet Earth. This is our time machine. Geologists are using it to go back in the past of our own planet. I am using it a little bit differently. I use planet Earth to go in very extreme environments where conditions were similar to those of Mars at the time when the climate changed, and there I'm trying to understand what happened. What are the signatures of life? What is left? How are we going to find it? So for one moment now I'm going to take you with me on a trip into that time machine.
Fácil, ¿no? Bueno, en realidad, es fácil. Miren alrededor; esta es la Tierra. Esta es nuestra máquina del tiempo. Los geólogos la usan para regresar al pasado del planeta. Y yo la estoy usando un poco diferente. Yo uso la Tierra para llegar a entornos muy extremos donde las condiciones eran similares a las de Marte en el momento en que cambió el clima, donde estoy tratando de averiguar lo que pasó. ¿Cuál es la singularidad de la vida? ¿Qué queda? ¿Cómo la encontramos? Así que por un momento les llevaré conmigo en un viaje en esa máquina del tiempo.
And now, what you see here, we are at 4,500 meters in the Andes, but in fact we are less than a billion years after the Earth and Mars formed. The Earth and Mars will have looked pretty much exactly like that -- volcanoes everywhere, evaporating lakes everywhere, minerals, hot springs, and then you see those mounds on the shore of those lakes? Those are built by the descendants of the first organisms that gave us the first fossil on Earth.
Ahora, lo que se ve aquí, es que estamos a 4500 metros de altitud, en los Andes, pero, de hecho, estamos a menos de 1000 millones de años después de formarse la Tierra y Marte. La Tierra y Marte se verían así: volcanes por todas partes, lagos que se evaporan, minerales, aguas termales, y ¿ven los montículos en la orilla de los lagos? Fueron construidas por los descendientes de los primeros organismos
But if we want to understand what's going on, we need to go a little further. And the other thing about those sites is that exactly like on Mars three and a half billion years ago, the climate is changing very fast, and water and ice are disappearing. But we need to go back to that time when everything changed on Mars, and to do that, we need to go higher. Why is that? Because when you go higher, the atmosphere is getting thinner, it's getting more unstable, the temperature is getting cooler, and you have a lot more U.V. radiation. Basically, you are getting to those conditions on Mars when everything changed.
que nos dejaron el primer fósil terrestre. Pero si queremos entender lo que está pasando, tenemos que ir un poco más lejos. Y la otra cosa sobre estas imágenes es que son idénticas a las de Marte hace 3500 millones de años, con un clima que cambia rápidamente y el agua y el hielo desaparecen. Pero tenemos que volver a la época donde todo cambió en Marte y para conseguirlo, tenemos que subir más alto. ¿Por qué? Porque al subir la atmósfera se enrarece y se vuelve menos estable, las temperaturas bajan y la radiación ultravioleta aumenta. Básicamente, nos acercamos a las condiciones de Marte cuando todo cambió.
So I was not promising anything about a leisurely trip on the time machine. You are not going to be sitting in that time machine. You have to haul 1,000 pounds of equipment to the summit of this 20,000-foot volcano in the Andes here. That's about 6,000 meters. And you also have to sleep on 42-degree slopes and really hope that there won't be any earthquake that night. But when we get to the summit, we actually find the lake we came for. At this altitude, this lake is experiencing exactly the same conditions as those on Mars three and a half billion years ago. And now we have to change our voyage into an inner voyage inside that lake, and to do that, we have to remove our mountain gear and actually don suits and go for it. But at the time we enter that lake, at the very moment we enter that lake, we are stepping back three and a half billion years in the past of another planet, and then we are going to get the answer came for. Life is everywhere, absolutely everywhere. Everything you see in this picture is a living organism. Maybe not so the diver, but everything else. But this picture is very deceiving. Life is abundant in those lakes, but like in many places on Earth right now and due to climate change, there is a huge loss in biodiversity. In the samples that we took back home, 36 percent of the bacteria in those lakes were composed of three species, and those three species are the ones that have survived so far.
Así que no prometo un paseo agradable en la máquina del tiempo. No van a sentarse en la máquina del tiempo, sino que tienen que llevar 450 kg de equipaje a la cima de este volcán en los Andes a una altura de 20 000 pies. Son unos 6000 metros. Y también hay que dormir en una pendiente de 42 grados y realmente espero que no haya ningún terremoto esta noche. Pero cuando llegamos a la cima, de hecho es el lago que queríamos alcanzar. A esta altitud, el lago ha experimentado exactamente las mismas condiciones como las de Marte hace 3500 millones de años. Y ahora tenemos que cambiar el viaje por un viaje al interior de este lago. Para hacer esto, hay que quitarse el equipo de montaña y ponerse los trajes de neopreno e ir a por ello. Pero al entrar al lago, justo al entrar al lago, nos remontamos en el tiempo unos 3500 millones años en el pasado de otro planeta, para encontrar las respuestas que vinimos a buscar. La vida está en todas partes, absolutamente en todas partes. Todo lo que ven en esta foto es un ser vivo. A lo mejor el buzo no, pero todo lo demás sí. Pero esta imagen es muy engañosa. Estos lagos están llenos de vida, pero como muchos otros lugares del planeta y debido al cambio climático hay una enorme pérdida de biodiversidad. En las muestras que tomamos un 36 % de las bacterias que estaban en estos lagos pertenecía a 3 cepas, y estas 3 especies son las únicas supervivientes hasta el momento.
Here's another lake, right next to the first one. The red color you see here is not due to minerals. It's actually due to the presence of a tiny algae. In this region, the U.V. radiation is really nasty. Anywhere on Earth, 11 is considered to be extreme. During U.V. storms there, the U.V. Index reaches 43. SPF 30 is not going to do anything to you over there, and the water is so transparent in those lakes that the algae has nowhere to hide, really, and so they are developing their own sunscreen, and this is the red color you see. But they can adapt only so far, and then when all the water is gone from the surface, microbes have only one solution left: They go underground. And those microbes, the rocks you see in that slide here, well, they are actually living inside rocks and they are using the protection of the translucence of the rocks to get the good part of the U.V. and discard the part that could actually damage their DNA. And this is why we are taking our rover to train them to search for life on Mars in these areas, because if there was life on Mars three and a half billion years ago, it had to use the same strategy to actually protect itself. Now, it is pretty obvious that going to extreme environments is helping us very much for the exploration of Mars and to prepare missions. So far, it has helped us to understand the geology of Mars. It has helped to understand the past climate of Mars and its evolution, but also its habitability potential. Our most recent rover on Mars has discovered traces of organics. Yeah, there are organics at the surface of Mars. And it also discovered traces of methane. And we don't know yet if the methane in question is really from geology or biology. Regardless, what we know is that because of the discovery, the hypothesis that there is still life present on Mars today remains a viable one.
Aquí hay otro lago, justo al lado del anterior. El color rojo que se observa aquí no se debe a los minerales. Se debe a la presencia de unas algas diminutas. En este área, la radiación ultravioleta es realmente peligrosa. En cualquier lugar terrestre, 11 se considera un índice extremo. Durante las tormentas que hay allí, el índice UV alcanza 43. La crema de protección solar no les ayudará en nada, y el agua es tan transparente en estos lagos que las algas, literalmente, no tienen dónde esconderse, así que desarrollan su propio protector solar, que es este color rojo que ven. Pero solo pueden adaptarse hasta aquí, porque cuando toda el agua desaparece de la superficie, a los microbios solo les queda una solución: migrar bajo tierra. Y estos microbios, si ven las rocas en esta imagen, bueno, viven en las rocas y usan la protección de la transparencia de la rocas para recuperar una fracción UV descartando la parte que en realidad puede causar daños a su ADN. Y por eso entrenamos nuestros vehículos en estas áreas para buscar vida en Marte porque si hubo vida en Marte hace 3500 millones de años, tuvo que usar las mismas estrategias de supervivencia para protegerse. Así que es evidente que entrar en estos entornos extremos nos ayuda enormemente para la exploración de Marte y en la preparación de futuras misiones. Hasta ahora nos ha ayudado a entender la geología de Marte. Nos ayudó a entender el clima marciano y su evolución pasada pero también su potencial para la vida. Nuestro último vehículo en Marte descubrió rastros de materiales orgánicos. Sí, hay materiales orgánicos en la superficie marciana. Y también se encontraron rastros de metano. Y no sabemos todavía si este metano tiene origen geológico o biológico. Sin embargo, lo que sabemos es que debido a este descubrimiento, la suposición actual de que hay vida en Marte sigue siendo una hipótesis viable.
So by now, I think I have convinced you that Mars is very special to us, but it would be a mistake to think that Mars is the only place in the solar system that is interesting to find potential microbial life. And the reason is because Mars and the Earth could have a common root to their tree of life, but when you go beyond Mars, it's not that easy. Celestial mechanics is not making it so easy for an exchange of material between planets, and so if we were to discover life on those planets, it would be different from us. It would be a different type of life. But in the end, it might be just us, it might be us and Mars, or it can be many trees of life in the solar system. I don't know the answer yet, but I can tell you something: No matter what the result is, no matter what that magic number is, it is going to give us a standard by which we are going to be able to measure the life potential, abundance and diversity beyond our own solar system. And this can be achieved by our generation. This can be our legacy, but only if we dare to explore.
Espero haberles convencido de que Marte es muy especial para nosotros, pero sería un error pensar que Marte es el único lugar del sistema solar que tiene el potencial de albergar vida microbiana. Y la razón es que Marte y la Tierra tienen raíces comunes en el árbol de la vida pero cuando nos alejamos de Marte, ya no es tan fácil. La mecánica celeste no facilita realmente el intercambio de materiales entre los planetas, así que si encontráramos vida en estos planetas sería diferente a la nuestra. Sería un tipo de vida diferente. Pero al final, puede ser que solo estemos nosotros, solo nosotros y Marte, o puede haber muchos árboles de la vida en el sistema solar. Yo todavía no sé la respuesta, pero les puedo decir algo: sea cual sea el resultado, cualquiera que sea el número mágico, nos dará la norma desde la cual podamos medir el potencial para la vida, abundancia y diversidad más allá del sistema solar. Y se puede lograr incluso en nuestra generación. Este podría ser nuestro legado, pero solo si nos atrevemos a explorar.
Now, finally, if somebody tells you that looking for alien microbes is not cool because you cannot have a philosophical conversation with them, let me show you why and how you can tell them they're wrong. Well, organic material is going to tell you about environment, about complexity and about diversity. DNA, or any information carrier, is going to tell you about adaptation, about evolution, about survival, about planetary changes and about the transfer of information. All together, they are telling us what started as a microbial pathway, and why what started as a microbial pathway sometimes ends up as a civilization or sometimes ends up as a dead end.
Por fin, si alguien les dice que la búsqueda de microbios extraterrestres no es genial porque no se puede tener una conversación filosófica con ellos, les mostraré por qué y cómo se equivocan. Bueno, el material orgánico revelará información sobre el medio ambiente, la complejidad y la diversidad. El ADN, o cualquier otro soporte similar informará de la adaptación, la evolución, la supervivencia, los cambios planetarios y la transmisión de la información. Juntos nos indican qué es lo que empezó como una evolución microbiana y por qué lo que empezó como un evolución microbiana a veces lleva a la civilización, o a veces lleva a un callejón sin salida.
Look at the solar system, and look at the Earth. On Earth, there are many intelligent species, but only one has achieved technology. Right here in the journey of our own solar system, there is a very, very powerful message that says here's how we should look for alien life, small and big. So yeah, microbes are talking and we are listening, and they are taking us, one planet at a time and one moon at a time, towards their big brothers out there. And they are telling us about diversity, they are telling us about abundance of life, and they are telling us how this life has survived thus far to reach civilization, intelligence, technology and, indeed, philosophy.
Miren el sistema solar y miren la Tierra. En la Tierra hay muchas especies inteligentes, pero solo una ha alcanzado un nivel tecnológico. Ahora en este viaje a través del sistema solar, encontramos un mensaje muy importante que muestra cómo debemos buscar la vida extraterrestre, grande o pequeña. Así que sí, los microbios hablan y nosotros escuchamos, y son ellos los que nos llevan planeta tras planeta, luna tras luna, hacia nuestros hermanos mayores de por allí. Y hablan de la diversidad, de la abundancia de la vida, de cómo esta vida sobrevivió hasta ahora para llegar a la civilización, la inteligencia, la tecnología y de hecho a la filosofía.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)