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?
Știți, câteodată lucrurile cele mai importante sunt cele mai mici. Voi încerca să vă conving, în cele 15 minute pe care le am, că microbii ne pot oferi multe răspunsuri la întrebări cum ar fi: „Suntem singuri?” Apoi ne pot spune mai multe, nu numai despre viața din sistemul nostru solar, ci poate și din afara lui. De aceea îi caut în cele mai imposibile locuri de pe Pământ, în medii extreme în care condițiile îi împing la limita supraviețuirii. Chiar și pe mine, când mă apropii prea mult de ei. Iată cum stau lucrurile. Noi suntem singura civilizație avansată din Sistemul Solar. Dar asta nu înseamnă că nu există viață microbiană în apropiere. De fapt, planetele și sateliții pe care îi vedeți aici ar putea găzdui viața – toate! – și știm acest lucru. E o posibilitate foarte mare. Iar dacă descoperim viață pe acele planete și sateliți, am putea răspunde unor întrebări ca: suntem singuri în Sistemul Solar? De unde provenim? Avem rude în vecinătate? Există viață în afara Sistemului 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.
Putem pune toate aceste întrebări pentru că s-a produs o revoluție în a înțelege ce înseamnă o planetă habitabilă. Astăzi, o planetă habitabilă e o planetă care are o zonă unde apa poate fi stabilă. Însă mie îmi pare o definiție pe orizontală a habitabilității, pentru că implică distanța până la o stea, dar există o altă dimensiune a habitabilității, o dimensiune verticală. Gândiți-vă la această dimensiune astfel: condiții sub suprafața unei planete, foarte departe de un soare, dar unde totuși există apă, energie, nutrienți, care uneori înseamnă hrană, și protecție. Dacă luăm Pământul, foarte departe de lumina soarelui, în adâncurile oceanului, viața prosperă și folosește doar chimie pentru procesele vieții.
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)
Dacă gândești astfel, în acel moment toate barierele se dărâmă. Practic, nu mai există restricții. Și dacă v-ați uitat la știri în ultima vreme, ați văzut că am descoperit oceane subterane pe Europa, pe Ganymede, pe Enceladus, pe Titan, iar mai nou un gheizer și izvoare termale pe Enceladus. Sistemul nostru solar se transformă într-o uriașă stațiune balneară! Cine a mers la stațiune știe cât de mult le place microbilor acolo, nu? (Râsete)
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.
Și acum gândiți-vă și la Marte. Viața nu e posibilă pe suprafața lui Marte astăzi. Dar poate că se ascunde în adâncime.
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.
Am progresat în a înțelege ce înseamnă habitabil, dar am progresat și în a înțelege care sunt semnele vieții pe Pământ. Avem ceea ce se cheamă molecule organice, care sunt baza vieții, avem fosile, avem minerale, biominerale, care apar în urma reacției dintre bacterii și roci, și firește avem gaze în atmosferă. Priviți aceste mici alge verzi în partea dreaptă a ecranului, ele sunt descendenții direcți ale celor care pompau oxigen acum un miliard de ani în atmosfera terestră. Făcând asta, au otrăvit 90% din formele de viață de pe Pământ, dar ele sunt motivul pentru care putem respira acest aer astăzi.
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.
Dar oricât s-a îmbogățit înțelegerea noastră asupra acestor lucruri, există o întrebare căreia încă nu-i putem răspunde și aceasta e: de unde provenim? Ba, mai rău, nu vom putea descoperi o dovadă fizică despre originea noastră pe această planetă, și asta pentru că orice e mai vechi de 4 miliarde de ani a dispărut. Istoria a dispărut, a fost ștearsă de tectonica plăcilor și eroziune. E ceea ce eu numesc „orizontul biologic al Pământului”. Dincolo de acest orizont nu știm de unde provenim.
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.
Deci e totul pierdut? Poate că nu. Am putea descoperi dovezile originii noastre în cel mai improbabil loc, iar acest loc e 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.
Cum e posibil? În mod evident la începutul Sistemului Solar Marte si Pământul au fost bombardate de asteroizi și comete gigantice și produsele impacturilor s-au răspândit peste tot. Pământul și Marte au aruncat roci unul către celălalt mult timp. Bucăți de rocă au aterizat pe Pământ, fragmente din Pământ au ajuns pe Marte. Atunci aceste două planete ar fi putut fi însămânțate cu același material. Deci, da, poate că străbunicul stă acolo la suprafață și ne așteaptă. Asta înseamnă și că am putea merge pe Marte să descoperim urmele originii noastre. Secretul acesta ar putea fi pe Marte. De aceea Marte e atât de special pentru noi.
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.
Însă pentru asta trebuia ca Marte să fi fost habitabil când condițiile au fost prielnice. Așadar, a fost Marte habitabil? Avem numeroase misiuni care ne spun exact acest lucru astăzi. La momentul când a apărut viața pe Pământ, Marte avea un ocean, avea vulcani, avea lacuri, și avea delte, ca în această frumoasă imagine. Imaginea a fost transmisă de robotul Curiosity acum câteva săptămâni. Ne arată rămășițele unei delte și această imagine ne spune ceva: apa exista din abundență și a continuat să izvorască foarte multă vreme. Asta e bine pentru viață. Chimia vieții durează mult până se produce. Deci e foarte bine,
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.
dar înseamnă oare că dacă mergem pe Marte va fi ușor să găsim viață? Nu neapărat.
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.
Iată ce s-a întâmplat. Pe când viața se extindea rapid la suprafața Pământului, totul a luat-o razna pe Marte, literalmente. Atmosfera a fost smulsă de vânturile solare, Marte și-a pierdut magnetosfera, apoi razele cosmice și UV i-au bombardat suprafața, iar apa s-a dus în spațiu și în adâncime. Dacă vrem să putem înțelege, dacă vrem să descoperim acele urme ale vieții de la suprafața lui Marte, dacă există, trebuie să înțelegem impactul fiecăruia dintre aceste evenimente asupra conservării urmelor de viață. Numai atunci vom putea ști unde se ascund aceste semne, și numai atunci vom putea să trimitem robotul spațial unde trebuie să putem lua o probă de rocă ce ne-ar putea spune ceva foarte important despre cine suntem. Sau, dacă nu, poate ne va spune că undeva, în mod independent, viața a apărut pe altă planetă.
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.
Asta e ușor. Trebuie numai să mergem cu 3,5 miliarde de ani în urmă în trecutul unei planete. Ne trebuie doar o mașină a timpului.
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.
Simplu, nu-i așa? Ei bine, chiar este. Priviți în jur – asta-i planeta Pământ. Asta e mașina timpului. Geologii o folosesc pentru a se întoarce în trecutul planetei noastre. Eu o folosesc într-un mod puțin diferit. Folosesc planeta Pământ ca să merg în habitate extreme în care condițiile au fost asemănătoare celor de pe Marte când s-a schimbat clima. Acolo încerc să înțeleg ce s-a întâmplat. Care sunt urmele vieții? Ce a mai rămas? Cum le vom găsi? Vă voi lua cu mine pentru un minut într-o călătorie cu această mașină a timpului.
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.
Ceea ce vedeți aici e la 4500 metri în Anzi, de fapt suntem la mai puțin de un miliard de ani după ce s-au format Pământul și Marte. Pământul și Marte arătau probabil exact așa: vulcani peste tot, lacuri care se evaporă peste tot, minerale, izvoare termale. Vedeți movilele de pe marginea acelor lacuri? Ele sunt construite de către descendenții primelor organisme care au produs prima fosilă de pe Pământ.
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.
Dar dacă vrem să înțelegem ce se întâmplă, trebuie să mergem puțin mai departe. Și încă ceva despre acele locuri, exact ca pe Marte cu 3,5 miliarde de ani în urmă, clima se schimbă foarte repede, iar apa și gheața dispar. Trebuie să ajungem la vremea când pe Marte s-a schimbat totul. Pentru asta trebuie să urcăm. De ce? Pentru că pe măsură ce urci, atmosfera se subțiază, devine mai instabilă, temperatura scade și sunt mult mai multe radiații UV. Pe scurt, ajungem la acele condiții de pe Marte când s-a schimbat totul.
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.
Nu v-am promis o călătorie comodă cu mașina timpului. Nu veți sta jos în mașina timpului. Trebuie să urcați 500 kg de echipament pe vârful acestui vulcan de 20 000 de picioare din Anzi. Asta înseamnă vreo 6000 de metri. Va trebui să dormiți pe pante înclinate la 42 de grade și să sperați că nu va fi niciun cutremur în noaptea aceea. Dar când ajungem în vârf, descoperim lacul pentru care am venit. La această altitudine, lacul trece prin exact aceleași condiții ca cele de pe Marte acum 3,5 miliarde de ani. Acum trebuie să ne schimbăm călătoria, să intrăm înăuntrul lacului. Pentru asta, trebuie să ne scoatem echipamentul de urcat pe munte, să ne punem costumele și să trecem la treabă. Însă când intrăm în lac, chiar în momentul în care intrăm în lac, facem un pas înapoi 3,5 miliarde de ani în trecutul altei planete. Apoi vom găsi răspunsurile pe care le căutam. Viața există pretutindeni, absolut pretutindeni. Tot ce vedeți în această imagine e un organism viu. Poate scafandrul nu, însă orice altceva. Însă această imagine e foarte înșelătoare. Viața e abundentă în acele lacuri, dar, ca în multe locuri de pe Pământ, din cauza schimbărilor climatice, există o mare pierdere în biodiversitate. În probele pe care le-am luat cu noi, 36% din bacteriile din aceste lacuri erau trei specii, și aceste trei specii sunt cele care au supraviețuit până acum.
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.
Aici este un alt lac, chiar lângă primul. Culoarea roșie pe care o vedeți aici nu se datorează mineralelor. Se datorează de fapt prezenței unei alge mici. În această zonă radiația UV e foarte dăunătoare. Oriunde pe Pământ, 11 este considerat extrem În timpul furtunilor UV aici indexul UV ajunge la 43. FPS 30 nu e de niciun folos în aceste condiții. Iar apa e atât de transparentă în aceste lacuri încât algele nu prea au unde se ascunde. Astfel se protejează singure împotriva soarelui, ceea ce le dă culoarea roșie. Se pot adapta însă numai până la o limită. Când dispare toată apa de la suprafață, microbii mai au o singură soluție: să meargă în adâncime. Acești microbi, rocile pe care le vedeți aici, ei bine, ei de fapt trăiesc înăuntrul rocilor și folosesc protecția dată de transluciditatea rocilor pentru a primi partea bună a radiației UV și a opri partea care le-ar putea distruge ADN-ul. De aceea ne luăm robotul și-l antrenăm pentru a căuta forme de viață pe Marte în aceste zone, pentru că dacă a existat viață pe Marte acum 3,5 miliarde de ani, trebuie să fi folosit aceeași strategie pentru a se autoproteja. Este evident că mersul în medii extreme ne ajută foarte mult în explorarea lui Marte și pregătirea misiunilor spațiale. Deocamdată ne-a ajutat să înțelegem geologia de pe Marte. Ne-a ajutat să înțelegem cum era clima pe Marte și cum a evoluat, dar și potențialul său ca habitat. Cel mai recent robot trimis pe Marte a descoperit urme de elemente organice. Da, există elemente organice pe suprafața lui Marte. A descoperit de asemenea și urme de metan. Încă nu știm dacă acest metan se datorează geologiei sau biologiei. Dar, indiferent, ceea ce știm e că datorită acestei descoperiri ipoteza că încă există viață pe Marte în zilele noastre rămâne viabilă.
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.
Până acum cred că v-am convins că Marte e foarte special pentru noi, dar am greși crezând că Marte e singura planetă din Sistemul Solar de interes pentru a căuta forme microscopice de viață. Iar motivul este că Marte și Pământul ar putea avea o origine comună a pomului vieții. Dar a căuta dincolo de Marte nu e atât de ușor. Mecanica celestă nu îngăduie cu ușurință un transfer de materie între planete și astfel dacă am descoperi viață pe alte planete ar fi diferită de noi. Ar fi un alt fel de viață. Dar în final, s-ar putea să fim doar noi. S-ar putea să fim doar noi și Marte. Sau s-ar putea să fie mulți pomi ai vieții în Sistemul Solar. Încă nu știu răspunsul, dar vă pot spune ceva: oricare ar fi răspunsul, oricare ar fi acel număr magic, ne va oferi un etalon după care vom putea să măsurăm potențialul vieții, abundența și diversitatea dincolo de sistemul nostru solar. Acest lucru poate fi realizat de generația noastră. Aceasta poate fi moștenirea noastră, însă numai dacă îndrăznim să explorăm.
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.
Acum, în final, dacă cineva vă spune că cercetarea unor microbi străini nu e de interes pentru că nu poți avea o discuție filozofică cu ei, dați-mi voie să vă arăt cum le puteți demonstra că greșesc. Materialul organic ne poate informa despre mediu, despre complexitate și despre diversitate. ADN-ul sau oricare purtător de informație ne va spune ceva despre adaptare, despre evoluție, despre supraviețuire, despre modificările planetare și despre transferul de informație. Toate acestea ne spun ce a început pe cale microbiană și de ce ceea ce a început pe cale microbiană uneori duce la o civilizație iar alteori la un capăt de drum.
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.
Gândiți-vă la Sistemul Solar și la Pământ. Pe Pământ sunt multe specii inteligente, însă numai una a creat tehnologie. Exact aici, în călătoria sistemul nostru solar, există un mesaj foarte puternic care ne spune cum să căutăm forme de viață necunoscute, mici sau mari. Da, microbii vorbesc și noi îi ascultăm. Ne poartă planetă cu planetă și satelit cu satelit spre frații lor mai mari care există în univers. Ne vorbesc despre diversitate, despre abundența vieții și ne spun cum a continuat viața până în ziua de azi și s-a ajuns la civilizație, inteligență, tehnologie și chiar filozofie.
Thank you.
Mulțumesc.
(Applause)
(Aplauze)