المهنة التي إمتهنتها منذ فترةٍ طويلةٍ من حياتي كانت البحث عن أشكال غريبة من الحياة في أماكن غريبة ، وفي ذلك الوقت كنت أعمل في القطبين الجنوبي والشمالي ، وفي الصحاري المرتفعة والمنخفضة. حنى قبل 12 سنةٍ تقريبا ، عندما أصبحتُ حقا مفتونةً بالكهوف. وبالفعل أصبحت أركز أغلب بحوثي في ذلك الإتجاه.
The career that I started early on in my life was looking for exotic life forms in exotic places, and at that time I was working in the Antarctic and the Arctic, and high deserts and low deserts. Until about a dozen years ago, when I was really captured by caves, and I really re-focused most of my research in that direction.
لذا أصبح عندي وظيفة عملٍ يومي رائع -- فكان بإمكاني عمل أشياء مدهشة. إنني أعمل في مجال بعض بيئات الكهوف الأكثر تطرّفاً على الكوكب. والكثير من تلك البيئات المتطرفة تحاول قتلنا منذ اللحظة التي ندخل إليها ، ولكن ماعدا ذلك فهي جذابة جداً. وتحتوي على العديد من العجائب الغريبة في علم الأحياء. وهي مختلفةٌ جذرياً عن الأحياء التي لدينا على الكوكب. وبعيداً عن قيمتها الجوهرية لعلم الأحياء وعلم المعادن وعلم جغرافيا الأحياء الدقيقة التي ندرسها هناك ، فنحن نستخدمها كنماذج لمعرفة كيفية البحث عن الحياة في كواكب أخرى. وخاصةً كوكب المريخ ، وبالطبع أيضاً في يوروبا ، القمر الصغير المتجمّد حول كوكب المشتري. وربما ، في يومٍ من الأيام ، خارج نظامنا الشمسي.
So I have a really cool day job-- I get to do some really amazing stuff. I work in some of the most extreme cave environments on the planet. Many of them are trying to kill us from the minute we go into them, but nevertheless, they're absolutely gripping, and contain unbelievable biological wonders that are very, very different from those that we have on the planet. Apart from the intrinsic value of the biology and mineralogy and geo-microbiology that we do there, we're also using these as templates for figuring out how to go look for life on other planets. Particularly Mars, but also Europa, the small, icy moon around Jupiter. And perhaps, someday, far beyond our solar system itself.
إنني مهتمةٌ بشغف في مستقبل البشر ، وفي القمر ، وفي كوكب المريخ خاصةً ، وأماكن أخرى أيضاً في النظام الشمسي. وأعتقد أنه حان الوقت الذي ننتقل فيه إلى أن نكون حضارةً وكائناتٍ تمتد إلى النظام الشمسي. وإذا حدث ذلك فسأتساءل عمّا إذا كنا سنستطيع أو أنه يجب علينا أن ننقل الحياة من على الأرض إلى كواكب أخرى. وخاصةً كوكب المريخ كأول تجربة.
I'm very passionately interested in the human future, on the Moon and Mars particularly, and elsewhere in the solar system. I think it's time that we transitioned to a solar system-going civilization and species. And, as an outgrowth of all of this then, I wonder about whether we can, and whether we even should, think about transporting Earth-type life to other planets. Notably Mars, as a first example.
وهذا شيءٌ لا أتحدث عنه في اللقاءات العلمية وهذا ما دفعني إلى ما أنا عليه الآن والدافع الرئيسي لعملي. فلماذا ليس لدي وظيفةً عادية ، وظيفةً مقبولة ؟ بالطبع ، سأضع اللوم على الإتحاد السوفيتي. لأنه في منتصف الخمسينيات ، وعندما كنت طفلةً صغيرة ، كان لهم السبق في إطلاق قمرٍ صناعي بدائي يدعى "سبوتنيك" ، والذي جعل الغرب يتخبّط في دوّامةٍ من الجنون. وتدفقت أموال هائلة في مجال الإنفاق العلمي وتنمية الرياضيات لدى الأطفال. وكنت نتاج ذلك الجيل ، ككثيرٍ من رفقائي. بالفعل ذلك أثارنا ، وأشعل الفتيل في قلوبنا ، وسيكون ذلك جيداً لو نتمكن من عمل ذلك مرةً أخرى الآن.
Something I never talk about in scientific meetings is how I actually got to this state and why I do the work that I do. Why don't I have a normal job, a sensible job? And then of course, I blame the Soviet Union. Because in the mid-1950s, when I was a tiny child, they had the audacity to launch a very primitive little satellite called Sputnik, which sent the Western world into a hysterical tailspin. And a tremendous amount of money went into the funding of science and mathematics skills for kids. And I'm a product of that generation, like so many other of my peers. It really caught hold of us, and caught fire, and it would be lovely if we could reproduce that again now.
وبالطبع ، لا أزال أتصرف كطفلة -- -- بالرغم من أنني أحاول التصرف كالبالغين في الحياة اليومية ، إلّا أنني أُجيد عمل ذلك جيداً -- ولكن الحفاظ على شخصية الطفلة تلك التي لا تهتم بما يقوله الناس عن الأعمال التي أقوم بها في عملي ، بالفعل شيء ضروري. والعنصر الآخر هو حقيقة أنني أحكم على الأشياء بقيمتها وقيمة عملي هي حقيقة أن وجود الحياة أفضل من عدم وجودها. لذا ، فإن وجود الحياة له قيمةٌ أكبر من عدمه. وهذا ما أعتقد أنه الأساس لعملي وأساس قدر كبير من العمل الذي يقوم به قدر كبير من بين المتواجدين هنا.
Of course, refusing to grow up -- -- even though I impersonate a grown-up in daily life, but I do a fairly good job of that -- but really retaining that childlike quality of not caring what other people think about what you're interested in, is really critical. The next element is the fact that I have applied a value judgment and my value judgment is that the presence of life is better than no life. And so, life is more valuable than no life. And so I think that that holds together a great deal of the work that people in this audience approach.
إنني مهتمةٌ جداً بكوكب المريخ ، بالطبع ، وكان ذلك نتاج كوني شابة في المرحلة الجامعية وعندما هبطت مركبة الـ " فايكينغ لاندرز" على المريخ في أثناء ذلك تحوّل ذلك الجرم الفلكي الصغير في السماء ، والذي كان بإمكاننا رؤيته كنقطةٍ في السماء ، إلى مشهدٍ طبيعي متكامل ، بمجرد وصول الصور النقطية الأولية على الشاشة. وعندما ظهر المشهد ، أصبح ذلك الكوكب وجهةً جديدة ، وغيّر ، بالفعل ، مسار حياتي.
I'm very interested in Mars, of course, and that was a product of my being a young undergraduate when the Viking Landers landed on Mars. And that took what had been a tiny little astronomical object in the sky, that you would see as a dot, and turned it completely into a landscape, as that very first primitive picture came rastering across the screen. And when it became a landscape, it also became a destination, and altered, really, the course of my life.
وفي السنوات التي تلت تخرجي عملت مع زميلي ومعلمي وصديقي ، ستيف شنايدر ، في المركز الوطني لأبحاث الفلك ، وعملنا في أبحاث مشاكل التغير المناخي. وكتبنا الكثير عن فرضيات "غايا" -- والتي تفترض أنه يجب النظر إلى الأرض و الكائنات كوحدةٍ متكاملة مع بعضها لإيجاد تفسيرٍ منطقي و علمي لها ، ومن ثم ، وكتكملة لتلك الدراسات ، عملت في أبحاث الأضرار البيئية الناتجة عن حروب نووية.
In my graduate years I worked with my colleague and mentor and friend, Steve Schneider, at the National Center for Atmospheric Research, working on global change issues. We've written a number of things on the role of Gaia hypothesis -- whether or not you could consider Earth as a single entity in any meaningful scientific sense, and then, as an outgrowth of that, I worked on the environmental consequences of nuclear war.
إذاً ، أبحاث رائعة ، وأبحاث مرعبة. ولكنها علمتني النظر إلى الأرض ككوكب بعينٍ خارجية ، ليس كالأرض التي نعيش بها. وذلك منظورٌ مختلفٌ و رائع للنظر إلى الطريقة التي تتغير فيها الأرض ، ككوكب ، وبكل أشكال الحياة التي عليها. وكل هذا يبدوا لي كنقطة تحولٍ في التاريخ. إننا نصبح مستعدين أكثر لبداية مشوارنا في مغادرة كوكبنا الأصلي إلى المجموعة الشمسية الأوسع وما بعدها.
So, wonderful things and grim things. But what it taught me was to look at Earth as a planet with external eyes, not just as our home. And that is a wonderful stepping away in perspective, to try to then think about the way our planet behaves, as a planet, and with the life that's on it. And all of this seems to me to be a salient point in history. We're getting ready to begin to go through the process of leaving our planet of origin and out into the wider solar system and beyond.
إذا ، لنعود إلى كوكب المريخ. كم من الصعب سيكون إكتشاف حياةٍ على المريخ ؟ حسناً ، أحياناً يكون من الصعب علينا إيجاد بعضنا ، حتى في كوكبنا هذا. لذا ، إيجاد الحياة على كوكبٍ آخر ليست مهمةً سهلة ونمضي الكثير من الوقت في التفكير في ذلك. وإعتقادنا بنجاح تلك المهمة من عدمها يعتمد نوعاً ما على مدى إيماننا بوجود فرص للحياة بشكل عام في الكون. وأنا شخصياً ، أعتقد ، أن الحياة نتاج نموٍ طبيعي من التعقيد المتزايد لتفاعل المادة بمرور الزمن.
So, back to Mars. How hard is it going to be to find life on Mars? Well, sometimes it's really very hard for us to find each other, even on this planet. So, finding life on another planet is a non-trivial occupation and we spend a lot of time trying to think about that. Whether or not you think it's likely to be successful sort of depends on what you think about the chances of life in the universe. I think, myself, that life is a natural outgrowth of the increasing complexification of matter over time.
لذا ، بدأنا بالإنفجار العظيم وحصلنا على الهيدروجين ، ثم حصلنا على الهيليوم ، و من ثم على أشياء معقدة أكثر ، ومن ثم تشكلت الكواكب -- والحياة شيء مشترك ، ظاهرة مشتركةٌ بين الكواكب ، في رأيي الشخصي. بالتأكيد ، في آخر 15 سنة ، شاهدنا أعداداً متزايدة من الكواكب خارج نظامنا الشمسي ، وفي آخر شهر ، قبل بضعة أسابيع ، تم اكتشاف كوكب في حجم كوكب الأرض. وهذا شيءٌ مثيرٌ للإهتمام جداً.
So, you start with the Big Bang and you get hydrogen, and then you get helium, and then you get more complicated stuff, and you get planets forming -- and life is a common, planetary-based phenomenon, in my view. Certainly, in the last 15 years, we've seen increasing numbers of planets outside of our solar system being confirmed, and just last month, a couple of weeks ago, a planet in the size-class of Earth has actually been found. And so this is very exciting news.
لذا ، أول تنبؤ سأقوم به ، هو أن في هذا الكون ، الحياة موجودةٌ فيه في كل مكان. وستكون في كل زاويةٍ ننظر إليها -- حيث تكون هناك كواكب قد توفر الظروف الملائمة. وتلك الكواكب الملائمة ستكون منتشرةً في كل مكان. لذا ، ماذا عن الحياة في المريخ ؟ حسناً ، لو أن أحداً ما سألني قبل عشر سنين عن مدى فرص وجود حياةٍ على المريخ ، لربما أجبت ، بنسبةٍ 2 بالمائة. وحتى تلك النسبة البسيطة كانت تعتبر غير مقبولة تلك الأيام. ذات مرة عرّفني أحد موظفي ناسا بشيئ من التقليل بقوله ، أنني الشخص الوحيد على الأرض الذي لايزال يعتقد بوجود حياةٍ على المريخ. وبالطبع ، ذلك الموظف قد مات الان ، لكنني لا أزال حيةً ، لذا بالتأكيد هناك نوع من المجد في استمرارك مع غياب خصومك.
So, my first bold prediction is that, is that in the universe, life is going to be everywhere. It's going to be everywhere we look -- where there are planetary systems that can possibly support it. And those planetary systems are going to be very common. So, what about life on Mars? Well, if somebody had asked me about a dozen years ago what I thought the chances of life on Mars would be, I would've probably said, a couple of percent. And even that was considered outrageous at the time. I was once sneeringly introduced by a former NASA official, as the only person on the planet who still thought there was life on Mars. Of course, that official is now dead, and I'm not, so there's a certain amount of glory in outliving your adversaries.
ولكن الأشياء تغيرت كثيراً في السنوات العشر الأخيرة. والسبب في ذلك التغيير هو أننا اليوم نملك معلوماتٍ جديدة. فمهمة المستكشف المدهش "باثفايندر" في عام 1997 ومهمة "مير روفر" والتي هي في المريخ في الوقت الذي نتحدث فيه الان و مهمة وكالة الفضاء الأوروبية علمتنا الكثير من الأشياء المدهشة. هناك طبقة تحت السطح مكونة من الجليد في ذلك الكوكب. لذا فإن هناك مياه ، وبالتالي هناك احتمال كبير بوجود فرص للحياة كالتي لدينا. ومن الواضح أن هناك صخور رسوبية في كل مكان -- وأحد المركبات هبطت في منتصف قاع بحرٍ قديم ، وهناك تلك التشكلات المدهشة والتي تدعى بـ "التوت" ، والتي هي عبارة عن تراكمات صخرية والتي نحاول بكل جهد تقليدها بيولوجياً في مختبري الآن.
But things have changed greatly over the last dozen years. And the reason that they have changed is because we now have new information. The amazing Pathfinder mission that went in '97, and the MER Rover missions that are on Mars as we speak now and the European Space Agency's Mars Express, has taught us a number of amazing things. There is sub-surface ice on that planet. And so where there is water, there is a very high chance of our kind of life. There's clearly sedimentary rocks all over the place – one of the landers is sitting in the middle of an ancient seabed, and there are these amazing structures called blueberries, which are these little, rocky concretions that we are busy making biologically in my lab right now.
لذا ، مع تجميع كل تلك المعلومات معاً ، أعتقد أن فرص وجود الحياة أكبر بكثير مما كنت أعتقد. أعتقد أن فرص نشأت الحياة على المريخ ، في وقتٍ ما في الماضي ، هي ربما واحد من بين أربعة أو ربما تصل إلى النصف. لذا فهذه فرضيةٌ قويةٌ جداً. أؤمن بوجودها هناك ، ولكننا بحاجة إلى البحث عنها ، وأعتقد أنها موجودةٌ تحت الأرض. إن المباراة على قدمٍ وساق ، وتلك اللعبة التي نلعبها في علم الأحياء الفلكي. كيف من الممكن أن نضع أيدينا على الحياة خارج الأرض ؟ كيف يجب علينا البحث ؟ وكيف نعلم بوجودها ؟ لأنها لوكانت ضخمةً وواضحة ، لكنا وجدناها -- أو كنا تعرضنا للسع منها في أقدامنا ، ولكننا لم نتعرض لذلك.
So, with all of these things put together, I think that the chances of life are much greater than I would've ever thought. I think that the chance of life having arisen on Mars, sometime in its past, is maybe one in four to maybe even half and half. So this is a very bold statement. I think it's there, and I think we need to go look for it, and I think it's underground. So the game's afoot, and this is the game that we play in astro-biology. How do you try to get a handle on extraterrestrial life? How do you plan to look for it? How do you know it when you find it? Because if it's big and obvious, we would've already found it -- it would've already bitten us on the foot, and it hasn't.
لذا ، فنحن نعلم مسبقاً بأنها مخفية. وهذا موضوع خطير ، إذ كيف سنحميها ، إذا وجدناها ، بدون أن نلوثها ؟ والأهم من ذلك أيضاً ، لأن الأرض هي الموطن الوحيد الذي نعرفه ، كيف سنحمي أنفسنا منها ، أثناء دراستنا لها ؟ ولكن لماذا من الصعب إكتشافها ؟ حسناً ، ربما لأنها كائنات دقيقة جداً ، وليس من السهل أبداً دراسة الأشياء الدقيقة جداً ، بالرغم من الأدوات المدهشة التي نمتلكها اليوم تسمح لنا بدراسة الأشياء بعمقٍ أكبر ، في مقاييس دقيقةٍ جداً لم تكن متوفرةً مسبقاً. إلا أن تلك الأحياء الدقيقة ربما تختبأ ، لأننا عندما نبحث في بيئتها ، تعتقد بأنها هدفٌ سهل ولذيذ ، وربما أن هناك مخلوقات تريد التغذي عليها ، واستهلاكها. ولذا ، فإن هذه لعبة الصياد والفريسة ستكون اللعبة الأساسية ، في الكون ، حقاً ، وفي أي نوعٍ من أنواع الأنظمة البيولوجية. وهي أيضاً قد تكون مختلفةً جداً جداً في صفاتها الأساسية -- في تعقيدها الكيميائي أو في حجمها.
So, we know that it's probably quite cryptic. Very critically, how do we protect it, if we find it, and not contaminate it? And also, even perhaps more critically, because this is the only home planet we have, how do we protect us from it, while we study it? So why might it be hard to find? Well, it's probably microscopic, and it's never easy to study microscopic things, although the amazing tools that we now have to do that allow us to study things in much greater depth, at much smaller scales than ever before. But it's probably hiding, because if you are out sequestering resources from your environment, that makes you yummy, and other things might want to eat you, or consume you. And so, there's a game of predator-prey that's going to be, essentially, universal, really, in any kind of biological system. It also may be very, very different in its fundamental properties – its chemistry, or its size.
قد نقول حجمٌ صغير ، ولكن ماذا يعني هذا ؟ هل هي بحجم الفيروسات ؟ أم أصغر من ذلك ؟ هل هي أكبر من حجم أكبر بكتيريا نعرفها ؟ لا نعلم ذلك. وماهو حجم نشاطها ، وذلك شيء نتعامل معه في عملنا مع الكائنات التي تعيش تحت السطح ، لأنها تنموا ببطءٍ شديدٍ جداً. فلوأخذنا مسحةً من أسنانكم وزرعناها في لوح مختبري ، سنشاهد نمواً خلال أربع أو خمس ساعات. ولكن الكائنات التي نتعامل معها ، من تحت سطح الأرض ، غالباً ما تستغرق أشهراً -- وفي الكثير من الحالات ، عدة سنوات -- قبل أن نشاهد أي نمو على الإطلاق. لذلك فهي ، قطعياً ، شكلٌ بطيءٌ من أشكال الحياة.
We say small, but what does that mean? Is it virus-sized? Is it smaller than that? Is it bigger than the biggest bacterium? We don't know. And speed of activity, which is something that we face in our work with sub-surface organisms, because they grow very, very slowly. If I were to take a swab off your teeth and plate it on a Petri plate, within about four or five hours, I would have to see growth. But the organisms that we work with, from the sub-surface of Earth, very often it's months -- and in many cases, years -- before we see any growth whatsoever. So they are, intrinsically, a slower life-form.
ولكن المشكلة تكمن في أننا محصورين في خبراتنا المحدودة ، وطالما أننا لم نفكر بشكلٍ مختلف ونخرج من نطاق التفكير الذي نعرفه ، فلن نكون قادرين على معرفة ما نبحث عنه ، أو كيف نخطط للبحث عنه. لذا ، المنظور هو كل شيء و بسبب التاريخ الذي ذكرته لكم بإيجاز ، تعلمت أن أنظر إلى الأرض على أنه كوكبٌ خارجي. وتلك النظرة كانت قيمة جداً في أسلوب دراستنا لتلك الأشياء.
But the real issue is that we are guided by our limited experience, and until we can think out of the box of our cranium and what we know, then we can't recognize what to look for, or how to plan for it. So, perspective is everything and, because of the history that I've just briefly talked to you about, I have learned to think about Earth as an extraterrestrial planet. And this has been invaluable in our approach to try to study these things.
وهذه لعبتي المفضلة في الطائرات: عندما تكونون في طائرة وتنظرون إلى الخارج عبر النافذة ، ترون الأفق. دائماً أركز نظري جانباً ، وهذا التغيير البسيط يجعلني أغير نظرتي إلى الأرض من كونها الموطن الأصلي ، إلى النظر إليها ككوكب. إنها فكرةٌ بسيطةٌ جداً ، وأنجح دائماً في عملها عندما أكون في مقعدٍ ذو نافذة. حسناً ، هذا مانطبقه في عملنا. هنا يظهر أحد أكثر الكهوف تطرفاً التي نعمل فيها. هذا هو "كويفا دي فيلا لوز" في مدينة تباسكو ، في المكسيك ، وهذا الكهف مشبعٌ بحامض الكبريتيك. وهناك كميةٌ هائلةٌ من كبريتيد الهيدروجين تأتي إلى هذا الكهف من مصادر بركانية ومن تكسّر المعادن المتبخرة -- أسفل الكربونات التي تشكل عليها هذا الكهف -- وتلك بيئةٌ عدائيةٌ جداً لنا. وعلينا دخولها ببدلات حماية مع معدات تنفس ، فـ 30 جزءاً في المليون من غاز كبريتات الهيدروجين سيقتلكم. والمعدل هنا مئات الأجزاء في المليون. لذا فهذه بيئةٌ خطيرةٌ جداً ، وأيضاً هناك غاز أول أكسيد الكربون ، وغازات أخرى كثيرة. وهذه الطبيعة الفيزيائية والكيميائية المتطرفة تجعل من الكائنات التي تعيش فيها مميزةً جداً. لأنه وعكساً لما قد تتوقعونه ، فهذه البيئة ليست مجردةُ من الحياة.
This is my favorite game on airplanes: where you're in an airplane and you look out the window, you see the horizon. I always turn my head on the side, and that simple change makes me go from seeing this planet as home, to seeing it as a planet. It's a very simple trick, and I never fail to do it when I'm sitting in a window seat. Well, this is what we apply to our work. This shows one of the most extreme caves that we work in. This is Cueva de Villa Luz in Tabasco, in Mexico, and this cave is saturated with sulfuric acid. There is tremendous amounts of hydrogen sulfide coming into this cave from volcanic sources and from the breakdown of evaporite -- minerals below the carbonates in which this cave is formed -- and it is a completely hostile environment for us. We have to go in with protective suits and breathing gear, and 30 parts per million of H2S will kill you. This is regularly several hundred parts per million. So, it's a very hazardous environment, with CO as well, and many other gases. These extreme physical and chemical parameters make the biology that grows in these places very special. Because contrary to what you might think, this is not devoid of life.
فهذا أحد أغنى الكهوف بالحياة التي وجدناها على وجه الأرض ، إطلاقاً. إنها تعج بالحياة. فالبيئات المتطرفة على الأرض مثيرةٌ بشكل خاص ، وأحد أسباب إهتمامنا بها لأنها تمثل ، بالفعل ، الظروف الطبيعية التي نتوقع مشاهدتها في كواكب أخرى. لذا ، فهذا جزءٌ من القدرات التي نملكها ، أن نطلق العنان لمخيلاتنا ، للتنبؤ بماقد نكتشفه مسبقاً. وهناك الكثير من الكائنات التي تعيش في هذا الكهف ، لدرجة أنه لا يسعني حتى وصف الكائنات التي تعيش على السطح.
This is one of the richest caves that we have found on the planet, anywhere. It's bursting with life. The extremes on Earth are interesting in their own right, but one of the reasons that we're interested in them is because they represent, really, the average conditions that we may expect on other planets. So, this is part of the ability that we have, to try to stretch our imagination, in terms of what we may find in the future. There's so much life in this cave, and I can't even begin to scratch the surface of it with you.
ولكن أحد أشهر تلك الأشياء هي ماندعوها نحن "سنوتيتوس" ، ولأسباب واضحة. فهذه الأشياء تشبه ما يخرج من أنف الطفل ذو عامين عندما يصاب بالبرد. وهي تنتج عن البكتيريا والتي تتسبب في المزيد من حمض الكبريتيك ، وتعيش في معدل هيدروجيني يقارب الصفر. ولذا ، فتلك الأشياء أشبه بحمض البطاريات. وبالرغم من ذلك ، فإن كل شيء في ذلك الكهف قد تكيّف معها. وفي الوقع ، فإن هناك الكثير من الطاقة للبيولوجيا في ذلك الكهف ، وهناك بالفعل عدد هائل من أسماك الكهف. والهنود الحمر المحليين يحصدونها مرتين في السنة ، كجزء من احتفالات عيد الفصح والأسبوع المقدس لديهم.
But one of the most famous objects out of this are what we call Snottites, for obvious reasons. This stuff looks like what comes out of your two-year-old's nose when he has a cold. And this is produced by bacteria who are actually making more sulfuric acid, and living at pHs right around zero. And so, this stuff is like battery acid. And yet, everything in this cave has adapted to it. In fact, there's so much energy available for biology in this cave, that there's actually a huge number of cavefish. And the local Zoque Indians harvest this twice a year, as part of their Easter week celebration and Holy Week celebration.
هذا شيء غير إعتيادي في الكهوف. ففي أحد الكهوف المدهشة التي عملنا عليها -- هذا في كهف "ليتشوقويلا" في مدينة نيومكسيكو بالقرب من "كارلزباد" ، وهذا أحد أشهر الكهوف على الأرض إنه على شكل ممر قناة بطول 115 ميلاً ، إنه ممر طبيعي ، وليس له مدخل وهو يمثل مختبراً عملاقاً للبيولوجيا والأحياء الدقيقة. في هذا الكهف ، الكثير من المساحات مغطاةٌ بتلك المادة الحمراء التي ترونها ، وأيضاً بالكثير من تلك البلورات من الزيلونيت التي تتدلى من الأعلى. وهذه الأشياء بُنيت بيولوجياً. فهي نتاج تفتت الطبقة الأساسية ، بسبب كل تلك الكائنات التي تحاول شق طريقها. فهي تأخذ معدن الحديد والمنجنيز التي في الطبقة الأساسية وتؤكسدها. وفي كل مرةٍ تقوم فيها بذلك ، تكسب قدراً ضئيلاً من الطاقة. وذلك القدر الضئيل من الطاقة هو ماتستخدمه ، بعد ذلك ، للإستمرار في دورة حياتها. وبشكل مثير للإهتمام ، فهي تقوم بعمل ذلك باليورانيوم والكروميوم ، والكثير من المواد الأخرى السامة أيضاً.
This is very unusual for caves. In some of the other amazing caves that we work in -- this is in Lechuguilla cave in New Mexico near Carlsbad, and this is one of the most famous caves in the world. It's 115 miles of mapped passage, it's pristine, it has no natural opening and it's a gigantic biological, geo-microbiological laboratory. In this cave, great areas are covered by this reddish material that you see here, and also these enormous crystals of selenite that you can see dangling down. This stuff is produced biologically. This is the breakdown product of the bedrock, that organisms are busy munching their way through. They take iron and manganese minerals within the bedrock and they oxidize them. And every time they do that, they get a tiny little packet of energy. And that tiny little packet of energy is what they use, then, to run their life processes. Interestingly enough, they also do this with uranium and chromium, and various other toxic metals.
ولذا ، الفائدة الواضحة من هذا هي المعالجة البولوجية والتي تنتج من كائنات مثل هذه. في هذه الأيام نحن نحضر تلك الكائنات إلى المختبر ، وتستطيعون رؤية بعضاً منها ينموا في قوالب ، ونستطيع من جعلها تعيد إنتاج المعادن البيولوجية التي نجدها على جدران تلك الكهوف. لذا ، فتلك هي العلامات التي تتركها على سجل الصخور. حسناً ، حتى في الطبقات البازلتية في كهوف قنوات الحمم البركانية ، والتي تنتج بسبب الأنشطة البركانية ، نجد هذه الجدران مغطاةً بالكامل ، في الكثير من الحالات ، بتلك الجدران الفضية الجميلة و اللامعة أو بألوان ورديةٍ أو حمراء أو ذهبيةٍ برّاقة. وهي عبارة عن مخزون من المعادن التي صُنعت بواسطة البكتيريا. وتستطيعون أن تروا هنا في الصور التي في المنتصف ، صور مأخوذة بواسطة ميكروسكوب إلكتروني لبعضاً منها -- هذه عبارة عن مزارع مليئة بتلك البكتيريا.
And so, the obvious avenue for bio-remediation comes from organisms like this. These organisms we now bring into the lab, and you can see some of them growing on Petri plates, and get them to reproduce the precise biominerals that we find on the walls of these caves. So, these are signals that they leave in the rock record. Well, even in basalt surfaces in lava-tube caves, which are a by-product of volcanic activity, we find these walls totally covered, in many cases, by these beautiful, glistening silver walls, or shiny pink or shiny red or shiny gold. And these are mineral deposits that are also made by bacteria. And you can see in these central images here, scanning electron micrographs of some of these guys -- these are gardens of these bacteria.
وأحد الأشياء المثيرة للإنتباه عن هذه البكتيريا أنها تصنف من فصيلة "أكتينومايسيت" و فصيلة "إستربتومايسيت" من فصائل البكتيريا ، والتي نحصل منها على أغلب المضادات الحيوية. السطح السفلي للأرض يحوي تنوعاً ضخماً من الكائنات وهذه الكائنات ، ولأنها معزولةٌ تماماً من السطح ، تشكل سلسلةً متنوعةً من المركبات الغير مألوفة. لذا ، فإن فرص إستثمار ذلك للإستخدامات الدوائية واستخدام الصناعات الكيميائية لا تزال غير مستغلة تماماً ، بالرغم من أنها قد تتفوق في التنوع على باقي جميع أشكال التنوع الموجودة على الأرض.
One of the interesting things about these particular guys is that they're in the actinomycete and streptomycete groups of the bacteria, which is where we get most of our antibiotics. The sub-surface of Earth contains a vast biodiversity. And these organisms, because they're very separate from the surface, make a vast array of novel compounds. And so, the potential for exploiting this for pharmaceutical and industrial chemical uses is completely untapped, but probably exceeds most of the rest of the biodiversity of the planet.
إذا ، كهوف قنوات الحمم البركانية -- لقد حدثتكم للتو عن الكائنات التي تعيش هنا على الأرض. ونحن نعلم أن في المريخ وفي القمر هناك أطنان من تلك التشكلات. بإمكاننا رؤيتها. على اليسار ترون تشكل قنوات حمم بركانية وفي آخر ثوران -- قمة إيتنا في صقلية -- وهذه هي طريقة تشكل تلك القنوات. وعندما تتجوّف ، عندها تصبح مسكناً للكائنات. وهذه منتشرةٌ في جميع أرجاء المريخ ، ونحن مشغولون في تصنيفها الآن. لذا ، فإن هناك عقارات مثيرة من الكهوف على المريخ ، على الأقل مثل هذا الكهف.
So, lava-tube caves-- I've just told you about organisms that live here on this planet. We know that on Mars and the Moon there are tons of these structures. We can see them. On the left you can see a lava tube forming at a recent eruption -- Mount Etna in Sicily -- and this is the way these tubes form. And when they hollow out, then they become habitats for organisms. These are all over the planet Mars, and we're busy cataloguing them now. And so, there's very interesting cave real estate on Mars, at least of that type.
ومن أجل الوصول إلى تلك البيئات التحت سطحية التي نعمل عليها ، فنحن مهتمون جداً في تطوير الأدوات التي ستساعدنا في ذلك. كما تعلمون ، فليس من السهل الوصول إلى تلك الكهوف. فذلك يتطلب منا الزحف ، والتسلق ، وأعمال حبال ، أعمال حبال تقنية والكثير من الأعمال الأخرى اليدوية المعقدة للوصول إليها. فنحن نواجه مشكلة ، كيف من الممكن أن نفعل كل ذلك آلياً ؟ ولماذا نريد عمل ذلك آلياً ؟ حسناً ، لأننا سنرسل قريباً مهماتٍ آلية بالكامل إلى المريخ متطورةُ أكثر من المهمات البشرية.
In order to access these sub-surface environments that we're interested in, we're very interested in developing the tools to do this. You know, it's not easy to get into these caves. It requires crawling, climbing, rope-work, technical rope-work and many other complex human motions in order to access these. We face the problem of, how can we do this robotically? Why would we want to do it robotically? Well, we're going to be sending robotic missions to Mars long in advance of human missions.
وثم ، ثانياً ، وبالعودة إلى النقطة التي ذكرتها سلفاً عن مدى قيمة أي نوع من الحياة قد نكتشفه على المريخ ، فنحن لا نريد أن نلوثها. وأحد أفضل الطرق في دراسة الأشياء بدون تلويثها هي استخدام وسيط. وفي هذه الحالة ، فنحن نتخيل أجهزة روبوتات وسيطة تقوم بجزءٍ من ذلك العمل الميداني من أجلنا ، وذلك من أجل حماية أي فرص للحياة قد نجدها. ولن أخوض في كل تلك المشاريع الآن ، ولكننا نعمل تقريباً في نصف درزنٍ من مشاريع تطوير الروبوتات ، وبالتعاون مع عددٍ من المجموعات. وأريد التحدث بالتحديد عن المصفوفة التي ترونها في الأعلى.
And then, secondly, getting back to that earlier point that I made about the preciousness of any life that we may find on Mars, we don't want to contaminate it. And one of the best ways to study something without contaminating it is to have an intermediary. And in this case, we're imagining intermediary robotic devices that can actually do some of that front-end work for us, to protect any potential life that we find. I'm not going to go through all of these projects now, but we're involved in about half-a-dozen robotic development projects, in collaboration with a number of different groups. I want to talk specifically about the array that you see on the top.
هذه عبارة عن أسراب من روبوتات قافزة دقيقة. إنني أعمل في هذا مع مختبر الروبوتات الميدانية وروبوتات الفضاء وصديقي ستيف دوبوسكي في معهد MIT ، وخطرت ببالنا فكرة استخدام روبوتات صغيرة ، تقفز تشبه حبات الفاصوليا والتي تقفز بواسطة عضلات ذكية ، والتي هي أحد إختصاصات مختبر دوبوسكي -- أي الـ EPAM ، أو العضلات الذكية. وذلك ما يمكنها من القفز. وهي تتصرف كسرب والتي ترتبط ببعضها البعض ، وقد صممت على شكل سرب من الحشرات ، ومن الممكن تجميعها بأعداد ضخمة جداً. ولذا ، فمن الممكن إرسال الالاف منها ، كما ترون في تلك الصورة التي على اليسار في الأعلى ، الالاف منها قد تُحمل في مخزن التحميل الذي استخدم في إحدى مهمات مير روفر. وتلك الأشياء الصغيرة -- بالإمكان فقدان عددٍ منها. إذا أرسلنا الالاف منها ، فبالإمكان فقدان مايقرب الـ 90% منها ، من دون أن تفشل المهمة. ولذا ، هذا يعطينا الفرصة في الوصول إلى مناطق صعبةٍ جداً والوصول إلى الهدف المحدد.
These are hopping microbot swarms. I'm working on this with the Field and Space Robotics Laboratory and my friend Steve Dubowsky at MIT, and we have come up with the idea of having little, jumping bean-like robots that are propelled by artificial muscle, which is one of the Dubowsky Lab's specialties -- are the EPAMs, or artificial muscles. And these allow them to hop. They behave with a swarm behavior, where they relate to each other, modeled after insect swarm behavior, and they could be made very numerous. And so, one can send a thousand of them, as you can see in this upper left-hand picture, a thousand of them could fit into the payload bay that was used for one of the current MER Rovers. And these little guys -- you could lose many of them. If you send a thousand of them, you could probably get rid of 90 percent of them and still have a mission. And so, that allows you the flexibility to go into very challenging terrain and actually make your way where you want to go.
والان ، لنختصر كل هذا الحديث ، سأتحدث لثانيتين عن الكهوف والتوسع البشري لخارج نطاق الأرض وكنتيجةٍ طبيعيةٍ لما نقوم به من عمل مع الكهوف. أصبح من الواضح لنا لعدة سنوات أن الكهوف تمتلك خواص عديدة والتي استخدمها البشر واستخدمتها الكائنات الأخرى كموطنٍ لها في الماضي. وربما الوقت مناسبٌ الان أننا اكتشفنا كل هذا ، من أجل دراسة المريخ والقمر في المستقبل.
Now, to wrap this up, I want to talk for two seconds about caves and the human expansion beyond Earth as a natural outgrowth of the work that we do in caves. It occurred to us a number of years ago that caves have many properties that people have used and other organisms have used as habitat in the past. And perhaps it's time we started to explore those, in the context of future Mars and the Moon exploration.
لذا ، فإننا قد انتهينا للتو من المرحلة 2 لمشروع ناسا لدراسة المباديء المتطورة ، وبالنظر إلى التقنيات المذهلة والتي نحتاجها من أجل جعل البشر قادرين على التعامل مع قنوات الحمم البركانية على القمر أو المريخ. اتضح أنها قائمةٌ بسيطةٌ وسهلة ، ونحن اتجهنا إلى إتجاه بسيطٍ نوعاً ما. لذا ، فنحن نتحدث عن أشياء على شكل بطانة للكهوف والتي بإمكانها أن تتأقلم مع أشكال بيئات معقدة في داخل الكهوف ، ورغوية تحجز الهواء لتتشكل بأشكال معقدة ، وطرق مختلفة للحصول على غازات تنفس صُنعت من مواد أساسية من تلك الكائنات. ولدينا المستقبل لإستخدام قنوات الحمم البركانية تلك على المريخ. ونحن الان بداخل الكهوف ، من أجل العلم والإستجمام ، ولكنني أعتقد أننا في المستقبل سنستخدمها للسكن وعمل البحوث على تلك الكائنات.
So, we have just finished a NASA Institute for Advanced Concepts Phase II study, looking at the irreducible set of technologies that you would need in order to actually allow people to inhabit lava tubes on the Moon or Mars. It turns out to be a fairly simple and small list, and we have gone in the relatively primitive technology direction. So, we're talking about things like inflatable liners that can conform to the complex topological shape on the inside of a cave, foamed-in-place airlocks to deal with this complex topology, various ways of getting breathing gases made from the intrinsic materials of these bodies. And the future is there for us to use these lava-tube caves on Mars. And right now we're in caves, and we're doing science and recreation, but I think in the future we'll be using them for habitat and science on these other bodies.
والان ، رأيي في الوضع الحالي هو أن فرص وجود حياةٍ على المريخ والتي من الأرجح وجودها على الكوكب ، هي واحد من إثنين. والسؤال حول ما إذا كانت الحياة على المريخ مرتبطةٌ بالحياة على الأرض أصبح الان باهتاً لأننا نعرف الان ، من النيازك القادمة من المريخ إلى الأرض، أن هناك مواد بالإمكان تبادلها بين الكوكبين.
Now, my view of what the current status of potential life on Mars is that it's probably been on the planet, maybe one in two chances. The question as to whether there is life on Mars that is related to life on Earth has now been very muddied, because we now know, from Mars meteorites that have made it to Earth, that there's material that can be exchanged between those two planets.
وأحد الأسئلة الشائعة ، بالطبع ، هو إذا ذهبنا إلى هناك ووجدنا حياةً تحت السطح ، وأنا متأكدةٌ من ذلك ، فهل تلك بداية نشأة حياةٍ جديدة ؟ هل بدأت الحياة هنا على الأرض ومن ثم انتقلت إلى هناك ؟ أم بدأت هناك وانتقلت إلى هنا ؟ هذا سيكون لغزاً محيراً في النصف قرن القادم ، حيث أتوقع سيكون هناك الكثير والكثير من المهمات إلى المريخ للإجابة عن هذه الأسئلة. شكراً لكم.
One of the burning questions, of course, is if we go there and find life in the sub-surface, as I fully expect that we will, is that a second genesis of life? Did life start here and was it transported there? Did it start there and get transported here? This will be a fascinating puzzle as we go into the next half-century, and where I expect that we will have more and more Mars missions to answer these questions. Thank you.