Hołdując przekonaniom Jacquesa Cousteau, który zwykł mawiać,
"Ludzie ochraniają to, co kochają",
chciałabym pokazać Wam dziś to, co kocham najbardziej w oceanie
czyli niewiarygodną mnogość i różnorodność
żyjących w nim stworzeń, które wytwarzają światło.
Moja fascynacja rozpoczęła się od dziwnie wygladajacego kombinezonu do nurkowania nazywanego Osa (Wasp).
To nie jest zaden skrót - ktoś po prostu doszedł do wniosku, że wygląda jak owad.
Pierwotnie został zaprojektowany dla przybrzeżnego przemysłu naftowego
z przeznaczeniem do użytku na platformach wiertniczych na głębokościach do ok. 600 metrów.
Zaraz po uzyskaniu tytułu doktora
mialam szczęście zostać dołączoną do ekipy naukowców
którzy używali go po raz pierwszy
jako narzędzia do podwodnych eksploracji.
Ćwiczyliśmy w porcie w Port Hueneme.
Natomiast moje pierwsze zejście pod wodę na otwartym oceanie
miało miejsce w Kanale Santa Barbara.
To było wieczorne nurkowanie.
Zeszłam na głebokość 268 metrów
i wyłączyłam światła.
Postąpiłam tak wiedząc, że zobaczę
fenomen stworzeń wytwarzających światło,
zwany bioluminescencją.
Byłam jednak zupełnie nieprzygotowana
na jego bogactwo
oraz widowiskowość.
Ujrzałam szeregi meduz zwanych rurkopławami
które były dłuższe, niż ten pokój,
wytwarzajacych taką ilość światła,
że mogłam odczytać wskazania zegarów
w kombinezonie bez użycia latarki,
a także kłębiące się obłoki
czegoś, co wygladało jak fosforyzujący błękitny dym
oraz eksplozje iskier
przypominające ognistą pracę dopalaczy
lub moment, gdy wrzucisz polano do ogniska, z którego wystrzeliwuje żar,
te iskry były jednak błękitne i zimne.
To zapierało dech w piersiach.
Zazwyczaj, jeśli już ludzie mają jakąkolwiek wiedzę o bioluminescencji,
związana jest właśnie z tymi stworzeniami badź świetlikami.
Tymczasem jest jeszcze kilku innych mieszkanców Ziemi, którzy posiedli zdolność wytwarzania światła,
np. niektóre owady,dżdżownice oraz grzyby.
Jednak genaralnie, umiejętność ta na lądzie jest rzadka.
W oceanie jest to standard,
nie wyjątek.
Jeśli udam się na otwarte wody oceanu
praktycznie gdziekolwiek na świecie
i pociągnę za sobą sieć od głebokosci ok 900 metrów do powierzchni,
wiekszość,
w rzeczywistości, w wielu miejscach 80 do 90 procent
wyłowionych zwierząt
będzie wytwarzać swiatło.
To tworzy naprawdę wyjątkowe świetlne widowiska.
Teraz, chcę Wam pokazać film,
który nakręciłam z mini łodzi podwodnej.
Pierwszy raz zastosowałam tą technikę używając małej
jednoosobowej łodzi nazwanej Głębinowy Łazik (Deep Rover)
a następnie zaadaptowałam ją do użytku na łodzi Johnson Sea-Link,
którą zobaczyć możecie tutaj.
Tak więc, na dziobie, przed kopułą obserwacyjną
znajduje się obręcz o średnicy ok 90 centymetrów
z rozpostartym na niej ekranem.
Natomiast w środku kopuły jestem ja z kamerą czułą
zupełnie tak, jak przyzwyczajone do ciemności ludzkie oko,
choć z troszkę zamazanym obrazem.
Tak więc włączacie kamerę, wyłączacie światła.
Te rozbłyski, które widzicie, to nie luminescencja,
lecz po prostu elektroniczne zakłócenia
na tych czułych kamerach.
Nie widzicie zjawiska luminescencji, zanim łódź
nie zacznie płynąć naprzód,
kiedy jednak już popłynie, stworzenia wpadają na ekran
co pobudza je do świecenia.
Kiedy robiłam to po raz pierwszy,
jedyne co starałam się zrobić, to policzyć ilość obiektów.
Znałam swoją prędkość oraz okolicę.
Mogłam oszacować, jak wiele setek żródeł światła
znajdowało się w metrze sześciennym.
Jednak zaczęłam sobie uzmysławiać, że właściwie mogłam zidentyfikować stworzenia
dzięki typom rozbłysków, jakie wytwarzały.
Tak więc, tutaj, w Zatoce Maine
na głębokości ok 225 metrów
mogę nazwać praktycznie wszystko co widzicie tutaj, do poziomu gatunkowego,
jak te duże eksplozje, błyski,
pochodzące od małych żebropławów.
Tam zaś widzimy kryl oraz inne rodzaje skorupiaków
i meduzę.
Był tam jeden z żebropławów.
Tak więc współpracowałam z inżynierami od komputerowej analizy obrazów,
aby stworzyć automatyczne systemy rozpoznawcze,
które mogłyby identyfikować te stworzenia
a następnie podawać koordynaty potencjalnego punktu spotkania.
Moglibyśmy wtedy robić rzeczy, jakie ekolodzy robią na lądzie
i zbadać najbliższą okolicę.
Jednak nie zawsze trzeba schodzić w głębiny oceanu,
by zobaczyć podobne świetlne przedstawienie.
Można je także zaobserwować na powierzchni.
Oto film nakręcony przez doktora Mike'a Latza z Instytutu Oceanografii imienia Scrippsa
pokazujący delfina pływającego pośród świecącego planktonu.
Film ten nie powstał w jakimś egzotycznym miejscu,
jak jedne z bioluminescencyjnych zatok w Puerto Rico,
lecz został nakręcony w porcie w San Diego.
Czasem możecie przyjrzeć się zjawisku zdecydowanie dokładniej,
ponieważ dzioby statków -
to jest toalety, wyjaśniam dla szczurów lądowych które teraz mnie słuchają -
są spłukiwane niefiltrowaną wodą morską,
w której często znajduje się świecący plankton,
więc jeśli zatoczycie się na dziób późną nocą,
mając tak silne objawy morskiej choroby,
że zapomnicie zapalić światło,
możecie uznać, że macie jakieś religijne objawienie.
Jak więc żywe stworzenie może wytworzyć światło?
Cóż, to było pytanie, które XIX wieczny
francuski fizjolog Raphael Dubois
postawił, pytając o tego świetlnego mięczaka.
Przebadał go, po czym udało mu się wyodrębnić kilka zwiazków chemicznych,
pierwszy, enzym, który nazwał lucyferazą,
oraz substrat, ktory nazwał lucyferyną
na cześć Lucyfera Dostarczyciela Światła.
Ta terminologia przyjęła się, jednak obecnie nie odnosi się do konkretnych zwiazków,
gdyż mają one przeróżne kształty i formy.
W rzeczywistości, większość ludzi
zajmujących się obecnie bioluminescencją
skupia się na jej chemicznej części, ponieważ te związki
dowiodły swojej niewiarygodnej wartości
przy opracowywaniu antybakteryjnych środków,
leków zwalczających raka,
poszukiwań obecnosci śladów życia na Marsie,
wykrywaniu zanieczyszczeń w naszych wodach,
czyli ich zastosowania w organizacji ORCA.
W 2008
Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii
przyznano za pracę
nad molekułą nazwaną zielonym białkiem fluoryzującym (GFP),
które zostało wyizolowane z bioluminescencyjnych zwiazków chemicznych
meduzy,
a zostało to przyrównane do wynalezienia mikroskopu,
ze względu na wpływ, jaki miało
na całą biologię komórki oraz inżynierię genetyczną.
Inną informacją, jakiej te molekuły nam udzielają
jest, że najwyraźniej bioluminescencja ewoluowała
przynajmniej 40, a być może nawet 50 razy
podczas całej historii ewolucji,
co jest jasną wskazówką
jak niesłychanie ważna dla przetrwania
jest to cecha.
Więc, co jest takiego w bioluminescencji,
że jest ona tak ważna dla tak wielu zwierząt?
Cóż, dla zwierząt, które staraja się unikać drapieżców
poprzez pozostawanie w mroku,
światło wciąż może być niezwykle użyteczne
w trzech podstawowych czynnościach, jakie zwierzęta muszą wykonać, aby przeżyć
to jest znaleźć pożywienie,
zwabić partnera oraz uniknąć zostania pożartym.
Na przykład, ta ryba
ma "wbudowane" światełko za okiem
którego może używać do polowania
lub zwabienia partnera.
A kiedy światełko nie jest używane, może zostać schowane na głowie
zupełnie jak przednie swiatła w Waszym Lamborghini.
Ta ryba ma właściwie potężne "reflektory".
A ta ryba, która jest jedną z moich ulubionych,
ma trzy "światła" umieszczone po bokach głowy.
Teraz, to jest błękitne,
i to jest przeważnie barwa oceanicznej bioluminescencji
ponieważ ewolucja dokonała wyboru
takiego koloru, który jest najlepiej widziany w morskiej wodzie,
aby zoptymalizować sposób kumunikacji.
Tak więc, większość stworzeń wytwarza błękitne światło,
a także większość widzi wyłącznie ten rodzaj światła,
jednak ta ryba jest naprawde niezwykłym wyjątkiem
ponieważ posiada dwa czerwone organy.
Nie mam pojęcia, dlaczego są dwa,
ale jest to coś, czego zamierzam się pewnego dnia dowiedzieć.
Więc, widzi ona nie tyllko światło błękitne,
ale także czerwone.
Używa swojej czerwonej bioluminescencji jak snajperskiego celownika,
aby podkraść się do innych zwierząt,
które nie rozpoznają czerwonego światła.
Widzi je, sama nie będąc widzianą.
Ma również mały wabik na podbródku
z błękitną, świecącą przynętą na końcu,
której może użyć, aby zwabić z daleka potencjalną ofiarę.
Wiele stworzeń będzie używać swojej bioluminescencji jako przynęty.
To jest kolejna z moich ulubionych ryb.
Oto żmijowiec, która ma przynętę
na końcu długiej "wędki"
umiejscowionej łukowato z przodu uzbrojonej w wielkie zęby paszczy
dzięki której ryba zyskała swą sławę.
Zęby tej ryby są tak długie,
że gdyby calkowicie zamknęła paszczę,
mogła by przebić nimi swój własny mózg.
Więc zamiast tego, ześlizgują się bruzdami
umiejscowionymi na zewnątrz głowy.
To ryba niczym świąteczne drzewko:
wszystko na niej się świeci.
To nie jest tylko przynęta;
ta ryba dosłownie została zbudowana ze światła.
Posiada te przypominajace kamienie szlachetne świetlne organy na brzuchu,
których używa, jako rodzaju kamuflażu,
który likwiduje jej cień,
więc kiedy pływa sobie swobodnie i nagle jakiś drapieżnik zaczyna zerkać na nią z dołu,
po prostu znika.
Ma świetlne organy w pysku.
Znajdują się na każdej łusce, na płetwach,
pod warstwą śluzu na grzbiecie i na brzuchu,
wszystie używane do najprzeróżniejszych celów,
z których część juz znamy, a o części jeszcze nic nie wiemy.
Wiemy troszkę na temat bioluminescencji dzieki studio Pixar,
jestem im niezwykle wdzięczna za podzielenie się
moim ulubionym tematem z rzeszą ludzi.
Marzę o tym, aby ich budżet
był wydawany troszkę hojnieszą ręką
aby zapłacić jakiemuś biednemu, głodujacemu absolwentowi uniwersytetu,
który wyjaśniłby im, że to są oczy
ryby, która została zabalsamowana w formalinie.
Oto są oczy żyjącej ryby-wędkarza.
Tak więc, dysponuje ona przynętą, którą wystawia
z przodu tej żywej pułapki
pełnej ostrych jak igły zębów,
aby zwabić niczego nie podejrzewajacą ofiarę.
Ta zaś posiada wabik
wyposażony w różne, interesujace wyrostki.
Zwykło sie uważać, że różne kształty wabików
miały przyciągać różne typy ofiar,
jednak badanie zawartości żołądka tych ryb
przeprowadzone przez naukowców, a dokładnie przez ich studentów podyplomowych
dowiodło,
że większość z nich jada dokładnie to samo.
Tak więc, teraz wierzymy, że różne kształty wabików
pomagają samcom rozpoznawać samice
w świecie ryb-wędkarzy,
ponieważ wiele z tych samców
jest po prostu karłami.
Ten maluch
nie wykazuje żadnych, widocznych oznak samodzielności.
Nie ma przynęty do wabienia ofiary,
ani zębów do zjedzenia jej, kied w końcu jakaś się trafi.
Jego jedyną szansą na przetrwanie na tej planecie
jest wcielenie się w rolę utrzymanka.
Musi znaleźć sobie panienkę,
a następnie trzymać się jej do końca życia.
Tak więc ten maluch
znalazł swoją panią
i z pewnością zauważycie, że znalazł doskonały sposób
by trzymać się jej w sposób, dzięki któremu nie musi na nią patrzeć.
(śmiech)
Jednak potrafi poznać dobrą okazję, kiedy ją ujrzy,
więc pieczętuje związek wiecznym pocałunkiem.
Jego ciało łączy się z jej ciałem,
jej układ krwionośny wrasta w jego ciało,
a on staje się niczym więcej, niż małym woreczkiem z nasieniem.
(śmiech)
Cóż, to jest głebinowa wersja Ruchu Wyzwolenia Kobiet.
Ona zawsze wie, gdzie on się znajduje,
a sama nie musi być wcale monogamiczna,
ponieważ część z tych samic
żyje z wieloma podczepionymi samcami.
Tak więc, zwierzęta potrafią używać bioluminescencji do poszukiwania pokarmu, zwabiania partnera.
Używają jej często do obrony, na wiele róznych sposobów.
Wiele z nich potrafi wypuścić swoją lucyferynę oraz lucyferazę do wody
zupełnie jak kałamarnica lub ośmiornica wypuszczająca chmurę atramentu.
Ta krewetka właśnie
wyrzuca ze swojego otworu gębowego strumień światła
zupełnie, jak ziejący ogniem smok,
aby oślepić lub rozproszyć uwagę żmijowca
a w tym czasie sama zyska czas niezbędny do ukrycia się w ciemnościach.
Także wiele innych zwierząt posiadło tę umiejętność.
Mamy meduzy, kałamarnice,
niezliczoną ilość przeróżnych skorupiaków.
Istnieje nawet ryba potrafiąca to robić.
Ta ryba zwana jest strzelcem srebrzystym,
ponieważ faktycznie ma "wyrzutnię" na boku
która potrafi wytrysnąć światłem.
Ja natomiast miałam szczęście złapać jedną z nich,
kiedy prowadziliśmy połów
na północno-zachodnim wybrzeżu Afryki dla Oceanarium "Blue Planet",
poważnej ilości zasobów błękitnej planety.
Używaliśmy specjalnej sieci
dzięki której mogliśmy wyłowić te zwierzęte żywe.
Tak więc złapaliśmy jedną z tych ryb a ja przeniosłam ją do labolatorium.
Więc trzymam ją
i zamierzam dotknąć jej "wyrzutni" na grzbiecie,
a kiedy to zrobię, ujrzycie wydobywającą się świecącą substancję.
Co jednak było dla mnie szokujące,
to nie sama ilość wytworzonego światła,
lecz fakt, że nie były to tylko lucyferyna i lucyferaza.
Ryba ta pozbyła się także całych komórek
wraz z jądrami komórkowymi oraz błonami.
Zachowanie takie, to dla tej ryby ogromny wydatek energetyczny
a my nie mamy pojęcia, dlaczego tak postępuje.
To kolejna z wielkich tajemnic, które muszą zostać rozwiązane.
A teraz inna forma obrony,
nazywana czasem alarmem przeciwwłamaniowym.
W tym samym celu macie alarm w Waszym samochodzie.
Głośny dźwięk i błyskające światła
mają za zadanie przyciągnąć uwagę
policji, która przyjedzie i aresztuje złodzieja.
Kiedy jakieś zwierzę wpadnie w szpony drapieżcy,
jego jedyną nadzieją na ucieczkę może być
przyciągnięcie uwagi czegoś większego i groźniejszego,
co zaatakuje napastnika,
tym samym stwarzając wcześniejszej ofierze szansę na ucieczkę.
Ta oto meduza posiada na przykład
imponujący zestaw bioluminescencji.
Oto my, ścigający ją w mini-łodzi.
To nie luminescencja, lecz światło odbite od jej gonad.
Pochwyciliśmy ją w specjalne umieszczone na przodzie łodzi urządzenie
które pozwoliło nam na przeniesienie jej bez uszczerbku na zdrowiu
do labolatorium na statku.
A następnie sprowokować pokaz, który zaraz zobaczycie.
Wszystko co robiłam, to dotykanie jej raz na sekundę
w okolicach nerwu pierścieniowego ostrym narzędziem
podobnym do ostrego rybiego zęba.
A kiedy proces raz się rozpocznie, nie dotykam jej więcej.
To wprost niewiarygodne świetlne przedstawienie.
To ten wir światła.
Dokonałam obliczeń, że pokaz taki jak ten
może być widoczny dla drapieżnika z odległości nawet 90 metrów.
Wiecie, pomyślałam sobie,
że w sumie mogło by to stanowić całkiem niezłą przynętę.
Jedną z rzeczy, jaka mnie irytuje
jako badacza głębin
jest fakt, jak wiele dotąd nie poznanych zwierząt kryje się w oceanach
tylko dzięki naszym sposobom badania głębin.
Podstawowym sposobem zdobywania wiedzy o mieszkańcach oceanów
jest wypłynięcie w morze i ich połów.
Wskażcie mi więc proszę jakąkolwiek inną gałąź nauki,
która wciąż opiera się na stuletniej technologii.
Kolejnym sposobem jest zejście pod wodę
w mini-łodziach lub wysłanie tam zdalnie sterowanych pojazdów.
Wykonałam setki zejść pod wodę w mini-łodziach.
Kiedy siedzę w łodzi, niestety
wiem, że bardzo rzucam się w oczy.
Łódź jest wyposażona w jaskrawe światła i hałaśliwe silniki.
Jakiekolwiek zwierze z minimalnym wyczuciem natychmiast się ode mnie oddali.
Tak więc, od dłuższego już czasu chciałam
odkryć inny sposób na eksplorację głębin.
W końcu, jakiś czas temu wpadłam na pomysł systemu kamer.
Nie jest to milowe odkrycie. Mozemy nazwać go "Morskie Oko".
Naukowcy na lądzie używają tej techniki od lat,
my tylko użyliśmy koloru, którego zwierzęta nie widzą,
a następnie kamery, która go dostrzeże.
Nie można dostrzec podczerwieni w morzu.
Użyliśmy dalekiej podczerwieni, jednak nawet to stanowiło problem,
gdyż jest ona bardzo szybko absorbowana przez otoczenie.
Stworzyłam wyczuloną kamerę,
chciałam stworzyć tę elektroniczną meduzę.
Zasadą w nauce jest to,
że musisz powiedzieć agencjom przyznającym fundusze, co zamierzasz wynaleźć,
zanim dostaniesz od nich pieniądze.
A ja tego nie wiedziałam,
więc nie mogłam otrzymać funduszy.
Zebrałam więc to wszystko razem, namówiłam Klinikę Inżynierii im. Harveya Mudda
aby zrealizowała to wstępnie, jako projekt studenckiej pracy dyplomowej,
a następnie zebrałam fundusze dostępne ze wszelkich możliwych źródeł.
Akwarium w Monterey oraz Instytut Badawczy
udostępniły mi swojego podwodnego robota,
abym mogła przeprowadzić testy oraz w końcu dowiedzieć się
np. jakiego typu czerwieni powinniśmy użyć,
aby widzieć zwierzęta nie będąc samemu widzianym,
sprawdzić działającą elektryczną meduzę.
Możecie zobaczyć, jak niskobudżetowa była to operacja,
kiedy umieściłam te 16 diód w tworzywie sztucznym,
na filmie możecie obejrzeć formę, której użyliśmy,
słowo "Ziploc" wciąż jest widoczne.
Nie muszę chyba mówić, że wszysto zebrane w ten sposób
wymagało mnóstwa prób i trosk, aby zaczęło funkcjonować.
Nadeszła jednak w końcu chwila, kiedy to się udało
i wszystko zadziałało,
a najważniejsze, że ten moment został uchwycony na filmie
przez fotografa Marka Richardsa,
który szczęśliwie znalazł się w odpowiednim momencie
kiedy odkryliśmy, że wszystko zadziałało.
To ja, po lewej,
moi ówcześni doktoranci, Erica Raymond
oraz Lee Fry, który był iżynierem projektu.
Umieściliśmy tę fotografię na honorowym miejscu w naszym labolatorium
z podpisem: "Inżynier zadowala dwie kobiety na raz".
Byliśmy bardzo, bardzo szczęśliwi.
Teraz mamy więc system,
który można by przenieść w dowolne miejsce
będące niczym oaza na dnie oceanu,
która może być patrolowana przez duże drapieżniki.
Tak więc, zabraliśmy go w miejsce
zwane basenem solankowym
które znajduje się w północnej części Zatoki Meksykańskiej.
To jest magiczne miejsce.
Wiem, że ten filmik nie odda Wam wiele -
mieliśmy wtedy kiepską kamerę -
jednak ja byłam oczarowana.
Jesteśmy na krawędzi basenu,
jest tam ryba płynąca wprost na kamerę.
Jest przez nas całkowicie nie niepokojona.
A ja mam swoje okno na morskie głębiny.
Ja po raz pierwszy mogłam ujrzeć, co robią tam na dole zwierzęta,
kiedy nie są przez nas niepokojone.
Cztery godziny przed "odpaleniem"
zaprogramowaliśmy elektryczną meduzę,
aby wypłynęła po raz pierwszy.
86 sekund po tym,
rozpoczęła swój pokaz,
który nagraliśmy.
Oto kałamarnica, mająca prawie 2 metry długości
i będąca dla nauki taką nowością,
że nie może być sklasyfikowana w żadnej znanej rodzinie.
Nie mogłam marzyć o lepszym dowodzie na działanie mojego pomysłu.
Bazując na tym, udałam się do Narodowej Fundacji Naukowej (NSF)
i stwierdziłam: "Oto, co zamierzamy wynaleźć".
Dostałam wystarczająco duże fundusze, aby zrobić to tak, jak należało,
co pociągnęło za sobą wynalezienie pierwszej na świecie kamery głębinowej,
która była zainstalowana
w Kanionie Monterey przez ostatni rok.
A teraz, zupełnie niedawno
modułowa wersja tego systemu,
znacznie bardziej mobilna,
będąca łatwiejsza w wystartowaniu i obsłudze
może zostać użyta (mam nadzieję) w "punktach nadziei" Sylwii,
aby pomóc je zbadać
oraz chronić,
a dla mnie osobiście. aby dowiedzieć się więcej
o bioluminescencji w tychże punktach.
Tak więc jedną z wiadomości, jakie chciałam Wam przekazać
jest fakt, że wciąż jest jeszcze mnóstwo do zbadania w oceanach,
a Sylwia twierdzi,
że zniszczymy oceany, zanim dowiemy się, co w nich jest
i niestety ma rację.
Więc jeśli kiedykolwiek nadarzy Wam się okazja
zejścia pod wodę w mini-łodzi,
powiedzcie "tak", po tysiąckroć "tak"
i proszę Was, zgaście światła.
Obiecuję Wam, pokochacie to.
Dziękuję
(brawa)