Ayak bastığımız yer
bize kaskatı ve tek parça görünebilir
fakat öyle değil.
Yer altındaki kayalar ve kir
ufak tefek kırıklar
ve boş alanlarla bezenmiştir.
Bu boşluklar da bunlar gibi
astronomik miktarlarda mikropla dolar.
Şimdiye kadar dünyada
mikropları bulduğumuz
en derin yer beş kilometre aşağıdaydı.
Yani şunun gibi,
yere doğru yönelseniz
ve zemine koşarak girip
5 kilometre yarışında koşsanız
mikroplar sizin bütün yolunuz
boyunca bir çizgi oluştururdu.
Yer kabuğunun derinliklerindeki
bu mikroplar hakkında
hiç düşünmemiş olabilirsiniz
ama muhtemelen bağırsaklarımızda yaşayan
mikroplar hakkında düşündünüz.
Bağırsak mikrobiyomlarını toplarsanız,
tüm insanların
ve gezegendeki tüm hayvanların,
bunlar toplamda,
yaklaşık 100.000 ton ağırlığındadır.
Bu her gün karınlarımızda
taşıdığımız dev bir biyom.
Hepimiz gurur duymalıyız.
(Kahkahalar)
Ancak yeryüzünün tüm yüzeyini kapsayan
mikrop sayısıyla karşılaştırıldığında
örneğin topraklarımızda, nehir
ve okyanuslarımızda bulunanlarla,
bu rakam çok sönük kalır.
Bunların ağırlığı toplamda
yaklaşık iki milyar tondur.
Sonunda anlaşıldı ki
dünyadaki mikropların çoğunluğu
okyanuslarımızda, bağırsaklarımızda
ya da atık su arıtma tesislerimizde değil.
Aslında onların çoğu yer kabuğunun içinde.
Bunların toplam ağırlığı 40 milyar ton.
Bu gezegendeki biyomların
en büyüklerinden biri
ve birkaç on yıl öncesine kadar
varlığını bile bilmiyorduk.
Aşağıdaki yaşamın nasıl olduğu
ya da insanlar için
neler yapabileceği ile ilgili
sınırsız olasılık var.
Bu, modern mikrobiyolojik metotlar ile
oldukça iyi derin yüzey altı örnekleri
alabildiğimiz her bir yeri
kırmızı bir noktayla gösteren bir harita,
küresel kapsamda oldukça iyi görünmesi
size belki de etkileyici gelebilir
ama aslında bunların örnek aldığımız
tek yerler olduğunu hatırlarsanız
durum biraz daha kötü görünüyor.
Eğer hepimiz bir uzay gemisinde olsak
ve sadece bu örneklerden yer kürenin
haritasını tekrar oluşturmaya çalışsaydık
bunu asla başaramazdık.
Yani insanlar bazen bana diyor ki,
"Evet, yer altında
bir sürü mikrop var ama...
...sadece uykuda değiller mi?"
Bu iyi bir nokta.
Bir ficus bitkisi, kızamık veya çocuğumun
gine domuzuyla karşılaştırdığımızda,
bu mikroplar muhtemelen
pek bir şey yapmıyordur.
Yavaş olmaları gerektiğini biliyoruz
çünkü onlardan çok var.
Hepsi Escherichia Coli
oranında bölünmeye başlasaydı,
o zaman tek bir gecede,
yeryüzünün tüm ağırlığını
kayalarla ikiye katlarlardı.
Aslında, çoğu muhtemelen tek bir
hücre bölünmesi bile geçirmedi
Eski Mısır'dan bu yana.
Bu gerçekten çılgınca.
Mesela, bu kadar uzun ömürlü şeyleri
nasıl anlayabiliyorsun?
Gerçekten sevdiğim
bir analojiyi düşündüm
ama bu biraz garip ve karmaşık.
O yüzden hepiniz oraya
benimle gidebilirsiniz.
Tamam, deneyelim.
Bir ağacın yaşam döngüsünü
anlamaya çalışmak gibi...
eğer sadece bir gün yaşadıysan.
Mesela insan ömrü sadece bir gün olsaydı
ve kışın yaşasaydınız,
üzerinde yaprak olan bir ağaç görmeden
hayatınız geçmiş olurdu.
Ve tek bir kışta geçecek
çok fazla insan nesli olacaktı
bir tarih kitabına bile
erişiminiz olmayabilirdi
bu, ağaçların her zaman cansız
ve bir şey yapmayan sopalar olduğu
gerçeğinden başka bir şey söylüyor.
Tabii ki, bu saçmalık.
Ağaçların sadece
yazı beklediğini biliyoruz
böylece yeniden etkinleşebilirler.
Ama insanın yaşam süresi
ağaçlardan anlamlı derecede kısadır,
bu sıradan gerçeğe
tamamen habersiz olabiliriz.
Yani bu derin yer altı mikroplarının
sadece uykuda olduğunu söylediğimizde,
ağaçların nasıl çalıştığını
anlamaya çalışan,
bir gün sonra ölen insanlar gibi miyiz?
Ya bu derin yer altı organizmaları
sadece yazın gelmesini bekliyorlarsa
ama hayatımız bunu
görmemiz için çok kısaysa?
E. coli'yi alırsanız
ve bir test tüpüne kapatırsanız,
yiyeceksiz veya besinsiz
aylarca, yıllarca orada bırakırsanız,
tabii ki hücrelerin çoğu ölüyor
çünkü açlar.
Ancak birkaç hücre hayatta kalır.
Bu eski, hayatta kalan hücreleri alırsanız
mücadele ederler
ve ayrıca açlık koşullarında,
yeni, hızlı büyüyen
bir E. coli kültürüne karşı,
kır saçlı yaşlı sert adamlar
filinta gibi delikanlılara mağlup olurlar
her seferinde.
Bu aslında olağanüstü yavaş olmanın
evrimsel bir mükâfatı olduğunun kanıtıdır.
Bu yüzden muhtemelen
belki de yavaş olmayı
önemsiz olmakla eşit görmemeliyiz.
Belki de bu, gözden ve gönülden
uzak mikroplar
aslında insanlığa yardımcı olabilir.
Peki, bildiğimiz kadarıyla
yer altı yaşamı yapmanın iki yolu vardır.
Birincisi, yiyeceğin yüzey dünyasından
damlamasını beklemek,
1000 yıl önceki bir piknikten
arta kalanları yemeye çalışmak gibi.
Yaşamak için çılgın bir yol
ama şok edici bir şekilde
dünyadaki birçok mikrop için
işe yarıyor gibi görünüyor.
Diğer bir olasılık,
bir mikrobun, "Yüzey dünyasına
ihtiyacım yok,
ben burada iyiyim." demesidir.
Bu rotaya giren mikroplar,
hayatta kalabilmek için
dünyadan ihtiyaç duydukları
her şeyi almak zorundalar.
Bazı şeyleri almak aslında daha kolaydır.
Onlar dünyanın içinde
daha fazla bulunurlar
su veya besin maddeleri gibi,
azot ve demir ve fosfor gibi
ya da yaşanacak yerler.
Bunlar yüzey dünyasında tam anlamıyla
birbirimizi öldürmek için
öldürdüğümüz şeyler.
Ancak yer altında
problem yeterince enerji bulmak.
Yüzeyinde,
güneşin fotonları yapraklarına
isabet ettiği sürece bitkiler
karbondioksit moleküllerini kimyasal
olarak nefis şekerler hâline getirebilir.
Ama yer altında tabii ki güneş ışığı yok,
bu yüzden ekosistem,
herkes için besin üretecek
olanlardan alarak bu sorunu çözmeli.
Yer altının bitki gibi
bir şeye ihtiyacı var
ama kayaları soluyor.
Neyse ki, böyle bir şey var:
Buna kemolitotrof denir.
(Gülüşmeler)
O, kimyasalları kullanan
bir mikrop -- "kemo"
kayalardan -- "lito"
besin yapmak için --"trof."
Ve bunu tonlarca
farklı elementle yapabilirler.
Bunu kükürt, demir, manganez,
azot, karbon ile yapabilirler.
Bazıları dümdüz yukarı
saf elektronlar kullanabilir.
Mesela, elektrik kablosunun
ucunu keserseniz,
bir şnorkel gibi nefes alabilirlerdi.
(Gülüşmeler)
Bu kemolitotroflar
bu işlemlerden
elde ettikleri enerjiyi alır
ve bitkiler gibi
besin yapmak için kullanır.
Ancak bitkilerin besin üretmekten
daha fazlasını yaptığını biliyoruz.
Ayrıca yüzde 100 bağımlı olduğumuz
bir atık ürün olan oksijeni üretiyorlar.
Ancak bu kemolitotrofların
ürettiği atık ürünler
genellikle mineral formundadır,
pas veya pirit gibi
veya kireç taşı gibi karminitler.
Öyleyse sahip olduğumuz mikroplar,
gerçekten, gerçekten yavaş, kayalar gibi
enerjilerini kayalardan alan,
bu onların atık ürünü
olan diğer kayaları oluşturur.
Öyleyse biyoloji hakkında mı
konuşuyorum yoksa jeoloji hakkında mı?
Bu şey gerçekten
çizgileri bulanıklaştırıyor.
(Gülüşmeler)
Eğer bu şeyi yapacaksam,
ben bu tür kayalar gibi
hareket eden mikropları
inceleyen bir biyolog olacağım
o zaman muhtemelen
jeoloji çalışmaya başlamalıyım.
Jeolojinin en havalı kısmı nedir?
Volkanlar.
(Gülüşmeler)
Bu Costa Rica'daki Poás
Yanardağı kraterinin içini gösteriyor.
Okyanus üzerindeki tektonik
bir levha nedeniyle dünyada
birçok volkan ortaya çıkıp
kıtasal bir levhaya çöküyor.
Bu okyanus levhası düştüğünde
veya bu kıta levhasının altına taşınırsa,
su ve karbondioksit
ve diğer malzemeler gibi şeyler
ondan sıkılmış
ıslak bir bez çalmak gibi.
Bu şekilde, yitim bölgeleri
derin dünyadaki portallar gibidir,
malzemelerin yüzey ve yeraltı
dünyası arasında değiştirildiği yer.
Yakın zamanda gelip onlarla bazı
volkanların üzerinde çalışmak için
Costa Rica'daki bazı meslektaşlarım
tarafından davet edildim.
Ve tabii ki evet dedim çünkü
demek istediğim Costa Rica çok güzel.
ama aynı zamanda bu yitim bölgelerinden
birinin üstüne oturuyor.
Özel bir soru sormak istedik:
Neden karbondioksit sadece
bu derinden gömülü
okyanusik tektonik tabaka olan
volkanlardan çıkıyor?
Neden tüm yayılma bölgesi
boyunca dağıldığını görmüyoruz?
Mikropların bununla bir ilgisi var mı?
Bu benim Poás Volcano içindeki bir resmim.
meslektaşım Donato Giovannelli
ile birlikte.
Yanında durduğumuz göl,
saf pil asidinden yapılmış.
Bunu biliyorum çünkü bu resim
çekilirken pH değerini ölçüyorduk.
Ve bir noktada kraterin içinde çalışırken
Costa Ricalı meslektaşım Carlos Ramírez’a
döndüm ve dedim ki:
"Tamam, bu şey şu anda patlamaya başlarsa,
çıkış stratejimiz nedir?"
Ve dedi ki, "Ah, evet, harika bir soru,
bu çok kolay.
Arkanı dön ve manzaranın tadını çıkar."
(Kahkahalar)
"Çünkü senin sonun olacak."
(Kahkahalar)
Aşırı dramatik olmuş gibi gelebilir.
o gölün yanında durduktan 54 gün sonra
bu oldu.
İzleyici: Ah!
Acayip korkutucu, değil mi?
(Kahkahalar)
Bu yanardağın 60 yıl boyunca yaşadığı
en büyük patlama oldu
ve bu video sona erdikten
kısa bir süre sonra,
videoyu çeken kamera yok oldu
ve örneklemekte olduğumuz tüm göl
tamamen buharlaştı.
Ama ayrıca açık olmak istiyorum
bunun olmayacağından oldukça emindik,
aslında o gün yanardağdayken
çünkü Costa Rica yanardağlarını
çok dikkatli izliyor,
OVSICORI Enstitüsü aracılığıyla
ve o gün bizimle birlikte
o kurumdan bilim insanları vardı.
Ama bu mükemmel gerçek patlamada
karbondioksit gazı bulmak istiyorsanız
ve bu okyanus tabanından çıkıyorsa,
o zaman yanardağların kendisinden
başka bir yere bakmamalısınız.
Ama Costa Rica’ya giderseniz,
bu volkanlara ek olarak
şunu fark edersiniz;
her yerde tonlarca şirin kaplıca vardır.
Bu derinden gömülü okyanus plakada
kaplıcadaki suyun bir kısmı
aslında köpürüyor.
Ve bizim hipotezimiz onunla köpüren
karbondioksit olması gerektiğiydi
ama yer altındaki
bir şey onu filtreliyordu.
İki hafta boyunca Costa Rica’da
arabayla dolaştık,
bulabileceğimiz her
kaplıcayı örnekliyoruz --
çok kötüydü.
Ve sonra iki yıl boyunca
verileri ölçüp analiz ettik.
Ve eğer bir bilim insanı değilseniz,
büyük keşiflerin güzel bir kaplıcada
veya halka açık bir sahnede
ortaya çıkmadığını
size söyleyebilirim;
dağınık bir bilgisayara
çarptığınızda olurlar
veya karmaşık bir aygıtta sorun giderirken
ya da meslektaşlarınla Skype'da iken
çünkü verileriniz konusunda
komple kafanız karışmıştır.
Bilimsel keşifler,
derin yer altı mikrop çeşitleri,
çok yavaş olabilir.
Fakat bizim durumumuzda,
bu gerçekten oldu.
Kelimenin tam anlamıyla
tonlarca karbondioksit keşfettik
bu derin gömülü
okyanus tabanından çıkıyorlardı.
Ve onları yer altında tutan şey
ve atmosfere salınmasını önleyen
o derin yer altındaydı,
Costa Rica’daki tüm sevimli
tembel hayvanlar ve tukanların altında,
onlar kemolitotroflardı.
Bu mikroplar ve etraflarında
meydana gelen kimyasal işlemler
bu karbondioksiti karbonat mineraline
dönüştürüyorlardı
ve yer altına kilitliyorlardı.
Bu da sizi meraklandırıyor:
Bu yer altı süreçleri emmede çok iyi ise
tüm karbondioksit altlarından geliyorsa,
bize yüzeydeki karbon probleminde
biraz yardımcı olabilirler mi?
İnsanlar atmosferimize
yeterince karbondioksit salıyor
gezegenimizin yeteneğini azaltıyoruz
bildiğimiz yaşamı desteklemek için.
Ve bilim insanları, mühendisler
ve girişimciler
kaynak noktalarından,
karbondioksit çekme yöntemleri
üzerinde çalışıyorlar ki
böylece atmosfere salınmasınlar.
Ve onu bir yere koymaları gerek.
Yani bu nedenle,
bu karbonun depolanabileceği yerleri
araştırmaya devam etmeliyiz,
muhtemelen yer altında,
oraya gittiğinde ne olacağı bilinmeli.
Bu derin yer altı mikropları
bir problem olacak mı
çünkü aslında orada bir şey
tutmak için çok yavaşlar?
Ya da yardımseverler mi,
çünkü bu şeyleri
katı karbonat minerallerine
dönüştürmeye yardımcı olacaklar.
Böyle büyük bir atılım yapabilirsek
Costa Rica’da yaptığımız bir çalışmada
aşağıda keşfedilmeyi bekleyen
başka bir şey olduğunu hayal edin.
Bu yeni jeolojik biyolojik kimya alanı
veya derin yer altı biyolojisi
ya da her ne demek isterseniz,
çok büyük etkileri olacak,
sadece iklim değişikliğini
azaltmak için değil
ama muhtemelen yaşamın ve dünyanın
nasıl bir arada geliştiğini anlamak
veya endüstriyel, tıbbi uygulamalar için
faydalı olan yeni ürünler bulmak için.
Belki depremleri bile tahmin etmek için
veya gezegenimizin dışında
hayat bulmak için.
Yaşamın kaynağını anlamamıza
bile yardımcı olabilir.
Neyse ki, bunu kendim
yapmak zorunda değilim.
Dünyanın her yerinde
harika meslektaşlarım var
bu derin yer altı dünyasının
gizemlerini kırmak istiyorlar.
Ve yer kabuğunun derinliklerine
gömülü bu yaşam
günlük deneyimlerimizden o kadar
uzak ki, bu biraz alakasız görünebilir.
Ama gerçek şu ki, bu garip, yavaş hayat
aslında dünyadaki yaşamın
en büyük gizemlerinden bazılarına
cevap verebilir.
Teşekkürler.
(Alkışlar)