0:00:01.165,0:00:04.613
Я микробиолог в области океанографии[br]в Университете Теннесси,

0:00:04.613,0:00:07.228
и я хочу рассказать сегодня[br]о некоторых микроорганизмах,

0:00:07.232,0:00:10.400
странных, но в то же время прекрасных

0:00:10.424,0:00:14.227
и бросающих вызов нашим предположениям[br]о том, какова жизнь на Земле.

0:00:14.251,0:00:15.680
Я хочу задать вам вопрос.

0:00:15.704,0:00:18.747
Поднимите, пожалуйста, руки те,[br]кто считает, что было бы круто

0:00:18.771,0:00:21.418
спуститься на дно океана[br]в подводной лодке.

0:00:22.372,0:00:23.252
Отлично.

0:00:23.252,0:00:25.698
Большинство. Потому что океан великолепен.

0:00:25.726,0:00:28.429
А теперь поднимите руки те,

0:00:28.473,0:00:32.163
кто поднял руку и хочет опуститься[br]на дно океана для того,

0:00:32.187,0:00:34.278
чтобы стать чуточку ближе

0:00:34.278,0:00:37.171
к этой будоражащей умы грязи на самом дне.

0:00:37.219,0:00:38.227
(Смех)

0:00:38.251,0:00:39.541
Никто.

0:00:39.565,0:00:41.390
Похоже, я единственная в этом зале.

0:00:41.390,0:00:43.376
Я думаю о ней постоянно.

0:00:43.424,0:00:45.689
Бóльшую часть времени я трачу на то,

0:00:45.713,0:00:49.499
что пытаюсь определить, насколько далеко[br]в глубь Земли мы можем продвинуться

0:00:49.523,0:00:53.276
и обнаружить там жизнь.

0:00:53.276,0:00:55.906
Ведь мы до сих пор не знаем[br]ответ на очень важный вопрос

0:00:55.906,0:00:57.475
о зарождении жизни на Земле.

0:00:57.479,0:01:01.223
В 1980-е годы учёный[br]из Великобритании Джон Паркс

0:01:01.267,0:01:03.171
был одержим, как и я,

0:01:03.195,0:01:05.792
и придумал сумасшедшую идею.

0:01:05.816,0:01:10.408
Он верил, что под толщей мирового океана

0:01:10.408,0:01:13.093
существует обширная биосфера[br]живых микроорганизмов

0:01:13.093,0:01:15.501
толщиной в сотни метров,

0:01:15.501,0:01:17.030
что уже само по себе потрясающе.

0:01:17.030,0:01:20.076
Единственная проблема —[br]его взгляды никто не разделял,

0:01:20.100,0:01:22.863
и причина этого заключалась в том,

0:01:22.887,0:01:27.067
что отложения на дне океана,[br]возможно, самое скучное место на Земле.

0:01:27.091,0:01:28.177
(Смех)

0:01:28.201,0:01:31.236
Туда не попадают солнечные лучи,[br]там нет кислорода,

0:01:31.260,0:01:32.799
и что самое ужасное —

0:01:32.823,0:01:36.998
там нет никакой свежей еды[br]уже на протяжении миллионов лет.

0:01:36.998,0:01:39.240
Не обязательно иметь[br]учёную степень по биологии,

0:01:39.240,0:01:42.339
чтобы понять, что это не самое[br]подходящее место для поисков жизни.

0:01:42.339,0:01:43.064
(Смех)

0:01:43.064,0:01:46.485
Но в 2002 году Стивен Д`Ондт[br]убедил достаточное количество людей,

0:01:46.485,0:01:49.517
чтобы отправиться в экспедицию

0:01:49.551,0:01:53.073
на бурильном корабле[br]под названием JOIDES Resolution.

0:01:53.097,0:01:56.177
Компанию ему составил[br]Бо Баркер Йоргенсен из Дании.

0:01:56.201,0:01:57.923
В конце концов они добрались

0:01:57.947,0:02:01.312
до нетронутых образцов глубинных недр,

0:02:01.336,0:02:04.149
куда не добрались[br]микроорганизмы с поверхности.

0:02:04.173,0:02:09.446
Буровой корабль способен просверлить[br]дно океана на тысячи метров вглубь так,

0:02:09.470,0:02:12.966
что грязь выйдет последовательно,[br]проба за пробой —

0:02:12.990,0:02:15.660
вот в таких длиннющих грунтовых трубках.

0:02:15.684,0:02:19.493
Здесь её несут такие же учёные, как и я,

0:02:19.493,0:02:22.497
на корабле мы обрабатываем эти пробы,[br]а затем отправляем на сушу

0:02:22.497,0:02:24.640
в наши лаборатории[br]для дальнейшего изучения.

0:02:24.664,0:02:26.141
И когда Джон и его коллеги

0:02:26.165,0:02:29.720
получили эти драгоценные нетронутые[br]глубоководные образцы,

0:02:29.744,0:02:31.625
они поместили их под микроскоп

0:02:31.649,0:02:35.758
и увидели нечто похожее на то,

0:02:35.758,0:02:38.185
что обнаружили в результате[br]более ранней экспедиции,

0:02:38.185,0:02:40.961
организованной моей студенткой,[br]аспиранткой Джой Бонджорно.

0:02:40.961,0:02:42.833
Видите разводы на фоне снимка?

0:02:42.833,0:02:45.548
Это и есть грязь, та самая грязь[br]со дна океана.

0:02:45.584,0:02:49.571
А ярко-зелёные точки,[br]подкрашенные флюоресцентной краской, —

0:02:49.625,0:02:52.363
настоящие живые микроорганизмы.

0:02:53.173,0:02:56.073
А сейчас я расскажу вам о микробах[br]нечто в самом деле ужасное.

0:02:56.073,0:02:58.282
Под микроскопом[br]они все выглядят одинаково.

0:02:58.310,0:02:59.917
Я имею в виду, с первого взгляда.

0:02:59.961,0:03:03.553
Можно взять самые[br]удивительные организмы в мире,

0:03:03.577,0:03:07.173
например, бактерию,[br]способную «дышать» ураном,

0:03:07.173,0:03:09.895
и бактерию, которая является[br]источником ракетного топлива,

0:03:09.895,0:03:11.615
соединить их с грязью со дна океана,

0:03:11.615,0:03:13.186
поместить их под микроскоп,

0:03:13.324,0:03:15.495
и вы увидите лишь маленькие точечки.

0:03:15.495,0:03:16.930
Это ужасно раздражает.

0:03:16.930,0:03:19.515
Поэтому мы не можем[br]рассортировать их по внешнему виду.

0:03:19.515,0:03:21.893
Мы должны использовать ДНК[br]как отпечаток пальца,

0:03:21.893,0:03:23.374
чтобы определить, кто есть кто.

0:03:23.374,0:03:25.950
И я научу вас этому прямо сейчас.

0:03:25.950,0:03:29.620
Я покажу вам некоторые данные,[br]которые составила сама, они не настоящие.

0:03:29.620,0:03:32.887
Это для того, чтобы показать,[br]как бы выглядела группа образцов,

0:03:32.887,0:03:35.151
абсолютно несвязанных друг с другом.

0:03:35.722,0:03:38.940
Здесь видно, что каждая особь

0:03:38.964,0:03:43.163
имеет комбинации из A, G, C и T —

0:03:43.193,0:03:44.928
четырёх субэлементов ДНК,

0:03:44.928,0:03:48.711
перемешанных как попало[br]и абсолютно не похожих между собой,

0:03:48.735,0:03:51.346
так что эти особи совершенно[br]не связаны друг с другом.

0:03:51.370,0:03:53.425
А вот так выглядят настоящие ДНК,

0:03:53.449,0:03:56.460
взятые из гена, присутствующего[br]во всех этих видах.

0:03:56.480,0:03:59.465
Всё сходится почти идеально.

0:03:59.489,0:04:02.909
Шансы получить так много[br]вертикальных колонок,

0:04:02.933,0:04:07.702
в которых у каждой особи[br]случайно оказался элемент С или Т,

0:04:07.736,0:04:09.131
ничтожно малы.

0:04:09.155,0:04:14.068
Итак, мы знаем, что у всех этих особей[br]должен был быть общий предок.

0:04:14.092,0:04:15.989
Они являются родственниками друг другу.

0:04:16.013,0:04:17.861
А теперь я расскажу вам, кто они.

0:04:18.338,0:04:20.942
Два верхних — это мы и шимпанзе,

0:04:20.966,0:04:24.561
с которыми у нас, как известно,[br]много общего — это же очевидно.

0:04:24.585,0:04:26.045
(Смех)

0:04:26.069,0:04:29.297
Однако у нас есть общее и с видами,[br]на которые мы не похожи,

0:04:29.297,0:04:33.394
например, сосна обыкновенная или лямблия,[br]вызывающая кишечное расстройство,

0:04:33.418,0:04:36.425
если пить нефильтрованную воду[br]во время походов.

0:04:36.449,0:04:41.363
Также у нас есть сходство с бактериями,[br]например, E. coli и Clostridium difficile,

0:04:41.387,0:04:44.849
ужасными приспосабливающимися патогенами,[br]вызывающими летальный исход.

0:04:44.873,0:04:49.047
Но есть и полезные микробы,[br]например, Dehalococcoides ethenogenes,

0:04:49.071,0:04:51.939
которые очищают наши промышленные отходы.

0:04:51.963,0:04:54.702
Если взять эти последовательности ДНК,

0:04:54.726,0:04:57.493
а затем сопоставить их сходства и различия

0:04:57.493,0:04:59.722
для создания нашей общей родословной,

0:04:59.746,0:05:01.611
отражающей родственные связи,

0:05:01.635,0:05:03.540
то вот как это выглядит.

0:05:03.564,0:05:05.847
Хорошо видно,

0:05:05.871,0:05:11.188
что люди, лямблии, кролики и сосны —

0:05:11.212,0:05:12.988
потомки одних и тех же родителей,

0:05:13.012,0:05:16.092
в то время как бактерии являются[br]нашими двоюродными братьями.

0:05:16.116,0:05:20.289
Но всё живое на Земле[br]связано родственными связями.

0:05:20.313,0:05:22.781
В своей ежедневной работе

0:05:22.805,0:05:27.136
я должна найти научные доказательства[br]против экзистенциального одиночества.

0:05:27.160,0:05:30.024
И когда мы получили[br]первые последовательности ДНК

0:05:30.048,0:05:34.218
из нетронутых образцов глубинных недр,[br]собранных во время первой экспедиции,

0:05:34.272,0:05:36.121
мы захотели узнать, откуда они родом.

0:05:36.145,0:05:39.359
И первое, что мы выяснили —[br]они имеют земное происхождение,

0:05:39.383,0:05:42.968
потому что мы смогли сопоставить их ДНК[br]с другими существами на Земле.

0:05:42.992,0:05:46.190
Посмотрим, как же они распределились[br]по нашему родословному древу.

0:05:47.458,0:05:50.520
Первое, что бросается в глаза —[br]их очень много.

0:05:50.520,0:05:52.275
Это был не один малочисленный вид,

0:05:52.275,0:05:54.374
которому удалось выжить[br]в этом ужасном месте.

0:05:54.374,0:05:55.911
Их оказалось очень много.

0:05:55.911,0:05:58.489
И второе, что вы могли заметить, надеюсь,

0:05:58.529,0:06:02.895
ничего подобного мы раньше не видели.

0:06:03.482,0:06:05.616
Они отличаются друг от друга также,

0:06:05.640,0:06:08.505
как от всего остального, что нам известно,

0:06:08.529,0:06:10.490
как человек отличается от сосны.

0:06:10.514,0:06:13.695
Поэтому Джон Паркс был абсолютно прав.

0:06:14.180,0:06:18.847
И он, и мы обнаружили[br]совершенно новую и очень разнообразную

0:06:18.871,0:06:20.841
экосистему микробиома на Земле,

0:06:20.865,0:06:24.706
о которой ничего не было известно[br]вплоть до 1980-х годов.

0:06:24.949,0:06:26.692
Так что мы были на правильном пути.

0:06:26.716,0:06:31.428
Следующий шаг — вырастить[br]эти экзотические виды в чашке Петри,

0:06:31.452,0:06:33.872
чтобы можно было проводить[br]настоящие эксперименты,

0:06:33.872,0:06:35.685
какие обычно проводят микробиологи.

0:06:36.090,0:06:37.651
Но чем бы мы их ни кормили,

0:06:37.675,0:06:39.238
они отказывались размножаться.

0:06:39.825,0:06:43.832
Даже сейчас после 15 лет экспедиций

0:06:43.856,0:06:49.740
ни одному учёному не удалось вырастить эти[br]экзотические глубоководные микроорганизмы

0:06:49.740,0:06:50.947
в искусственных условиях.

0:06:50.971,0:06:52.657
И дело не в недостатке попыток.

0:06:53.185,0:06:55.161
Возможно, кого-то это разочарует,

0:06:55.185,0:06:56.908
но меня, наоборот, воодушевляет,

0:06:56.932,0:07:00.503
потому что ещё так много неизвестного[br]впереди, над чем можно поработать.

0:07:00.527,0:07:04.114
Например, у меня и моих коллег появилась,[br]как нам казалось, отличная идея.

0:07:04.138,0:07:07.419
Мы решили прочитать их гены,[br]как книгу рецептов,

0:07:07.443,0:07:10.690
выяснить, чем они питаются,[br]и накормить их,

0:07:10.690,0:07:12.775
чтобы они могли расти и быть счастливы.

0:07:12.775,0:07:14.240
Но когда мы увидели их гены,

0:07:14.240,0:07:18.598
выяснилось, что им была нужна[br]именно та еда, которой мы их кормили.

0:07:18.598,0:07:20.208
Это был полный провал.

0:07:20.280,0:07:23.257
Было кое-что ещё,[br]чего им не хватало в чашках Петри,

0:07:23.281,0:07:25.097
чего мы им не давали.

0:07:26.248,0:07:29.954
Сопоставив различные данные

0:07:29.978,0:07:31.136
со всего мира,

0:07:31.160,0:07:34.823
мои коллеги из Университета[br]Южной Калифорнии

0:07:34.847,0:07:36.553
Даг ЛаРоу и Ян Аменд

0:07:36.577,0:07:41.280
смогли подсчитать, что каждой[br]из этих глубоководных клеток

0:07:41.304,0:07:44.670
требуется лишь один зептоватт мощности,

0:07:44.694,0:07:48.634
и прежде чем вы достанете свои телефоны,[br]я поясню, что это 10 в минус 21 степени,

0:07:48.658,0:07:50.706
потому что я бы тоже это загуглила.

0:07:50.730,0:07:52.261
Людям, с другой стороны,

0:07:52.285,0:07:54.874
требуется около 100 ватт энергии.

0:07:54.898,0:07:58.409
100 ватт эквивалентно тому,[br]чтобы взять ананас

0:07:58.433,0:08:04.643
и бросать его с метровой высоты[br]на землю 881 632 раза в день.

0:08:04.667,0:08:07.048
Если сделать это,[br]а потом подключить турбину,

0:08:07.072,0:08:11.020
то полученной мощности будет достаточно,[br]чтобы я могла существовать один день.

0:08:11.177,0:08:13.970
В аналогичных условиях зептоватт —

0:08:13.994,0:08:18.077
это как если взять одну крупинку соли

0:08:18.101,0:08:21.719
и представить крошечный-крошечный шарик,

0:08:21.743,0:08:25.359
который является одной тысячной[br]массы этой крупинки соли,

0:08:25.383,0:08:28.192
а затем бросить его на один нанометр,

0:08:28.216,0:08:32.398
который в сто раз меньше,[br]чем длина волны видимого света,

0:08:32.422,0:08:34.057
один раз в день.

0:08:34.773,0:08:37.971
Это всё, что нужно для поддержания[br]жизни этих микроорганизмов.

0:08:38.617,0:08:41.806
Мы и представить себе не могли, [br]что такое малое количество энергии

0:08:41.806,0:08:44.006
способно поддерживать жизнь,

0:08:44.086,0:08:47.160
но каким-то удивительным образом

0:08:47.194,0:08:48.384
этого вполне достаточно.

0:08:49.370,0:08:51.203
Если у этих глубоководных микробов

0:08:51.203,0:08:54.179
особенные отношения с энергией,[br]о которых мы не подозревали,

0:08:54.179,0:08:56.121
то, следовательно, у них должны быть

0:08:56.121,0:08:58.948
другие отношения и со временем,

0:08:58.962,0:09:02.057
потому что если для жизни[br]используется так мало энергии,

0:09:02.091,0:09:03.786
то быстрый рост невозможен.

0:09:03.786,0:09:07.023
Если бы эти микробы захотели[br]поселиться в нашем горле,

0:09:07.023,0:09:09.367
они были бы вытеснены[br]быстрорастущим стрептококком

0:09:09.367,0:09:11.608
ещё до того, как начали бы размножаться.

0:09:11.608,0:09:14.370
Поэтому мы никогда[br]не обнаружим их в горле.

0:09:15.537,0:09:19.712
Возможно, тот факт,[br]что на глубине океана довольно скучно,

0:09:19.712,0:09:22.392
на самом деле является ценным[br]ресурсом для этих микробов.

0:09:22.392,0:09:24.338
Они никогда не вымываются штормом.

0:09:24.362,0:09:26.527
Никогда не зарастают сорняками.

0:09:27.125,0:09:30.321
Всё, что им нужно, — это существовать.

0:09:30.807,0:09:34.817
Возможно, то, чего не доставало[br]в чашках Петри,

0:09:34.841,0:09:36.562
вовсе и не было пищей.

0:09:36.586,0:09:38.064
И это не химическое вещество.

0:09:38.088,0:09:39.914
Возможно, то, что им так необходимо

0:09:39.938,0:09:42.770
для развития, — это время.

0:09:44.095,0:09:47.671
Но время — это то,[br]что я никогда не смогу им дать.

0:09:47.695,0:09:50.909
И даже если я передам[br]эту культуру клеток своим аспирантам,

0:09:50.933,0:09:53.424
а они передадут[br]своим аспирантам и так далее,

0:09:53.448,0:09:56.016
нам придётся делать это[br]в течение нескольких тысяч лет,

0:09:56.040,0:09:59.271
чтобы имитировать точные условия,[br]происходящие в глубоких недрах,

0:09:59.295,0:10:01.614
и при этом без загрязнений.

0:10:01.638,0:10:02.936
Это просто невозможно.

0:10:03.277,0:10:06.793
Но, может быть, в некотором роде, мы уже[br]вырастили их в наших чашках Петри.

0:10:06.793,0:10:09.511
Может, они посмотрели[br]на предложенную нами пищу и сказали:

0:10:09.511,0:10:11.267
«Спасибо, я постараюсь ускориться

0:10:11.267,0:10:13.411
и создать новую клетку[br]к следующему столетию».

0:10:13.411,0:10:14.126
Ах!

0:10:14.126,0:10:15.995
(Смех)

0:10:16.019,0:10:21.128
А почему другие живые существа[br]размножаются так быстро?

0:10:21.152,0:10:23.058
Почему клетка погибает через день,

0:10:23.082,0:10:25.593
и человек умирает всего лишь[br]через сто лет?

0:10:25.617,0:10:28.058
Это довольно короткие сроки,

0:10:28.082,0:10:31.081
если рассуждать[br]в масштабах всей Вселенной.

0:10:31.105,0:10:33.916
Но это не произвольные ограничения.

0:10:33.940,0:10:36.831
Они продиктованы[br]одним простым обстоятельством,

0:10:36.855,0:10:38.914
и это обстоятельство — Солнце.

0:10:39.625,0:10:42.579
Однажды живые существа узнали,[br]как использовать энергию Солнца

0:10:42.579,0:10:43.671
с помощью фотосинтеза.

0:10:43.671,0:10:46.920
Всем пришлось ускориться и подстроиться[br]под дневные и ночные циклы.

0:10:46.920,0:10:50.042
Таким образом, Солнце дало нам[br]и причину быть быстрыми,

0:10:50.066,0:10:51.673
и необходимую для этого энергию.

0:10:51.697,0:10:54.556
Жизнь на Земле можно рассматривать[br]как кровеносную систему,

0:10:54.580,0:10:56.270
сердцем которой является Солнце.

0:10:57.064,0:10:59.897
Но глубоководные недра —[br]это кровеносная система,

0:10:59.921,0:11:02.356
которая полностью отключена от Солнца.

0:11:02.380,0:11:06.872
Вместо этого они подчиняются долгим,[br]медленным геологическим ритмам.

0:11:07.933,0:11:13.321
Сейчас нет теоретического ограничения[br]продолжительности жизни одной клетки.

0:11:14.632,0:11:18.600
Пока есть хоть немного энергии,[br]которую можно использовать,

0:11:18.624,0:11:20.808
теоретически одиночная клетка может жить

0:11:20.832,0:11:22.974
сотни тысяч лет или дольше,

0:11:22.998,0:11:25.442
просто со временем[br]заменяя повреждённые части.

0:11:26.047,0:11:30.380
Попросить микроба, живущего в подобных[br]условиях, вырасти в чашке Петри

0:11:30.404,0:11:35.467
значит попросить адаптироваться к нашей[br]неистовой, солнцеориентированной жизни,

0:11:35.491,0:11:37.984
а может, у него есть дела поважнее.

0:11:38.008,0:11:39.317
(Смех)

0:11:39.341,0:11:43.618
Представьте, если бы нам[br]удалось выяснить, как они это делают.

0:11:43.642,0:11:46.928
Что, если они используют[br]ультра-стабильные соединения,

0:11:46.928,0:11:49.359
которые помогли бы нам[br]увеличить сроки хранения

0:11:49.383,0:11:51.824
в биомедицине или промышленности?

0:11:51.824,0:11:54.630
Или, может, если мы поймём механизм,[br]который они используют,

0:11:54.630,0:11:57.546
чтобы так медленно расти,

0:11:57.570,0:12:00.920
мы смогли бы имитировать его[br]и замедлить деление раковых клеток.

0:12:01.928,0:12:03.118
Я не знаю.

0:12:03.142,0:12:06.173
Честно говоря, это всё домыслы,

0:12:06.197,0:12:08.646
но в чём я точно уверена,

0:12:08.670,0:12:12.743
это то, что существуют сто миллиардов[br]миллиардов миллиардов

0:12:12.767,0:12:14.871
живых клеток микроорганизмов

0:12:14.895,0:12:17.093
на самой глубине океана.

0:12:17.117,0:12:21.482
Это в 200 раз больше общей[br]биомассы людей на всей планете.

0:12:21.966,0:12:25.672
И эти микробы имеют[br]принципиально другие отношения

0:12:25.696,0:12:27.921
со временем и энергией, чем мы.

0:12:27.989,0:12:30.231
То, что для них день,

0:12:30.255,0:12:32.572
для нас может оказаться тысячей лет.

0:12:33.072,0:12:35.091
Им нет дела до солнца,

0:12:35.115,0:12:37.326
им нет дела до быстрого роста,

0:12:37.350,0:12:40.247
и их, наверное, совершенно[br]не волнуют мои чашки Петри...

0:12:40.271,0:12:41.244
(Смех)

0:12:41.244,0:12:45.260
но если мы сможем продолжать находить[br]творческие способы для их изучения,

0:12:45.284,0:12:51.619
возможно, мы наконец-то выясним,[br]какова жизнь на всей Земле.

0:12:52.031,0:12:53.182
Спасибо.

0:12:53.206,0:12:54.998
(Аплодисменты)