Sinh vật này…
là một kỳ quan của tự nhiên.
bản chất sinh học của nó được ấn định cho những khoảng trời.
Nó có một đôi mắt nhạy bén sắc xảo
gắn chặt lên mặt trời
cho phép nó định hướng từ bên này sang bên kia bề mặt hành tinh.
Theo một nghĩa nào đó
nó có sự hiểu biết theo bản năng về vị trí của mình trong hệ mặt trời.
Một bộ não côn trùng bé tí
nối liền với chuyển động của mặt trời và các hành tinh.
Mối liên hệ này hướng dẫn bướm monarch và hàng triệu đồng loại của nó
khi chúng thực hiện một trong những cuộc di cư dài nhất trong bất kỳ loài bướm nào.
Chúng đang hướng đến những cây này, theo địa phương là cây oyamel,
hay cây linh sam thiêng liêng.
Một số bướm bắt đầu hành trình của nó vượt qua quãng đường 4.000 km
đó là 2.500 dặm,
lên đây, trong vùng đông-bắc nước Mỹ và Canada.
Và qua mùa thu và mùa đông
chúng di cư về phương nam băng qua nước Mỹ
đến nơi đây, miền trung Mê-xi-cô.
Kỳ lạ thay, không có bướm nào từng học qua lộ trình này.
Không thể có,
bởi vì nó mất ít nhất 3 thế hệ để thực hiện chuyến đi vòng quanh.
Thay vào đó bản năng dẫn đường được thực hiện
theo dòng chảy của thông tin di truyền chảy qua từng con bướm.
Sức quyến rũ của nơi này đối với lũ bướm,
cảm giác thân thuộc này
là cảm nhận sâu sắc tất cả chúng ta cùng có.
Thậm chí chúng ta có một từ cho nó - “Ngôi nhà”
Mọi sinh vật chúng ta biết có tồn tại được tìm thấy trên khối đá duy nhất này.
Vì vậy, điều gì thuộc hành tinh chúng ta
khiến cho nó là một thế giới sống động, đầy màu sắc, phong phú như vậy,
Tôi muốn trình bày cho các bạn tại sao thế giới chúng ta
là hành tinh duy nhất có thể sống được trong bất cứ nơi nào chúng ta biết trong vũ trụ.
Bây giờ, câu trả lời phụ thuộc vào sự hiện diện của một ít
thành phần quý giá làm cho thế giới chúng ta trở thành ngôi nhà.
NHỮNG ĐIỀU KỲ DIỆU CỦA SỰ SỐNG
MÁI NHÀ
Vào lúc bắt đầu, Thiên Chúa (Đức Chúa Trời)đã tạo ra thiên đàng và trái đất.
Và trái đất không có hình mẫu và trống rỗng.
Và bóng tối ở trên bề mặt của sự sâu kín
Ngôi nhà là một từ gợi cảm như vậy.
Ý tôi là, nó sẽ có ý nghĩa nào đó đối với bạn.
Nơi bạn đã đến trường, nơi bạn sinh sống
nơi con cái bạn đón mùa Giáng Sinh đầu tiên của chúng.
Tuy nhiên về ý nghĩa khoa học, nó có ý nghĩa gì?
Có nghĩa rằng các thành phần ở đó dành cho bạn, để sống.
Một bầu khí quyển,
thức ăn và nước.
Bạn cần nhiệt độ là hợp lý.
Ngôi nhà là nơi có những thứ bạn cần cho bản chất sinh học
và hóa học của mình làm việc.
Và nó không kém phần khiêu gợi đối với điều đó.
Đây là Mê-xi-cô.
Một quốc gia phong phú những thành phần dành riêng cho thế giới chúng ta.
Nó không phải là nơi tầm thường để đến
vì với khoảng 1% diện tích mặt đất của hành tinh chúng ta
nó là ngôi nhà cho 12% các loài.
Có 26.000 loài thực vật ở đây
có 700 loài bò sát
400 loài động vật hữu nhũ.
Nó cũng là nhà của vài nền văn minh vĩ đại trên thế giới.
Người Maya xây dựng các đền đài của họ ngoài kia trong rừng rậm ở đây
suốt hàng ngàn và hàng ngàn năm.
Mê-xi cô đang bùng nổ sự sống.
Và nếu bạn biết thứ để quan sát
ẩn bên trong những sinh vật thế này
là những đầu mối nói về cách hành tinh này trở thành ngôi nhà.
Điểm dừng đầu tiên ở phía đông nam đất nước.
Một vùng bị bao phủ trong rừng rậm.
Yucatan là một dải đá vôi cơ bản tinh khiết
tách ra khỏi Ca-ri-bê từ vịnh Mê-xi-cô.
Và nó có tất cả những thành phần bạn có thể cho rằng bạn cần
cho một hệ sinh thái đa dạng và phong phú.
Mặt trời xích đạo sưởi ấm rừng,
phân phối năng lượng quý giá đến từng lá cây.
Oxy thoát ra từ thực vật và cây cối
được hô hấp bởi các động vật rừng.
Và nơi mà mỗi chúng có thể
hút lấy nguồn nước bị giấu đi của vùng, ở sâu thẳm.
Tuy nhiên có vài thành phần bạn cần
để phát triển rừng xích đạo này
thứ đó quan trọng rất nhiều hơn những thứ khác.
Bạn có thể cho rằng nơi này sẽ tràn ngập nước.
Mưa nhiều và ẩm ướt lạ thường.
Nhưng thực tế, không có bề mặt sông nào cả
trên bán đảo Yucatan
bởi vì nước chỉ thấm vào đá vôi xốp.
Đó là nơi những thứ này xuất hiện. Đây là các giếng cenotes.
Chúng là những hang động bị hòa tan của đá vôi bởi nước mưa.
Và chúng tích nước.
chúng đóng một vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái.
Ý tôi là, rừng thay đổi khi bạn tới chung quanh một hang cenote.
Lắng nghe ngay thứ đó.
Đó là lũ ếch.
Và bạn không nghe được lũ ếch đó ở bất cứ nơi nào khác trong khu rừng này
chỉ quanh những hang cenotes.
Các cenote là những hang động bị ngập
nó bị tách rời khỏi thế giới bên ngoài
suốt nhiều ngàn năm.
Hoa loa kèn, cá troglodytic, thậm chí rùa vảng lai
tất cả phát triển mạnh quanh những khoảng trống của các giếng nước ngọt này.
Khi tôi tiến sâu hơn vào hang động
nhiệt độ hạ xuống và ánh sáng mất dần.
Từng chút một, những thành phần tôi lệ thuộc bắt đầu biến mất.
Tuy nhiên ngay ở đây, xa đất và không khí
loài tảo có màu sắc kỳ lạ vẫn tìm thấy một ngôi nhà trong nước.
Nếu có một thứ liên kết mọi hình thức sống trong hang cenote
trong thực tế, mọi dạng sống ngoài kia trong các cánh rừng
trong thực tế, mọi hình thức sống chúng ta đã từng khám phá
ở bất cứ nơi nào trên Trái đất
thì nó là có tính ẩm ướt.
Chỉ trên ngôi nhà chúng ta (mới) làm nước hoạt động thoải mái từ bầu trời,
đến đại dương, sông ngòi và ngay vào trong mỗi sinh vật.
Để hiểu rõ tại sao sự sống và nước quá quyện vào nhau
chúng ta cần phải xem xét sâu hơn một chút
vào trong một trong những chất kỳ lạ nhất mà chúng ta biết đến.
Giờ, tôi có thể có chút nét của một học giả trung niên
nhưng tôi vẫn có thể làm một thí nghiệm lặt vặt bất cứ lúc này và lần khác.
Vậy điều tôi đang làm là tôi đang tích điện cho thanh Perspex này (mi-ca).
Để cấp cho nó một sự tích điện bằng cách cọ sát nó trên mớ bùi nhùi này.
Giờ thì xem điều gì xảy ra…
khi tôi đưa cái thanh tới dòng nước.
Bạn có thấy điều đó không?
Nhìn vào đó.
Điện trường, điện tích
đang bẻ cong nước về hướng nó.
Giờ thì, lý do cho điều đó
lý do mà nước chảy theo cách đó
khi nó đi xuyên qua từ trường
đúng là lý do tương tự mà nó là sống còn với tất cả sự sống trên trái đất.
Nước là phân tử phân cực
có nghĩa là nó phản ứng với điện tích.
Tính phân cực của nó xảy ra
do cấu trúc của các phân tử nước tự làm.
Giờ thì, nước là H2O
2 nguyên tử hy-drô và 1 nguyên tử oxy giáp ranh với nhau.
Vì 2 nguyên tử hy-drô tiếp cận với oxy.
Bấy giờ oxy có một đám mây 8 điện tử vây quanh.
vì thế khi hy-drô xuất hiện, lúc đó điều xảy ra
là các điện tử bị kéo lấy ở trên này, chung quanh oxy.
Vì vậy bạn kết thúc bằng một đám mây điện tử chung quanh đây, với một ít không gian,
khá cách ly, những điện tích dương mang điện tích linh động ở ngoài đây.
Vậy bạn được một lưới điện tích dương trên đây
và đám mây điện tử với điện tích âm ở khắp chỗ này
vậy bạn có được cái mà được gọi là một phân tử phân cực.
Và đó là tại sao, khi bạn đưa một thanh Perspex tích điện
gần với các phân tử nước, chúng bẻ cong hướng về phía nó (thanh Perspex).
Bản chất phân cực của nước có ý nghĩa rằng mặc dù các phân tử nước đơn giản,
hợp với nhau, chúng tạo thành chất lỏng huyền năng, phức hợp bất tận.
Ngôi nhà trong đó một sinh vật bé tí phát triển tốt.
Nó đó. Nhìn chỗ đó.
Đó là một con pond skater (nhện nước).
Một kẻ ăn thịt, nổi trên mặt nước
và thậm chí dùng mặt nước để cảm nhận con mồi của nó.
Pond skater là những kẻ ăn thịt nguy hiểm
sống hầu hết cuộc đời của chúng trên bề mặt.
Những lông nhỏ li ti trên chân chúng cung cấp một diện tích rộng
điều đó dàn trải trọng lượng của chúng.
Các chân giữa đẩy chúng về phía trước.
Những chân phía sau được dùng để bẻ lái.
Chúng thích nghi rất tốt với cuộc sống trên thế giới bằng phẳng này
thậm chí chúng còn cảm nhận được bạn tình
thông qua những dao động bé xíu trên mặt nước.
Lý do nó có thể làm điều đó là kết quả của sự tương tác phức tạp
giữa những thứ thích ứng trong bản thân con vật
với lý tính và hóa tính
của mặt nước.
Các phân tử nước phân cực.
điều đó có nghĩa rằng bản thân các phân tử nước có thể kết hợp với nhau.
Vì vậy bạn có một hy-drô có điện tích dương lỏng lẻo (linh động)
được gần với oxy của phân tử nước khác
có điện tích âm linh động và kết hợp với nó.
Bạn có thể phát huy lên khá rộng,
trong thực, những kết cấu rất rộng trong nước dạng lỏng.
Đây là điều cung cấp cho nước khả năng độc nhất vô nhị của nó
để tạo thành môi trường sống trên bề mặt cho lũ nhện nước.
Các nhóm phân tử nước dính với nhau
giữ mặt nước dưới một lực căng.
Việc hình thành một guồng hoạt động của các phân tử nước
tất cả liên kết với nhau bởi những liên kết hy-drô.
Lúc đó nhện nước đến đặt chân mình hoặc…
...những thứ gì đó lắc lư vào nước và đẩy nó xuống
làm cong mặt nước.
Giờ thì, nước không thích thế đó
vì chỗ cong trong nước đang gia tăng diện tích bề mặt của nó.
Nó đang tăng năng lượng của mình.
làm cho tất cả phân tử nước liên kết với nhau khó hơn
bằng những liên kết hy-drô. Vì thế chúng cố đẩy trở lại.
Chúng tác dụng một lực lên chân của nhện nước
vì chúng muốn liên kết nhiều ở mức chúng có thể.
Và đó là cách những con nhện nước đứng trên mặt nước.
Những liên kết hy-drô làm rất nhiều
hơn là chỉ cho nhện nước một nơi để sống.
Chúng là nền tảng cho tất cả sự sống.
Tôi đã nghe người ta nói rằng chúng ta không hiểu được sinh học thực sự
cho đến khi chúng ta hiểu rõ nước.
Đây là những ống thủy tinh rất mỏng.
chúng khoảng 1 mi-li-mét đường kính.
Và nếu tôi dìm một cái vào mặt sông này…
...bạn có thể thấy rằng đúng là nước dâng lên trong ống không?
nó tự kéo mình lên, hoàn toàn theo nghĩa đen, chống lại lực của sự hấp dẫn.
Giờ thì, trong cây cối, có các ống khoảng chừng phân nửa đường kính này
có lẽ khoảng 1 mi-li-mét hoặc thậm chí ít (hơn).
chúng được gọi là mô (thực vật).
Và chúng cho phép cây cối đưa nước lên thông qua bộ rễ
vì các phân tử nước hút lẫn nhau một cách mạnh mẽ
và bị hút mạnh với các thành ống.
Vì vậy khi bạn quan sát những cây giống cây đó, nó rất cao
và bạn tự hỏi câu hỏi
“làm thế nào chúng có được nước từ rễ đến ngọn cây?”
một phần lớn của điều đó là hoạt động mao dẫn
nó (mao dẫn) làm giảm bản chất phân cực của nước.
Một trong những đặc tính quan trọng nhất của nước
là khả năng hòa tan và chuyên chở
tất cả các loại chất khắp thế giới đang sống.
Bởi vì các phân tử của nó rất nhỏ và phân cực
nước là chất hòa tan rất hữu hiệu.
Các phân tử đó có thể ở được giữa những chất khác
muối và đường chẳng hạn và phân tán chúng, nếu bạn thích nghĩ vậy
trong biển liên kết hy-drô đó.
Trong mỗi chúng ta
nước đang chảy liên tục khắp từng tế bào.
Huyết tương máu có trên 90% nước.
Và trong nó hòa tan mọi thứ tôi cần để sống -
- oxy, dưỡng chất từ thức ăn, mọi thứ -
được phân phối khắp cơ thể tôi theo dòng chảy của nước.
Chúng ta sống nhờ vào sự mầu nhiệm màu lam dễ chịu của thế giới.
Hành tinh duy nhất chúng ta biết đến có một bề mặt ướt đầy nước lỏng.
Câu chuyện về cách thức của giọt nước kết thúc ở đây thì khó lĩnh hội hết.
Ở mức độ to tác, vì nó xảy ra rất lâu trước đây
có rất ít bằng chứng trực tiếp.
Tuy nhiên trở về rừng Yucatan
những manh mối làm thế nào nó xảy ra vẫn có thể được khám phá.
Mỗi nền văn minh ở Yucatan
là nước, người Mê-xi-cô hay người Maya hiện đại
phải có được nước cho họ từ các giếng sâu đó – những giếng cenote.
Và tôi có một bản đồ hoàn toàn khách quan về các giếng cenote lớn hơn ở đây,
tôi sẽ phủ lên Yucatan.
Nhìn vào đó! Chúng nằm trong một vòng cung hoàn hảo
tập trung chung quanh một ngôi làng rất đặc biệt
nó là…chỗ đó
và nó được gọi là Chicxulub.
Giờ thì, với một nhà địa chất, có rất ít sự kiện tự nhiên
có thể tạo ra một cấu trúc hình vòng cung hoàn hảo như vậy như vậy.
Tất cả bằng chứng chỉ ra chỉ một sự giải thích.
Bạn đang quan sát thứ được để lại của một vụ va chạm hành tinh vĩ đại.
Một thứ đã xóa sổ 3/4 tất cả các loài động, thực vật
khi nó đụng vào Trái Đất 65 triệu năm trước.
Bạn có thể cho rằng những tác động từ không gian là một chuyện của quá khứ.
Một điều mà chỉ xảy ra với khủng long, nhưng vậy không đúng.
Khoảng 55 triệu ký-lô-gram đá chạm vào Trái Đất mỗi năm.
Và khoảng 2% thứ đó là nước.
Điều này tiết lộ rằng ít nhất vài phần nước của Trái đất đã đến từ không gian.
Cuối năm 2010, những thấp thoáng này của sao chổi Hartley 2
đã đến trở lại trên Trái Đất.
Chúng được gởi bởi tàu thăm dò tác động sâu của NASA.
Từ bề mặt của nó, bụi và băng phun vào không gian.
Phép phân tích thứ nước này phát hiện nó có sự pha trộn các chất đồng vị rất giống
với nước trong các đại dương của chính chúng ta.
Đây là bằng chứng vững chắc đầu tiên
rằng các sao chổi băng ắt đã góp phần
cho sự hình thành của các đại dương trên thế giới chúng ta.
4,54 tỷ năm trước.
Trái Đất bắt đầu sự sống như một địa ngục nóng chảy.
Nhiệt độ bên trong nó xóa đi bất cứ dấu vết của độ ẩm.
Nhưng chẳng bao lâu, hành tinh nguội lại và những đám mây đầu tiên phát triển.
Sau đó, 4,2 tỷ năm trước,
Một trận mưa rất to - điều giống như thứ đó hệ mặt trời
chưa từng nhìn thấy lúc trước hoặc kể từ đó – đã mưa trút xuống.
Và một lần nữa, cảm ơn những liên kết hy-drô kia
điểm sôi của nước đủ cao để cho phép nó còn lại
trên bề mặt của Trái Đất đến ngày nay.
Vì thế từ khá sớm trong lịch sử của nó
ngôi nhà chúng ta đã bị lệ thuộc yếu tố sống còn nhất này của các thành phần
Tuy nhiên để dò tìm nguồn gốc của các thành phần kế tiếp
bạn phải nhìn ra bên ngoài hành tinh chúng ta…
...đến vì sao gần nhất của chúng ta.
Và những tia sáng nó gởi đến phạm vi chúng ta.
Đây là chuyến tàu lửa từ Los Mochis đến Chihuahua
không hiểu sao nó khởi hành vào lúc 6 giờ sáng.
Ừ…tên địa phương cho vùng này có trong tất cả sách hướng dẫn du lịch
là “Vùng đất của rùa”.
Một cái tên lãng mạn dễ thương cho nơi này trên vùng biển Cortez
Tuy nhiên chúng tôi vừa phát hiện ra có lẽ có nhiều tên thích hợp để cho gọi
“Vùng đất của rau loại (rau) Spinach”.
Vì thế chúng tôi sẽ từ “Vùng đất của rau loại Spinach”
đến Chihuahua,
nơi là Vùng đất của những con chó rất nhỏ.
Một trong những hành trình xe lửa vĩ đại của thế giới.
Phần lớn tất cả sự sống phụ thuộc vào năng lượng mà mặt trời gởi đến phạm vi chúng ta.
Tuy nhiên mặt trời là người bạn có mặt trái của lòng nhân hậu
bởi vì mưa bức xạ của nó có thể khá nguy hiểm như nó có ích.
Lúc này chúng ta vẫn còn ở lân cận mực nước biển
và mặt trời ở khá thấp trên bầu trời.
Khoảng 7 giờ sáng, vì thế mặt trời không ở trên cao trong thời gian lâu.
Tôi sẽ đo lượng bức xạ tử ngoại (cực tím)
trút xuống trên mỗi cen-ti-mét vuông bằng cái này
một thiết bị đo bức xạ cực tím kỹ thuật số.
Ngay lúc này, nó cho biết có khoảng 22 mi-cro-oát (µW)
trên cm2 đang rơi lên da của tôi.
Nhưng khi chúng tôi leo (cao) so với mực nước biển, lúc đó tia UVB (λ = 280÷ 315nm).
sẽ được đi xuyên qua càng lúc càng ít khí quyển
nên nó bị hấp thu ít hơn.
Và chắc chắn đầy đủ, khi các dặm đường trôi qua
và chúng tôi hướng vào những ngọn núi ở bên trong
các số ghi của đồng hồ bắt đầu đi lên.
Lúc này khoảng 10 giờ, vì vậy mặt trời cao đáng kể trên bầu trời.
Xe lửa cũng leo (cao) kha khá một ít so với mực nước biển.
Bây giờ…
...chúng tôi đang có được xấp xỉ 250 µW/cm2.
Vậy xấp xỉ một tỷ lệ cao hơn 10 lần.
Và điều đó chỉ là vì tia UVB có được ít khí quyển đáng kể
để đi xuyên qua từ phía trên của bầu khí quyển Trái Đất xuống tôi.
Điều đó là nhiều hơn đủ để đốt cháy làn da không được bảo vệ
chỉ trong một ít phút
Và điều đó là do bởi những gì đến từ mặt trời
rất nhiều hơn so với chỉ là thứ chúng ta có thể thấy.
Bên ngoài vùng khả kiến - vùng năng lượng cao hơn của quang phổ
có tia cực tím, đặc biệt là tia UVB
nó đi được xuyên qua khí quyển Trái Đất và đến được bề mặt.
Giờ thì, tia UVB có thể có ích cho sự sống.
Chúng ta dùng nó để sản sinh vitamin D chẳng hạn.
Nhưng vì nó là năng lượng cao hơn, nó cũng có thể cực kỳ có hại.
Nó có thể gây hại cho DNA, có thể đốt cháy da cũng như cho chúng ta màu rám nắng,
và đương nhiên cuối cùng có thể cho chúng ta bệnh bướu da.
Nếu tia cực tím là một vấn đề
để sự sống trên Trái Đất đối phó vào thời nay
lúc đó các nhà vật lý có thể đưa ra
một vấn đề đáng quan tâm cho các nhà sinh học
Bởi vì chúng ta biết rằng 3,5 triệu năm trước
khi sự sống trên Trái Đất bắt đầu
mặc dù mặt trời rất mờ trong vùng khả kiến của quang phổ
nó sáng hơn đáng kể trong vùng tử ngoại.
Mặt trời non trẻ dường như giống một nghịch lý.
Nó mờ nhạt hơn trong tầm mắt
có lẽ sáng ít hơn 30% so với mặt trời chúng ta say mê ngày nay,
tuy nhiên giàu tia cực tím chết chóc.
Ở bên trong, nhân đang xoay nhanh hơn nhiều
tạo nhiều nhiệt điện từ
của thể plasma trên bề mặt của nó.
Và plasma này tỏa nhiều năng lượng
không nằm trong những tần số khả kiến thấp hơn
mà trong những tần số cao hơn.
Như tia X…
và tia cực tím.
Có vẻ như là ngay lúc sự sống đang đạt ổn định trên ngôi nhà ẩm ướt của nó
mặt trời non trẻ mờ nhạt đang khiến sự sống chịu đựng để sinh tồn gần mặt đất.
Đây là phía trên hẻm núi Copper, cũng là đỉnh cao của hành trình xe lửa.
Nó khoảng 2.200 mét, là khoảng…
nằm đâu đó giữa 7.000 và 8.000 feet.
Vậy tôi sẽ ghi lại một số đo tia cực tím của mặt trời.
Thực ra lúc này là số đo khoảng 260.
Giờ thì, nếu bạn nhớ lại, vào giữa trưa, ở thấp tại mực nước biển
chúng tôi đang có được số đo khoảng 260.
Vì vậy mặc dù mặt trời đã xuống thấp trên bầu trời
mà nắng và tia cực tím đang xuất hiện xuyên qua bầu khí quyển nhiều hơn
điều đó là được bù đắp do bởi bề dày không khí ở trên này.
Lúc này tôi được nhiều tia cực tím hơn là tôi sẽ có
ở cùng thời điểm trong ngày tại mực nước biển.
Khó đảm bảo
nhưng chúng tôi cho rằng có các mức độ phóng xạ dạng này
mà sự sống ban đầu đã phải đối phó.
Bởi vì trở về lúc đó, lượng tia cực tím xuất ra của mặt trời
mạnh hơn đáng kể.
Vì thế tôi nghĩ là đúng để nói rằng
điều đó có thể đã đặt ra một mối đe dọa đáng kể
cho sự phát triển của sự sống ban đầu trên Trái Đất.
Ngày nay, sự sống đã tô điểm bề mặt ngôi nhà chúng ta
theo mọi sắc màu cầu vòng.
Từ màu lục đến màu lam
màu đỏ đến màu vàng
màu cam đến màu tím.
Và nguồn gốc của tất cả các sắc màu sự sống có thể được truy ngược trở lại
với cách nó tương tác với ánh sáng mặt trời.
Tôi là một nhà vật lý hạt, vì thế tôi được phép suy nghĩ về mọi thứ
trong những giới hạn của sự tương tác của các hạt cơ bản.
Vậy tôi sẽ hình dung ánh sáng từ mặt trời
như tồn tại thực sự một cơn mưa hạt cơ bản.
Các lượng tử ánh sáng (quang tử) - chúng được gọi như vậy, những hạt cơ bản của ánh sáng
thuộc những mức năng lượng khác nhau, mưa xuống bề mặt Trái Đất.
Những thứ màu xanh là các quang tử có mức năng lượng cao nhất
các thứ màu đỏ là các quang tử có mức năng lượng thấp nhất
và tất cả màu sắc của cầu vòng ở trong khoảng giữa
chỉ là các quang tử đơn giản ở các mức năng lượng khác biệt nhau.
Wow.
Với món này, món xốt ớt mà tôi thấy như là màu đỏ,
có các phân tử sắc tố trong đó, chúng đang hấp thu quang tử màu lam
- ánh sáng màu lam từ mặt trời.
Những thứ màu đỏ (trong món ăn), không tương tác với quang tử màu lam
vì thế nó nhảy ngược vào mắt tôi và đó là tại sao tôi thấy nó như màu đỏ.
Tương tự với ớt xanh lá cây,
nhưng trong trường hợp này các quang tử màu đỏ đang tương tác, đang làm điều gì đó,
đang nói đến các sắc tố ở trong này,
và điều gì tôi đang thấy là các quang tử màu lục và vài quang tử màu lam
đi vào mắt tôi, trộn lên, cho phép tôi thấy nó (ớt xanh) như là màu lục.
Các sắc tố mang màu sắc đến thế giới.
Hành tinh được tô điểm bằng các gien
được gọt dũa bởi nhiều tỷ năm tiến hóa.
Vài màu sắc cảnh báo sự nguy hiểm…
Tôi bảo với bạn, chất này bắt lửa!
...hoặc thu hút sự thụ phấn.
Các sắc tố là một trong những cách mà sự sống đã tiến hóa
để gánh lấy tia cực tím mạnh mẽ của mặt trời.
Anh chàng nhỏ bé này được gọi là bọ bombardier (thuộc bọ xít).
Nếu tôi chụp trúng nó…
Tên của nó xuất hiện từ cơ chế phòng thủ độc nhất vô nhị của nó.
Nó sản sinh ra 2 hóa chất. Một trong số chúng, bạn có thể đã nghe về
hy-drô pe-rô-xít (H2O2). Một thứ khác được gọi là hy-drô-ki-non (C6H4(OH)2)
và khi bạn đe dọa chúng
cả 2 hóa chất đó được tiết vào một khoang nhỏ trong cơ thể nó.
Nó làm tăng nhiệt độ đến điểm sôi của nước
và tăng thêm áp suất
bắn một hóa chất độc và nóng ra ngoài phần sau của nó.
Một cách thông minh để tự vệ.
Tuy nhiên đây là một trong những cách
để tăng cơ hội sống sót.
Bọ bombardier và tôi
trong thực tế mỗi sinh vật bạn có thể nhìn thấy bị phơi ra
với mối đe dọa tương tự trên vùng đồng bằng cao của Mê-xi-cô
tia cực tím có năng lượng cao mưa xuống cảnh quan này từ mặt trời.
Nếu chúng đụng vào DNA trong da tôi, chẳng hạn, chúng gây hại cho DNA.
Vì vậy điều đó phải bị ngăn chặn.
Tôi và bạn tôi - bọ cánh cứng, cả hai cùng đạt được giải pháp tương tự nhau
bạn thấy rằng con bọ màu nâu và đen.
Da tôi, khi nó bị phơi ra với mặt trời, sẽ màu nâu.
Tôi đang sản sinh ra một sắc tố được gọi là mê-la-nin (hắc tố), và cũng là con bọ.
Mê-la-nin là phân tử rất đơn giản
nó chỉ là một (mạch) vòng nguyên tử các-bon với một ít mẩu mở rộng đính lên
tuy nhiên biển điện tích âm hoạt động theo một cách rất cụ thể.
một lượng tử tử ngoại có năng lượng cao từ mặt trời
đụng vào một trong các điện tích âm đó, nó mất năng lượng đó rất nhanh.
Quang tử có mối đe dọa tiềm ẩn đó đã bị hấp thu
và tất cả năng lượng của nó bị triệt tiêu theo hướng như là nhiệt.
Mê-la-nin rất hữu hiệu
trên 90% bức xạ cực tím gây hại bị hấp thu.
Vì thế mê-la-nin đang bảo vệ
cả da của tôi và bạn tôi – bọ bombardier
khỏi những ảnh hưởng có hại tiềm ẩn của mặt trời.
Từ lúc đầu,
sự sống phải phát riển các chiến thuật để mô phỏng theo mặt trời non trẻ mạnh mẽ.
Sự sống không có thứ gì cả nếu không có tài xoay sở
Các sắc tố là cách mà sinh vật tương tác với
sự bức xạ từ mặt trời. Vậy tại sao chỉ dùng chúng để triệt tiêu năng lượng,
để bảo vệ?
Tại sao không dùng chúng để khai thác năng lượng đó cho những mục đích của chính nó?
Điều đó chính xác là những gì sự sống đã làm.
Theo cách làm như vậy, sự sống chuyển hóa hành tinh của chúng ta bằng cách đưa vào
một thành phần mới kỳ diệu.
Trái Đất có một bầu khí quyển không giống bất kỳ hành tinh nào
chúng ta biết đến trong vũ trụ.
Chỉ trong không khí trên thế giới của chúng làm cho lửa cháy.
Chỉ trên thế giới của chúng ta có một chất khí được phóng thích,
nó cho phép sự sống phức tạp tiến hóa.
Điều khiến ngôi nhà chúng ta độc nhất vô nhị là bầu khí quyển giàu oxy của nó.
Sâu trong một hang động ở đồi Tabasco, bạn có thể tìm thấy một tiết lộ
về hành tinh sống không cần oxy có thể giống điều gì.
Đây là một trong những môi trường độc nhất vô nhị hơn trên hành tinh chúng ta.
Hang động này đầy lưu huỳnh, bạn có thể thấy nó trong nước.
Bạn có thể thấy màu như sữa đó đang chảy xuyên suốt hang động.
Đó là lưu huỳnh được hòa tan.
Nó đến từ khí hy-drô sun-fua (H2S)
nguồn của nó thực sự hoàn toàn không biết.
Hy-drô sun-fua độc hại cho tôi.
Nó có điều khác hơn là ý nghĩa gây hoang mang trên đáy địa ngục này.
Nó là một khí có mùi khó chịu
nhưng nó cũng là một khí đuổi oxy ra ngoài
vì vậy khi bạn tiếp tục vào hang động, bạn có càng ít oxy.
Theo một nghĩa nào đó, vài hóa chất
bản chất sinh hóa xảy ra trong bóng tối của hệ thống hang động này
có thể rất giống với bản chất hóa học
và bản chất sinh học xảy ra khi hành tinh chúng ta còn rất trẻ.
Suốt nửa đầu tiên của lịch sử của nó
Trái Đất không có oxy trong bầu khí quyển.
Tuy nhiên kỳ lạ thay, trong âm vang của quá khứ này, nơi tôi chỉ có thể tham quan
qua một ít phút, có những hình thức sống hoàn hảo tại ngôi nhà.
Nhìn xem điều đó!
Chỗ đó chúng là những thành phố của vi khuẩn ăn lưu huỳnh
sống nhờ vào khí hy-drô sun-fua.
Các tập đoàn vi khuẩn chịu cực hạn,
những tổ chức sống dựa vào một môi trường khí rất khác thường
đối với thứ mà chúng ta được dùng đến trên bề mặt.
Chúng là cửa sổ nhìn qua một giai đoạn sớm hơn nhiều.
Bởi vì không có oxy, tổ tiên của các vi khuẩn chịu cực hạn
là những hình thức sống duy nhất hành tinh của chúng ta hỗ trợ.
Việc nắm rõ cách Trái đất đã phát triển
một bầu khí quyển giàu oxy đã tốn nhiều thế kỷ.
Điều bí mật nằm cùng với vi khuẩn cổ đại.
Vào năm 1676, một người Hà Lan tên là Antonie Leeuwenhoek
đang cố khám phá ra tại sao hồ tiêu là gia vị.
Theo quan niệm, người cho rằng có các gai nhỏ trên hạt tiêu
đâm vào lưỡi của bạn.
Ông ấy đã dùng một kính hiển vi
nó được phát minh khoảng 60 năm trước đó
tuy nhiên không hiểu sao (kính hiển vi) chưa từng được dùng cho bất cứ điều gì hữu ích trước đó.
Ông đặt các hạt tiêu lên đó và nhìn xuống, ông không thể thấy bất cứ thứ gì,
vì thế ông ta nghĩ mình sẽ xay nhỏ chúng
hòa tan chúng trong nước và sẽ có một cái nhìn. Khi ông làm điều đó
ông đã không thấy bất cứ điều gì đáng quan tâm trong những hạt hồ tiêu
tuy nhiên ông thấy rằng có những động vật nhỏ bơi chung quanh.
Ông nói rằng ông đã ước tính
bạn có thể sắp thành hàng khoảng 100 sinh vật nhỏ rất nhỏ
trên chiều dài của một hạt cát thô duy nhất - đó là từ ngữ của ông.
Điều Leeuwenhoek đã cho rằng là những động vật thì rất có thể
không có động vật nào cả.
Mặc dù ở thời điểm đó ông không biết về chúng
ông đã khám phá ra toàn bộ một lãnh thổ mới của sự sống.
Vi khuẩn.
Chúng rất nhiều, những tổ chức đông đảo nhất trên Trái đất.
Thực tế, có nhiều vi khuẩn trên hành tinh chúng ta
hơn có nhiều sao trong vũ trụ có thể nhìn thấy.
Và có một loại vi khuẩn đông đảo hơn so với tất cả số còn lại.
Một trong những cấu trúc ấn tượng nhất tôi có thể thấy trên tấm kính này (trong kính hiển vi)
là một loại tơ màu lục–lam là một tập đàn nhỏ
của loại vi khuẩn được gọi là vi khuẩn lam.
Những sinh vật này là những tổ chức quan trọng lạ thường.
Vi khuẩn lam hóa thạch được tìm thấy rất lâu
chừng 3,5 tỷ năm trước.
Và ở vài thời điểm, khoảng 2,4 tỷ năm trước
chúng đã trở thành những sinh vật đầu tiên sử dụng sắc tố
để tách nước ra và dùng nó làm thức ăn.
Tài sáng tạo của sự tiến hóa này là phức tạp lạ thường.
Thậm chí tên của nó có vẻ sung túc – sự quang hơp tạo oxy
Nó bắt đầu bằng một lượng tử ánh sáng từ mặt trời
đập vào sắc tố xanh – diệp lục tố.
Diệp lục tố bắt lấy năng lượng đó và dùng nó
để đẩy các điện tử “lên đồi”, nếu bạn thích nghĩ vậy (mức năng lượng cao hơn).
Và khi chúng đạt đến mức cao nhất, chúng đổ xuống như một thác phân tử
và năng lượng này được dùng để tạo một thứ gì đó được gọi là ATP (Adenosine Triphosphate)
nó là tiền thân của dòng chảy năng lượng của sự sống.
Cơ chế phân tử nhỏ bé này được gọi là pha quang hợp II
và nó làm ra năng lượng cho tế bào từ ánh sáng mặt trời.
Tuy nhiên khi các điện tử đi đến đáy của “thác nước đó”
chúng đi vào pha quang hợp I
Chúng gặp thêm vài diệp lục tố
nó bị đụng bởi quang tử khác nữa từ mặt trời
và năng lượng đó đưa các điện tử đi lên lần nữa
và buộc chúng ở trên (phân tử) các-bon đi-ôxít
cuối cùng là biến các-bon đi-ôxít đó thành đường
thành thức ăn cho tế bào.
Giờ thì, tất cả sự phức tạp này là tại sao?
tại sao bạn cần đến 2 pha quang hợp này
nối liền với nhau theo cách này
chỉ là để có một vài điện tử và tạo ra đường và một ít năng lượng thoát ra?
Đó là bởi vì
duy chỉ khi sự sống kết đôi 2 cỗ máy sinh học này với nhau
như vậy nó có thể tách nước ra và biến nước thành thức ăn.
Nhưng không phải dễ.
Vấn đề là nước đó rất khó để tách ra
vì vậy đối với lá cây, lá cỏ để làm điều đó
là khó vô cùng, cách đơn giản là dùng một tia sáng từ mặt trời,
Trong thực tế, nhiệm vụ này rất phức tạp không như một chuyến bay hay việc quan sát
nó đã được tiến hóa một cách riêng biệt nhiều lần suốt lịch sử của chúng ta
sự quang hợp tạo oxy có một lần phát triển duy nhất.
Mọi cây cối, mọi thực vật, mọi lá cỏ trên hành tinh,
mọi thứ mà thực hiện sự quang hợp tạo oxy ngày nay
làm nó theo đúng cách tương tự này.
Và những cấu trúc bên trong mỗi chiếc lá làm điều đó
trông rất giống với vi khuẩn lam.
Trong những thế giới khác nhau, các hậu duệ của vi khuẩn lam
đã tiến hành vì một vài lý do
cách để kết đôi những cỗ máy phân tử phức tạp đó với nhau
trong một số đại dương sơ khai, nhiều tỷ năm trước
vẫn còn hiện diện trên Trái Đất ngày nay.
Vi khuẩn lam đã chuyển hóa thế giới…
thành màu xanh.
Và điều đó có một kết quả kỳ diệu.
Bằng cách sống mới mẽ này
sự sống đã phóng thích oxy vào khí quyển của hành tinh chúng ta
suốt thời gian đầu tiên. Và vẫn đang làm như vậy
qua hàng trăm triệu năm
cuối cùng đã thay đổi hoàn toàn bộ mặt của hành tinh chúng ta.
Và khi mức độ oxy tăng
Sân khấu được hình thành cho sự ra mắt của những sinh vật phức tạp hơn bất cứ lúc nào.
Tuy nhiên trên Trái Đất, sự nổi lên của sự sống phức tạp đòi hỏi
một thành phần hơi vô hình hơn.
Thứ gì đó mà bạn không thể nhìn thấy, sờ được hoặc ngửi được
và thậm chí bạn còn băng xuyên qua mỗi ngày.
Cuối tháng giêng
và những con bướm monarch đã tìm thấy đường về nhà của chúng.
Chúng bước vào trạng thái ngủ đông, rúc vào nhau để giữ ấm.
Tuy nhiên chúng chỉ ở đây bằng mọi cách cảm ơn
một trong những đồng hồ sinh học chính xác nhất được tìm thấy trong tự nhiên.
Đây là khu rừng thông và cây oyamel, cao so với mực nước biển
khoảng 3 giờ theo hướng tây-bắc thành phố Mê-xi-cô
và một trong số ít những vùng đất trú đông của loài bướm monarch
như bạn có thể nhìn thấy.
Tuy nhiên có một bầy nhiều triệu con bướm monarch
ở nơi nào đó trong hướng chính bắc của nơi này,
vì thế nếu tôi đi tắt vào khu rừng
lúc đó hy vọng rằng khu rừng này sẽ có chút gì đó để đến.
Để tìm thấy lũ bướm, tôi cần có được việc định hướng chính xác theo nó.
Và để làm điều này tôi cần một đồng hồ.
Nếu bạn không có la bàn
làm thế nào bạn có thể bảo rằng hướng nào là hướng bắc và hướng nào là hướng nam?
Được rồi, bạn có thể dùng mặt trời.
Mặt trời mọc ở hướng đông, lặn ở hướng tây
và tại giữa trưa, ở bán cầu bắc, nó là hướng chính nam.
Nhưng làm gì nếu không phải giữa trưa?
Được rồi, có một mánh lới, ấy là dùng đồng hồ.
Nhìn xem, lúc này khoảng 3 giờ chiều,
và nếu bạn đặt thành hàng (hướng) kim giờ của đồng hồ lên với mặt trời
lúc đó, ở bán cầu bắc
đường thẳng giữa kim giờ và 12 giờ
sẽ chỉ hướng chính nam.
Như vậy có nghĩa là phía bắc là hướng đó.
Suốt hàng ngàn dặm trên quãng đường của chúng đến đây
những con bướm monarch đã đối mặt với vấn đề tương tự.
Để thực hiện quãng đường nam tiến của chúng, chỉ đơn giản đi theo mặt trời là không thích hợp.
Bởi vì, khi ban ngày tiến triển
vị trí của mặt trời trôi từ bên này sang bên kia bầu trời.
bằng cách nào đó chúng phải điều chỉnh cho khớp với điều này.
Chúng dùng thứ được gọi là la bàn bù giờ theo mặt trời.
Chúng xác định vị trí của mặt trời mỗi ngày bằng cách dùng mắt mình
tuy nhiên người ta cũng được cho rằng chúng có thể xác định vị trí
ngay khi trời có mây bằng cách dùng sự phân cực của ánh sáng.
Bị khóa chặt vào mặt trời, lúc đó não bộ của chúng điều chỉnh thích hợp với sự di chuyển của mặt trời
băng qua bầu trời bằng cách dùng một trong những đồng hồ chính xác nhất của tự nhiên
Bằng việc kết hợp thông tin từ các đồng hồ chính xác
và mắt của mình, chúng có thể tìm ra hướng đi chính nam.
Đó là khả năng tự định hướng, tôi cho là
một trong những điều đáng chú ý nhất tôi đã thấy.
Những đồng hồ sinh học đã mang bướm monarch về nhà
không phải độc nhất vô nhị với bướm.
Hầu như tất cả sự sống chia sẻ những chu kỳ sinh học này.
Chúng là một kết quả của sự tiến hóa để sống trên một khối đá đang xoay.
thế giới chúng ta xoay trên trục của nó một lần mỗi 24 giờ, cho chúng ta một ngày.
Nó ở trên hành trình 1 tỷ ký-lô-mét chung quanh mặt trời
và mỗi quỹ đạo cho chúng ta một năm.
Chúng ta sống trong một đồng hồ thiên định
một thứ đã tích tắc không ngừng suốt 4,5 tỷ năm.
Và như thế trọn một phần ba tuổi của vũ trụ.
Đây là thần phần cuối cùng mà ngôi nhà của chúng ta đã cung cấp.
Thời gian.
Điều khiển được một con ngựa.
Giống như tất cả sinh vật, nó ở đây vì hành tinh của chúng ta
đã được ổn định đầy đủ suốt thời gian đủ lâu
để cho phép thời buổi tiến tiến hóa trình diễn.
Ngựa là động vật mà cây phải hệ của nó
chúng ta biết được với sự chính xác cao nhất.
Vì thế có thể đưa ra chỉ một chuỗi sự sống liên tục duy nhất
mà trải ngược trở lại gần 4 tỷ năm.
Các động vật được công nhận giống như ngựa
đã có khắp nơi suốt một thời gian dài -
đại loại khoảng chừng 55 triệu năm.
Lúc đó bạn phải nhảy vọt khá nhiều đại loại chừng 225 triệu năm
nếu bạn muốn đặt câu hỏi, động vật hữu nhũ sớm nhất ở đâu?
Và nó là con này, có nét gần giống một con chuột chù.
535 triệu năm.
Đây là thời điểm lúc sự sống phức tạp thật sự bắt đầu bùng nổ
trong các đại dương.
Lúc đó bạn phải lướt trở lại một thời gian lâu, rất lâu để tìm ra
sự kiện tiến hóa kế tiếp, người ta cho rằng sự kiện quan trọng nhất -
- sự xuất hiện bản chất phức tạp - sinh vật có nhân chuẩn.
Và tiếp theo, bạn phải bước lùi một quãng thời gian.
Bạn phải bước lùi theo mọi cách đến đây
Sự xuất hiện của sinh vật nhân sơ - hình thức sống đầu tiên.
Và vì vậy, chúng ta có dòng thời gian lâu thú vị này.
Bạn có thể dò tìm anh bạn của tôi – con ngựa và tổ tiên của anh ta
ngược về những sự kiện đã xảy ra 3,5; 3,6; 3,7 tỷ năm trước
trên Trái Đất sơ khai.
Bằng việc tìm ngược qua sự trôi đi mênh mông của thời gian
Bạn có thể tự hỏi câu hỏi, quái thật, bạn có cần đến 3,5 tỷ năm
để đi từ một dạng sống đơn giản đến thứ gì đó khá phức tạp như con ngựa không?
Phải, câu trả lời cho câu hỏi đó là, chúng tôi không chắc chắn.
Dường như bạn cần những trải rộng mênh mông của thời gian, tuy nhiên bạn có cần
những khoảng cách to lớn như thế từ tế bào đơn giản đến phức tạp không,
bạn có cần khoảng cách từ tế bào phức tạp
đến mức tiến hóa của sự sống đa bào không?
Chúng tôi không biết.
Chúng tôi chỉ có một điển hình.
Chỉ có một hành tinh mà chúng ta đã có thể nghiên cứu
sự tiến hóa của sự sống, và nó là cái này.
Và Trái Đất là một sự pha trộn thú vị của sự ổn định và biến động.
Nó có một điều kiện ngoại cảnh
mà không bao giờ được toan tính hoàn hảo để xóa sổ sự sống
tuy nhiên nó liên tục tung ra những thử thách của mình.
Thời gian thăm thẳm mà hành tinh của chúng ta đã ban cho sự sống
đã cho phép sự sống phát triển từ hạt giống li ti của triển vọng về gien
đến mạng lưới phức tạp rộng khắp hành tinh, chúng ta là một phần của ngày nay
Chỉ số ít chúng ta đã từng bước ra bên ngoài thế giới này.
Tuy nhiên những người đó đã khám phá ra điều gì đó khá tuyệt vời.
Thay mặt tất cả loài người ở lại trên Trái Đất
phi hành đoàn Apollo 8 có một thông điệp mà chúng tôi muốn gởi đến các bạn.
Vào đêm Giáng Sinh năm 1968. đêm Giáng Sinh đầu tiên của tôi
tàu vũ trụ Apollo đã đi vào vùng tối
ở phía bên kia của mặt trăng.
Vào lúc bắt đầu, Chúa đã tạo ra thiên đàng và Trái đất.
Và trái đất không có hình mẫu.
3 phi hành gia: Borman, Lovell và Anders
đã trở thành những người đầu tiên trong lịch sử
mất hút khỏi tầm nhìn của Trái Đất.
Và Thiên Chúa đã nói, giả dụ có ánh sáng.
Và đã có ánh sáng. Và Thiên Chúa đã nhìn thấy ánh sáng, nó tốt đẹp
Khi họ xuất hiện ở vùng tối của mặt trăng
và Trái Đất đã mọc vào trong tầm nhìn, họ đã chọn để phát tin
câu chuyện mở mang tầm mắt mang tính sáng tạo của họ về cho những cư dân của Trái Đất.
Và, y như người Aztec và người Mayan
và mọi nền văn minh trước họ
đã nói về nguồn gốc ngôi nhà của mình.
Và Thiên Chúa đã gọi là Trái Đất đất khô
và sự tập hợp lại với nhau của nước được Người gọi là biển
và Thiên Chúa đã thấy rằng nó tốt đẹp.
Ắt phải bẩm sinh là con người, khao khát hiểu rõ làm thế nào ngôi nhà của chúng ta
đã xuất hiện theo cách mà nó vốn có.
Và được nhìn thấy từ quỹ đạo mặt trăng tương phản với bóng tối của không gian,
Trái Đất là một thế giới mong manh,
mà được nhìn thấy bởi khoa học, nó là một thế giới
được chế tác và định hình bởi sự sống qua hầu như 4 tỷ năm.
Vì thế chúng ta đang trên con đường của mình để hiểu được
làm thế nào chúng ta xuất hiện để ở đây, mà như những phi hành gia Apollo đã khám phá
hành trình khám phá đã cung cấp nhiều hơn
hơn là chỉ những sự kiện, bởi vì nó cho chúng ta
một cách đánh giá mạnh mẽ về tính phức tạp và thú vị của ngôi nhà chúng ta.
Từ phi hành đoàn Apollo 8, chúng tôi khép lại với buổi tối tốt lành, chúc may mắn
Giáng Sinh vui vẽ và Thiên Chúa chúc phúc lành cho tất cả các bạn
Tất cả các bạn trên Trái Đất tốt lành