Martin Hanczyc: The line between life and not-life

Martin Hanczyc: Die Linie zwischen Leben und Nicht-Leben

Übersetzung: Isabella Andert Lektorat: Karin Friedli

So historically there has

Also, in der Geschichte gab es

been a huge divide between what people

einen großen Spalt zwischen dem, was die Menschen als

consider to be non-living systems on one

nicht-lebende Systeme betrachtet haben auf der einen Seite

side, and living systems on the other side.

und lebenden Systemen auf der anderen Seite.

So we go from, say, this beautiful and

Wir nehmen also, sagen wir, diesen schönen und

complex crystal as non-life, and this rather

komplexen Kristall als Nicht-Leben und diese auch sehr

beautiful and complex cat on the other side.

schöne und komplexe Katze auf der anderen Seite.

Over the last hundred and fifty years or so,

Über die letzten cirka 150 Jahre

science has kind of blurred this distinction

hat die Wissenschaft diese Unterscheidung etwas verwischt,

between non-living and living systems, and

zwischen nicht-lebenden und lebenden Systemen, und

now we consider that there may be a kind

jetzt finden wir, dass da eine Art

of continuum that exists between the two.

Kontinuum zwischen den beiden existieren könnte.

We'll just take one example here:

Wir nehmen hier einfach ein Beispiel:

a virus is a natural system, right?

ein Virus ist ein natürliches System, richtig?

But it's very simple. It's very simplistic.

Aber es ist sehr einfach. Es ist sehr simplistisch.

It doesn't really satisfy all the requirements,

Es erfüllt nicht wirklich alle Voraussetzungen,

it doesn't have all the characteristics

es hat nicht alle Eigenschaften

of living systems and is in fact a parasite

eines lebenden Systems und ist de Fakto ein Parasit

on other living systems in order to, say,

auf anderen lebenden Systemen um sich, sagen wir,

reproduce and evolve.

zu reproduzieren und weiter zu entwickeln.

But what we're going to be talking about here

Aber worüber wir hier sprechen werden,

tonight are experiments done on this sort of

heute Abend, sind Experimente sozusagen am

non-living end of this spectrum -- so actually

nicht-lebenden Ende dieses Spektrums -- also eigentlich

doing chemical experiments in the laboratory,

machen wir chemische Experimente im Labor,

mixing together nonliving ingredients

bei denen wir nicht-lebende Zutaten vermischen

to make new structures, and that these

und neue Strukturen schaffen, und wo diese

new structures might have some of the

neuen Strukturen vielleicht manche der

characteristics of living systems.

Eigenschaften von lebenden Systemen haben.

Really what I'm talking about here is

Worüber ich hier wirklich spreche,

trying to create a kind of artificial life.

ist der Versuch, künstliches Leben herzustellen.

So what are these characteristics that I'm

Also was sind diese Eigenschaften, über die

talking about? These are them.

ich spreche? Das sind sie.

We consider first that life has a body.

Wir nehmen zuerst an, dass Leben einen Körper hat.

Now this is necessary to distinguish the self

Das ist notwendig, damit es sich von seiner

from the environment.

Umwelt abgrenzen kann.

Life also has a metabolism. Now this is a

Leben hat also einen Stoffwechsel. Das ist ein

process by which life can convert resources

Prozess, in dem Leben Ressourcen der Umwelt

from the environment into building blocks

in Bauklötze verwandeln kann,

so it can maintain and build itself.

um sich selbst zu erhalten und zu erbauen.

Life also has a kind of inheritable information.

Leben hat auch eine Art erbliche Information.

Now we, as humans, we store our information

Wir, als Menschen, wir bewahren unsere Information

as DNA in our genomes and we pass this

in Form von DNS in unseren Genomen auf und wir geben

information on to our offspring.

diese information unserem Nachwuchs weiter.

If we couple the first two -- the body and the metabolism --

Wenn wir die ersten beiden verbinden – den Körper und den Stoffwechsel –

we can come up with a system that could

können wir ein System bekommen, das sich vielleicht

perhaps move and replicate, and if we

bewegen und vervielfachen könnte, und wenn wir

coupled these now to inheritable information,

diese mit der erblichen Information verbinden,

we can come up with a system that would be

können wir ein System bekommen, das viel

more lifelike, and would perhaps evolve.

lebensechter wäre und sich vielleicht weiterentwickeln würde.

And so these are the things we will try to do

Und das sind die Dinge, die wir im Labor

in the lab, make some experiments that have

schaffen möchten, Experimente machen, die eine oder mehr

one or more of these characteristics of life.

dieser Eigenschaften des Lebens besitzen.

So how do we do this? Well, we use

Wie tun wir das? Also, wir verwenden

a model system that we term a protocell.

ein Modellsystem, das wir Protozelle nennen.

You might think of this as kind of like a

Sie können sich das wie eine Art primitive

primitive cell. It is a simple chemical

Zelle vorstellen. Es ist ein einfaches chemisches

model of a living cell, and if you consider

Modell einer lebenden Zelle, und wenn Sie annehmen, dass eine

for example a cell in your body may have

Zelle in Ihrem Körper, zum Beispiel,

on the order of millions of different types

Millionen von verschiedenen Arten von

of molecules that need to come together,

Molekülen hat, die zusammenkommen müssen,

play together in a complex network

in einem komplexen Netz zusammenspielen müssen,

to produce something that we call alive.

um etwas, das wir lebendig nennen, zu erschaffen.

In the laboratory what we want to do

Was wir im Labor machen wollen,

is much the same, but with on the order of

ist so ziemlich das gleiche, aber mit ein paar

tens of different types of molecules --

Dutzend von verschiedenen Arten von Molekülen –

so a drastic reduction in complexity, but still

so eine drastische Verringerung der Komplexität, aber dennoch

trying to produce something that looks lifelike.

der Versuch, etwas Lebensechtes zu schaffen.

And so what we do is, we start simple

Und was wir tun ist, wie beginnen einfach

and we work our way up to living systems.

und arbeiten uns hoch zu den lebenden Systemen.

Consider for a moment this quote by

Ziehen Sie für einen Moment dieses Zitat von Leduc

Leduc, a hundred years ago, considering a

in Betracht, von vor 100 Jahren, das eine Art

kind of synthetic biology:

synthetischer Biologie bespricht:

"The synthesis of life, should it ever occur,

"Die Synthese des Lebens, wenn sie jemals vorkommt,

will not be the sensational discovery which we

wird nicht die sensationelle Entdeckung sein, die wir

usually associate with the idea."

gewöhnlich mit der Idee in Verbindung bringen."

That's his first statement. So if we actually

Das ist seine erste Aussage. Wenn wir also wirklich

create life in the laboratories, it's

im Labor Leben schaffen, wird es

probably not going to impact our lives at all.

wahrscheinlich gar keine Auswirkung auf unser Leben haben.

"If we accept the theory of evolution, then

"Wenn wir die Theorie der Evolution annehmen,

the first dawn of synthesis of life must consist

dann muss das erste Aufkommen der Synthese des Lebens

in the production of forms intermediate

aus der Produktion von Formen zwischen

between the inorganic and the organic

der inorganischen und der organischen Welt,

world, or between the non-living

oder zwischen der nicht-lebenden

and living world, forms which possess

und der lebenden Welt bestehen, Formen, die nur

only some of the rudimentary attributes of life"

ein paar grundlegende Eigenschaften des Lebens besitzen"

-- so, the ones I just discussed --

-– also die, die ich gerade besprochen habe –

"to which other attributes will be slowly added

"zu denen andere Eigenschaften im Laufe der Entwicklung

in the course of development by the

von der Evolution der Umwelt selbst

evolutionary actions of the environment."

langsam hinzugefügt werden."

So we start simple, we make some structures

Wir starten also einfach, wir schaffen ein paar Strukturen,

that may have some of these characteristics

die manche dieser Eigenschaften des Lebens

of life, and then we try to develop that

haben könnten, und dann versuchen wir, das weiter

to become more lifelike.

zu entwickeln um es lebensechter zu machen.

This is how we can start to make a protocell.

So können wir beginnen, eine Protozelle zu schaffen.

We use this idea called self-assembly.

Wir verwenden diese Idee, die sich Selbst-Anordnung nennt.

What that means is, I can mix some

Das bedeutet, dass ich ein paar Chemikalien in einem Reagenzglas

chemicals together in a test tube in my lab,

in meinem Labor vermischen kann,

and these chemicals will start to self-associate

und diese Chemikalien werden beginnen, sich selbst anzuordnen

to form larger and larger structures.

und größere und größere Strukturen zu bilden.

So say on the order of tens of thousands,

Also sagen wir, zehntausende oder

hundreds of thousands of molecules will

hunderttausende Moleküle werden

come together to form a large structure

sich formen und eine große Struktur bilden,

that didn't exist before.

die zuvor nicht existiert hat.

And in this particular example,

Und in diesem bestimmten Fall

what I took is some membrane molecules,

habe ich Zellhautmoleküle genommen,

mixed those together in the right environment,

sie in der richtigen Umgebung zusammengemischt

and within seconds it forms these rather

und innerhalb von Sekunden formen sie diese recht

complex and beautiful structures here.

komplexen und schönen Strukturen hier.

These membranes are also quite similar,

Diese Membranen sind auch ähnlich,

morphologically and functionally,

morphologisch und funktionell,

to the membranes in your body,

den Membranen in Ihrem Körper,

and we can use these, as they say,

und wir können sie verwenden, sozusagen,

to form the body of our protocell.

um den Körper unserer Protozelle zu bauen.

Likewise,

Ebenso

we can work with oil and water systems.

können wir mit Öl- und Wassersystemen arbeiten.

As you know, when you put oil and water together,

Wie Sie wissen, wenn Sie Öl und Wasser zusammenbringen,

they don't mix, but through self-assembly

vermischen sie sich nicht, aber durch Selbst-Anordnung

we can get a nice oil droplet to form,

können wir einen netten Öltropfen schaffen

and we can actually use this as a body for

und wir können ihn als Körper verwenden für

our artificial organism or for our protocell,

unseren künstlichen Organismus oder für unsere Protozelle,

as you will see later.

wie Sie später sehen werden.

So that's just forming some body stuff, right?

Also, das ist nur das Formen von Körperzeug, richtig?

Some architectures.

Einige Architekturen.

What about the other aspects of living systems?

Was ist mit den anderen Aspekten lebender Systeme?

So we came up with this protocell model here

Wir haben uns dieses Protozellenmodell ausgedacht,

that I'm showing.

das ich hier zeige.

We started with a natural occurring clay

Wir haben mit einem natürlich vorkommenden Mörtel

called montmorillonite.

begonnen, der Montmorillonit heißt.

This is natural from the environment, this clay.

Der ist natürlich aus der Umwelt, dieser Mörtel.

It forms a surface that is, say, chemically active.

Er bildet eine Oberfläche, die, sagen wir, chemisch aktiv ist.

It could run a metabolism on it.

Er könnte einen Stoffwechself darauf laufen haben.

Certain kind of molecules like to associate

Bestimmte Arten von Molekülen assoziieren sich gerne

with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red

mit dem Mörtel. Zum Beispiel, in diesem Fall, RNS, in rot gezeigt

-- this is a relative of DNA,

– das ist ein Verwandter der DNS,

it's an informational molecule --

es ist ein Informationsmolekül –

it can come along and it starts to associate

es kann ankommen und es beginnt sich

with the surface of this clay.

mit der Oberfläche dieses Mörtels zu verbinden.

This structure, then, can organize the

Die Struktur kann dann die Formation einer

formation of a membrane boundary around

Membrangrenze um sich selbst organisieren

itself, so it can make a body of

also kann es einen Körper

liquid molecules around itself, and that's

flüssiger Moleküle um sich selbst formen, und das

shown in green here on this micrograph.

ist hier auf diesem Mikrograph in grün dargestellt.

So just through self-assembly, mixing things

Also nur durch Selbst-Anordnung, Dinge im Labor

together in the lab, we can come up with, say,

zusammenmischen, können wir zum Beispiel

a metabolic surface with some

eine metabolische Oberfläche mit einigen

informational molecules attached

Informationsmolekülen in ihrem

inside of this membrane body, right?

Membrankörper schaffen, richtig?

So we're on a road towards living systems.

Wir sind also auf dem Weg zu lebenden Systemen.

But if you saw this protocell, you would not

Aber wenn Sie diese Protozelle sehen würden, würde Sie sie nicht

confuse this with something that was actually alive.

mit etwas, das tatsächlich lebt, verwechseln.

It's actually quite lifeless. Once it forms,

Sie ist sogar sehr lebenslos. Wenn sie sich einmal bildet,

it doesn't really do anything.

tut sie eigentlich nicht wirklich etwas.

So, something is missing.

Also, etwas fehlt.

Some things are missing.

Ein paar Dinge fehlen.

So some things that are missing is,

Also diese fehlenden Dinge sind,

for example, if you had a flow of energy

zum Beispiel, wenn Sie einen Energiefluss durch

through a system, what we'd want

ein System hätten, was wir dann wollen würden

is a protocell that can harvest

ist eine Protozelle, die einen Teil dieser Energie

some of that energy in order to maintain itself,

ernten kann, um sich zu erhalten,

much like living systems do.

so wie es lebende Systeme tun.

So we came up with a different protocell

Also haben wir ein anderes Modell einer

model, and this is actually simpler than the previous one.

Protozelle erstellt, die ist sogar einfacher als die vorherige.

In this protocell model, it's just an oil droplet,

In diesem Protozellenmodell, das nur ein Öltröpfchen ist,

but a chemical metabolism inside

befindet sich ein chemischer Stoffwechsel,

that allows this protocell to use energy

der es dieser Protozelle erlaubt, Energie zu verwenden

to do something, to actually become dynamic,

um etwas zu tun, um dynamisch zu werden,

as we'll see here.

wie wir hier sehen werden.

You add the droplet to the system.

Sie geben das Tröpfchen in ein System.

It's a pool of water, and the protocell

Es ist eine Wasserpfütze und die Protozelle

starts moving itself around in the system.

beginnt, sich durch das System zu bewegen.

Okay? Oil droplet forms

Okay? Das Öltröpfchen formt sich durch

through self-assembly, has a chemical

Selbst-Anordnung, hat innen einen chemischen

metabolism inside so it can use energy,

Stoffwechsel, damit es Energie verwenden kann,

and it uses that energy to move itself

und es verwendet diese Energie um sich selbst

around in its environment.

in seiner Umwelt zu bewegen.

As we heard earlier, movement is very

Wie wir zuvor gehört haben, ist Bewegung sehr

important in these kinds of living systems.

wichtig in dieser Art lebender Systeme.

It is moving around, exploring its environment,

Es bewegt sich, erforscht seine Umgebung,

and remodeling its environment, as you see,

formt seine Umgebung um, wie Sie sehen,

by these chemical waves that are forming by the protocell.

durch chemische Wellen, die die Protozelle bildet.

So it's acting, in a sense, like a living system

Es benimmt sich auf gewisse Weise wie ein lebendiges System,

trying to preserve itself.

das sich selbst zu erhalten versucht.

We take this same moving protocell here,

Wir nehmen diese selbe sich bewegende Protozelle

and we put it in another experiment,

und nehmen sie für ein anderes Experiment,

get it moving. Then I'm going

bringen sie in Bewegung. Dann werde ich

to add some food to the system,

etwas Nahrung zum System hinzufügen,

and you'll see that in blue here, right?

und Sie sehen das Blaue hier, richtig?

So I add some food source to the system.

Also füge ich eine Nahrungsquelle zum System hinzu.

The protocell moves. It encounters the food.

Die Protozelle bewegt sich. Sie trifft auf die Nahrung.

It reconfigures itself and actually then

Sie gestaltet sich um und kann dann

is able to climb to the highest concentration

zur höchsten Konzentration an Nahrung in diesem

of food in that system and stop there.

System klettern und dort stoppen.

Alright? So not only do we have this system

Ok? Wir haben also nicht nur dieses System,

that has a body, it has a metabolism,

das einen Körper hat, sondern es hat auch einen Stoffwechsel,

it can use energy, it moves around.

kann Energie verwenden und sich herumbewegen.

It can sense its local environment

Es kann seine lokale Umgebung spüren

and actually find resources

und in dieser Umwelt Ressourcen finden

in the environment to sustain itself.

um sich selbst zu erhalten.

Now, this doesn't have a brain, it doesn't have

Nun, es hat kein Gehirn, es hat kein

a neural system. This is just a sack of

Nervensystem. Es ist nur ein Bündel

chemicals that is able to have this interesting

Chemikalien, das fähig ist, dieses interessante und

and complex lifelike behavior.

komplexe lebensähnliche Verhalten zu zeigen.

If we count the number of chemicals

Wenn wir die Anzahl von Chemikalien in diesem

in that system, actually, including the water

System zählen, inklusive des Wassers,

that's in the dish, we have five chemicals

das in der Schale ist, haben wir fünf Chemikalien,

that can do this.

die das tun können.

So then we put these protocells together in a

Dann geben wir diese Protozellen in einem einzigen

single experiment to see what they would do,

Experiment zusammen und sehen, was sie tun

and depending on the conditions, we have

und abhängig von den Voraussetzungen,

some protocells on the left that are

haben wir einige Protozellen links, die sich

moving around and it likes to touch the other

bewegen und die anderen Strukturen in ihrer

structures in its environment.

Umgebung gerne bewegen.

On the other hand we have two moving

Auf der anderen Seite haben wir zwei sich bewegende

protocells that like to circle each other,

Protozellen, die sich gerne umkreisen

and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.

und eine Art Tanz bilden, einen komplexen Tanz miteinander.

Right? So not only do individual protocells

Ja? Also haben nicht nur individuelle Protozellen

have behavior, what we've interpreted as

ein Verhalten, das wir als Verhalten in diesem System

behavior in this system, but we also have

interpretiert haben, sondern wir haben auch

basically population-level behavior

Verhalten fast wie auf dem Level einer Bevölkerung,

similar to what organisms have.

wie es auch Organismen aufweisen.

So now that you're all experts on protocells,

Jetzt wo Sie alle Experten für Protozellen sind

we're going to play a game with these protocells.

werden wir mit diesen Protozellen ein Spiel spielen.

We're going to make two different kinds.

Wir werden zwei verschiedene Arten machen.

Protocell A has a certain kind of chemistry

Protozelle A hat eine Art Chemie in sich,

inside that, when activated, the protocell

die sie, wenn sie aktiviert wird,

starts to vibrate around, just dancing.

herumvibrieren lässt, quasi tanzen.

So remember, these are primitive things,

Erinnern Sie sich, das sind primitive Dinge,

so dancing protocells, that's very

also sind tanzende Protozellen schon sehr

interesting to us. (Laughter)

interessant für uns. (Gelächter)

The second protocell has a different

Die zweite Protozelle hat eine andere Chemie

chemistry inside, and when activated,

in sich, die, wenn aktiviert, alle Protozellen

the protocells all come together and they fuse

zusammenkommen und sich zu

into one big one. Right?

einer einzigen Großen verbinden lässt. Ja?

And we just put these two together

Und wir geben diese beiden zusammen,

in the same system.

im gleichen System.

So there's population A,

Da ist also Bevölkerung A,

there's population B, and then

da ist Bevölkerung B, und dann

we activate the system,

aktivieren wir das System

and protocell Bs, they're the blue ones,

und die Protozellen B, das sind die blauen,

they all come together. They fuse together

kommen alle zusammen. Sie verbinden sich und

to form one big blob, and the other protocell

formen einen großen Tropfen. Und die anderen Protozellen

just dances around. And this just happens

tanzen nur herum. Und das passiert nur,

until all of the energy in the system is

bis alle Energie aus dem System

basically used up, and then, game over.

verbraucht ist und dann ist das Spiel aus.

So then I repeated this experiment

Also habe ich dieses Experiment ein paar

a bunch of times, and one time

Mal wiederholt und einmal ist etwas

something very interesting happened.

sehr interessantes passiert.

So, I added these protocells together

Ich habe also die Protozellen zusammen ins

to the system, and protocell A and protocell B

System gegeben und Protozellen A und B

fused together to form a hybrid protocell AB.

haben sich zu einer hybriden Protozelle AB verbunden.

That didn't happen before. There it goes.

Das war zuvor nicht passiert. Sehen Sie.

There's a protocell AB now in this system.

Da ist jetzt eine Protozelle AB in diesem System.

Protocell AB likes to dance around for a bit,

Sie tanzt gerne eine Weile herum,

while protocell B does the fusing, okay?

währen die Protozelle B die Verbindung übernimmt.

But then something even more interesting happens.

Aber dann passiert etwas noch Interessanteres.

Watch when these two large protocells,

Sehen Sie wie diese zwei großen Protozellen,

the hybrid ones, fuse together.

die hybriden, sich verbinden.

Now we have a dancing protocell

Wie haben jetzt ein tanzende Protozelle

and a self-replication event. Right. (Laughter)

und einen Akt der Selbstkopie. Ok. (Gelächter)

Just with blobs of chemicals, again.

Wieder nur mit zwei Klecksen von Chemikalien.

So the way this works is, you have

Das funktioniert so, dass Sie

a simple system of five chemicals here,

hier ein simples System von fünf Chemikalien haben,

a simple system here. When they hybridize,

und hier auch ein simples System. Wenn sie sich kreuzen,

you then form something that's different than

erhalten Sie etwas anderes als vorher, etwas

before, it's more complex than before,

das komplexer ist als das vorherige System

and you get the emergence of another kind of

und Sie sehen das Auftauchen einer anderen Art

lifelike behavior which

lebensähnlichen Verhaltens, in diesem

in this case is replication.

Fall ist das Replikation.

So since we can make some interesting

Da wir also ein paar interessante Protozellen machen

protocells that we like, interesting colors and

können, die uns gefallen, mit interessanten Farben

interesting behaviors, and they're very easy

und interessantem Verhalten, und sie leicht zu machen

to make, and they have interesting lifelike

sind, und sie interessante lebensähnliche

properties, perhaps these protocells have

Eigenschaften haben, vielleicht haben diese Protozellen

something to tell us about the origin of life

uns etwas über den Ursprung des Leben auf

on the Earth. Perhaps these represent an

der Erde zu sagen. Vielleicht stellen sie einen leicht

easily accessible step, one of the first steps

zugänglich Schritt dar, einen der ersten Schritte,

by which life got started on the early Earth.

wie das Leben auf der frühen Erde begonnen hat.

Certainly, there were molecules present on

Es gab definitiv Moleküle auf der frühen

the early Earth, but they wouldn't have been

Erde, aber sie waren wahrscheinlich nicht diese

these pure compounds that we worked with

puren Verbindungen, mit denen wir im Labor

in the lab and I showed in these experiments.

gearbeitet haben und die ich in diesen Experimenten gezeigt habe.

Rather, they'd be a real complex mixture of

Sie waren wohl eher eine sehr komplexe Mischung

all kinds of stuff, because

aus allen möglichen Sachen, weil

uncontrolled chemical reactions produce

unkontrollierte chemische Reaktionen eine diverse

a diverse mixture of organic compounds.

Mischung aus organischen Inhaltsstoffen produzieren.

Think of it like a primordial ooze, okay?

Stellen Sie es sich wie eine Art Urschlamm vor, OK?

And it's a pool that's too difficult to fully

Und er befindet sich in einer Pfütze, die selbst

characterize, even by modern methods, and

durch moderne Methoden nur schwer ganz zu charakterisieren ist,

the product looks brown, like this tar here

und das Produkt sieht braun aus, wie dieser Teer hier

on the left. A pure compound

auf der linken Seite. Eine pure Verbindung sehen

is shown on the right, for contrast.

Sie rechts, für den Kontrast.

So this is similar to what happens when you

Das ist ähnlich wie was passiert, wenn Sie

take pure sugar crystals in your kitchen,

pure Zuckerkristalle aus Ihrer Küche nehmen,

you put them in a pan, and you apply energy.

sie in eine Pfanne geben und Energie applizieren.

You turn up the heat, you start making

Wenn sie die Hitze hochdrehen, beginnen Sie, chemische

or breaking chemical bonds in the sugar,

Verbindungen im Zucker zu formen oder zu zerbrechen,

forming a brownish caramel, right?

und es bildet sich ein braunes Karamell, richtig?

If you let that go unregulated, you'll

Wenn Sie das unreguliert weitermachen, werden Sie weiter

continue to make and break chemical bonds,

chemische Verbindungen formen und zerbrechen,

forming an even more diverse mixture of

und eine noch facettenreichere Mischung von

molecules that then forms this kind of black

Molekülen machen, die dann dieses dicke, teerige

tarry stuff in your pan, right, that's

Zeug in Ihrer Pfanne formen, ok, das

difficult to wash out. So that's what

schwer abzuwaschen ist. So könnte der

the origin of life would have looked like.

Ursprung des Lebens ausgesehen haben.

You needed to get life out of this junk that

Sie mussten Leben aus diesem Schrott herausbekommen,

is present on the early Earth,

den es auf der frühen Erde gab,

four, 4.5 billion years ago.

vor vier bis viereinhalb Milliarden Jahren.

So the challenge then is,

Die Herausforderung ist dann,

throw away all your pure chemicals in the lab,

all Ihre puren Chemikalien aus dem Labor wegzuwerfen und

and try to make some protocells with lifelike

zu versuchen, Protozellen aus den lebensähnlichen

properties from this kind of primordial ooze.

Eigenschaften dieses Urschlamms herzustellen.

So we're able to then see the self-assembly

Wir sehen dann wieder die Selbst-Anordnung

of these oil droplet bodies again

dieser Körper aus Öltröpfchen,

that we've seen previously,

die wir zuvor gesehen haben,

and the black spots inside of there

und die schwarzen Tupfen darin

represent this kind of black tar -- this diverse,

repräsentieren diesen schwarzen Schlamm – diesen facettenreichen,

very complex, organic black tar.

sehr komplexen, organischen schwarzen Schlamm.

And we put them into one of these

Und wir geben sie in eines dieser

experiments, as you've seen earlier, and then

Experimente, wie Sie zuvor gesehen haben, und dann

we watch lively movement that comes out.

beobachten wir die lebendige Bewegung, die herauskommt.

They look really good, very nice movement,

Sie sehen sehr gut aus, sehr gute Bewegung,

and also they appear to have some kind of

und sie dürften auch eine Art Verhalten

behavior where they kind of circle

haben, wo sie quasi umeinander kreisen

around each other and follow each other,

und sich gegenseitig verfolgen,

similar to what we've seen before -- but again,

ähnlich wie was wir zuvor gesehen haben – aber auch hier

working with just primordial conditions,

nur mit primordialen Eigenschaften arbeitend,

no pure chemicals.

ohne pure Chemikalien.

These are also, these tar-fueled protocells,

Das sind auch schlammgetriebene Protozellen,

are also able to locate resources

die auch Ressourcen in ihrer Umgebung

in their environment.

lokalisieren können.

I'm going to add some resource from the left,

Ich werde etwas Nahrung von links hier dazu

here, that defuses into the system,

geben, die sich im System verteilt, und

and you can see, they really like that.

Sie sehen, das mögen sie sehr.

They become very energetic, and able

Sie sind sehr energetisch geworden, und können

to find the resource in the environment,

jetzt die Nahrungsquelle in ihrer Umgebung finden,

similar to what we saw before.

ähnlich wie, was wir zuvor gesehen haben.

But again, these are done in these primordial

Aber auch hier, das wird unter primordialen Umständen

conditions, really messy conditions,

gemacht, sehr unordentlichen Umständen,

not sort of sterile laboratory conditions.

nicht wie in einem sterilen Labor.

These are very dirty little protocells,

Das sind in Wahrheit sehr dreckige

as a matter of fact. (Laughter)

kleinen Protozellen. (Gelächter)

But they have lifelike properties, is the point.

Aber sie haben lebensähnliche Eigenschaften, darum geht es.

So, doing these artificial life experiments

Also, indem wir diese Experimente mit künstlichem Leben machen,

helps us define a potential path between

können wir einen möglichen Weg zwischen

non-living and living systems.

nicht-lebenden und lebenden Systemen finden.

And not only that, but it helps us

Und nicht nur das, es hilft uns auch, unsere

broaden our view of what life is

Ansicht davon, was das Leben ist, zu erweitern,

and what possible life there could be

und was es an weiterem Leben da draußen

out there -- life that could be very different

geben könnte -- Leben, das seh anderes sein könnte

from life that we find here on Earth.

von dem Leben das wir auf der Erde finden.

And that leads me to the next

Und das bringt mich zum nächsten Begriff,

term, which is "weird life."

der "eigenartiges Leben" ist.

This is a term by Steve Benner.

Das ist ein Begriff von Steve Benner.

This is used in reference to a report

Er wird in Bezug auf einen Bericht aus 2007 vom

in 2007 by the National Research Council

National Research Council der Vereinigten Staaten

in the United States, wherein

verwendet, in dem sie

they tried to understand how we can

versuchen zu verstehen, wie wir nach

look for life elsewhere in the universe, okay,

Leben woanders im Universum suchen können, OK,

especially if that life is very different from life

besonders wenn dieses Leben sehr anders als unseres

on Earth. If we went to another planet and

auf der Erde ist. Wenn wir auf einen anderen Planeten kämen und

we thought there might be life there,

meinten, dort könnte es Leben geben,

how could we even recognize it as life?

wie könnten wir dieses Leben als solches erkennen?

Well, they came up with three very general

Nun, sie haben drei sehr allgemeine Kriterien

criteria. First is -- and they're listed here.

aufgestellt. Das erste ist -- und sie sind hier aufgelistet.

The first is, the system has to be in

Das erste ist, das System muss sich in einem

non-equilibrium. That means the system

Ungleichgewicht befinden. Das heißt, das System kann

cannot be dead, in a matter of fact.

nicht tot sein, klar gesprochen.

Basically what that means is, you have

Im Grunde genommen bedeutet das, Sie haben

an input of energy into the system that life

ein Energieinput in das System, dass das Leben

can use and exploit to maintain itself.

verwenden und verbrauchen kann, um sich zu erhalten.

This is similar to having the Sun shining

Das ist ähnlich wie wenn die Sonne auf die

on the Earth, driving photosynthesis,

Erde scheint, Photosynthese vorantreibt,

driving the ecosystem.

das Ökosystem vorantreibt.

Without the Sun, there's likely to be

Ohne die Sonne wäre es wahrscheinlich, dass es auf der

no life on this planet.

Erde kein Leben gäbe.

Secondly, life needs to be in liquid form,

Zweitens, Leben muss in flüssiger Form sein,

so that means even if we had some

also heißt das, selbst wenn wir ein paar

interesting structures, interesting molecules

interessante Strukturen, interessante Moleküle hätten,

together but they were frozen solid,

die zusammen hartgefroren wären,

then this is not a good place for life.

dann wäre das kein guter Platz für Leben.

And thirdly, we need to be able to make

Und drittens, wir müssen chemische Bindungen formen

and break chemical bonds. And again

und zerbrechen können. Und wiederum ist das wichtig,

this is important because life transforms

weil Leben Resourcen

resources from the environment into

von der Umwelt in

building blocks so it can maintain itself.

Baublöcke verwandelt, um sich zu erhalten.

Now today, I told you about very strange

Heute habe ich ihnen von sehr seltsamen

and weird protocells -- some that contain clay,

und eigentartigen Protozellen erzählt -- einige, die Mörtel enthalten,

some that have primordial ooze in them,

einige, die Urschlamm in sich tragen,

some that have basically oil

einige, die praktisch Öl statt

instead of water inside of them.

Wasser in sich haben.

Most of these don't contain DNA,

Die meisten von ihnen enthalten keine DNS,

but yet they have lifelike properties.

aber trotzdem haben sie lebensähnliche Eigenschaften.

But these protocells satisfy

Aber diese Protozellen erfüllen die

these general requirements of living systems.

allgemeinen Voraussetzungen lebender Systeme.

So by making these chemical, artificial

Also in dem wir diese chemischen, künstliches

life experiments, we hope not only

Leben erforschenden Experiemente machen, möchten wir

to understand something fundamental

nicht nur etwas Grundlegendes über den

about the origin of life and the existence

Ursprung des Lebens und die Existenz von Leben auf

of life on this planet, but also

diesem Planeten verstehen, sondern auch,

what possible life there could be

was für Leben es da draußen im Universum

out there in the universe. Thank you.

sonst noch geben könnte. Ich danke Ihnen.

(Applause)

(Applaus)