Martin Hanczyc: The line between life and not-life

Μετάφραση: Penny Krana Επιμέλεια: Leonidas Argyros

So historically there has

Ιστορικά λοιπόν υπήρξε

been a huge divide between what people

ένας μεγάλος διαχωρισμός μεταξύ αυτού που οι άνθρωποι

consider to be non-living systems on one

θεωρούν ως μη έμβια συστήματα απ' τη μια μεριά

side, and living systems on the other side.

και έμβια συστήματα απ' την άλλη.

So we go from, say, this beautiful and

Ας πούμε λοιπόν ότι ξεκινάμε έχοντας απ' τη μία αυτό το όμορφο

complex crystal as non-life, and this rather

και πολύπλοκο κρύσταλλο το οποίο θεωρούμε ως μη έμβιο

beautiful and complex cat on the other side.

και απ' την άλλη αυτή την όμορφη και πολύπλοκη γάτα.

Over the last hundred and fifty years or so,

Τα τελευταία 150 χρόνια περίπου

science has kind of blurred this distinction

η επιστήμη έχει θολώσει κάπως τα όρια μεταξύ

between non-living and living systems, and

μη έμβιων και έμβιων συστημάτων

now we consider that there may be a kind

και πλέον σκεφτόμαστε μήπως υπάρχει κάποιο είδος

of continuum that exists between the two.

αδιάσπαστης αλληλουχίας μεταξύ τους.

We'll just take one example here:

Θα φέρώ εδώ ένα παράδειγμα:

a virus is a natural system, right?

ένας ιός είναι ένα φυσικό σύστημα σωστά;

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

Είναι όμως πολύ απλό. Υπεραπλουστευμένο.

It doesn't really satisfy all the requirements,

Δεν ικανοποιεί όλα τα κριτήρια.

it doesn't have all the characteristics

Δεν έχει όλα τα χαρακτηριστικά

of living systems and is in fact a parasite

των έμβιων συστημάτων και είναι στην πραγματικότητα ένα παράσιτο

on other living systems in order to, say,

των άλλων έμβιων συστημάτων προκειμένου

reproduce and evolve.

να αναπαραχθεί και να εξελιχθεί.

But what we're going to be talking about here

Σήμερα όμως θα μιλήσουμε

tonight are experiments done on this sort of

για πειράματα πάνω σε αυτό φάσμα

non-living end of this spectrum -- so actually

έμβιων και μη έμβιων,

doing chemical experiments in the laboratory,

Δηλαδή κάνοντας χημικά πειράματα στο εργαστήριο,

mixing together nonliving ingredients

ανακατεύοντας μαζί μη έμβια υλικά

to make new structures, and that these

για να κάνεις νέες δομές και τελικά

new structures might have some of the

αυτές οι νέες δομές μπορεί να έχουν κάποια απ' τα

characteristics of living systems.

χαρακτηριστικά των έμβιων συστημάτων.

Really what I'm talking about here is

Μιλάω για μια προσπάθεια να δημιουργήσουμε

trying to create a kind of artificial life.

ένα νέο είδος τεχνητής ζωής.

So what are these characteristics that I'm

Τι είναι όμως αυτά τα χαρακτηριστικά για τα οποία μιλάω;

talking about? These are them.

Ορίστε:

We consider first that life has a body.

Καταρχάς θεωρούμε ότι η ζωή έχει ένα σώμα.

Now this is necessary to distinguish the self

Τώρα πρέπει να διαχωρίσουμε την υπόσταση

from the environment.

απ' το περιβάλλον.

Life also has a metabolism. Now this is a

H ζωή έχει και μεταβολισμό. Μέσω αυτής της διαδικασίας

process by which life can convert resources

η ζωή μπορεί να μετατρέψει πόρους

from the environment into building blocks

απ' το περιβάλλον σε «οικοδομικά υλικά»

so it can maintain and build itself.

ώστε να συντηρήσει και να «χτίσει» τον εαυτό της.

Life also has a kind of inheritable information.

Η ζωή επίσης έχει ένα είδος κληρονομήσιμης πληροφορίας.

Now we, as humans, we store our information

Εμείς ως άνθρωποι αποθηκεύουμε τις πληροφορίες μας

as DNA in our genomes and we pass this

μέσω του DNA στα γονίδιά μας και περνάμε αυτήν

information on to our offspring.

την πληροφορία στους απογόνους μας.

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

Αν ζευγαρώσουμε τα δύα πρώτα -το σώμα και το μεταβολισμό-

we can come up with a system that could

θα πάρουμε ένα σύστημα που θα μπορούσε

perhaps move and replicate, and if we

ίσως να κινηθεί και να ανατυπωθεί

coupled these now to inheritable information,

και αν ζευγαρώναμε αυτά τα δύο σε κληρονομήσιμες πληροφορίες

we can come up with a system that would be

θα παίρναμε ένα σύστημα που θα έμοιαζε

more lifelike, and would perhaps evolve.

πιο πολύ σε μια μορφή ζωής και ίσως να εξελισσόταν κιόλας.

And so these are the things we will try to do

Κάτι τέτοιο λοιπόν προσπαθούμε να κάνουμε

in the lab, make some experiments that have

στο εργαστήριο κάνοντας πειράματα που

one or more of these characteristics of life.

έχουν ένα ή περισσότερα χαρακτηριστικά της ζωής.

So how do we do this? Well, we use

Πώς θα το κάνουμε λοιπόν αυτό; Χρησιμοποιώντας ένα

a model system that we term a protocell.

πρότυπο σύστημα που ονομάζουμε πρωτοκύτταρο.

You might think of this as kind of like a

Θα μπορούσατε να το πείτε ένα είδος

primitive cell. It is a simple chemical

πρωταρχικού κυττάρου. Είναι ένα απλό χημικό μοντέλο

model of a living cell, and if you consider

ενός ζωντανού κυττάρου και αν σκεφτείτε

for example a cell in your body may have

π.χ. ένα κύτταρο στο σώμα σας μπορεί να έχει

on the order of millions of different types

εκατομμύρια διαφορετικούς τύπους

of molecules that need to come together,

μορίων που πρέπει να συνδυαστούν

play together in a complex network

φτιάχνοντας ένα πολύπλοκο δίκτυο

to produce something that we call alive.

ώστε to κυτταρο να «ζωντανέψει».

In the laboratory what we want to do

Αυτό που θέλουμε να κάνουμε στο εργαστήριο

is much the same, but with on the order of

είναι πάνω κάτω το ίδιο μόνο που οι συνδυασμοί μορίων

tens of different types of molecules --

είναι λιγότεροι ώστε να ειναι λιγότερο πολύπλοκο

so a drastic reduction in complexity, but still

αλλά το κύτταρο να είναι

trying to produce something that looks lifelike.

όσο πιο κοντά γίνεται στο ζωντανό.

And so what we do is, we start simple

Έτσι αυτό που κάνουμε είναι να ξεκινάμε απλά

and we work our way up to living systems.

και να προχωράμε προς τα έμβια συστήματα.

Consider for a moment this quote by

Αναλογιστείτε για μια στιγμή αυτή τη φράση

Leduc, a hundred years ago, considering a

του Λεντούκ εκατό χρόνια πριν σχετικά με

kind of synthetic biology:

τη συνθετική βιολογία:

"The synthesis of life, should it ever occur,

«Η σύνθεση της ζωής αν ποτέ συμβεί

will not be the sensational discovery which we

δε θα είναι μια εντυπωσιακή ανακάλυψη

usually associate with the idea."

όπως την έχουμε στο μυαλό μας».

That's his first statement. So if we actually

Επομένως αν όντως θέλουμε να δημιουργήσουμε ζωή στα εργαστήρια

create life in the laboratories, it's

πιθανότατα

probably not going to impact our lives at all.

να μην επηρεάσει καθόλου τις ζωές μας.

"If we accept the theory of evolution, then

«Αν δεχτούμε τη θεωρία της εξέλιξης τότε

the first dawn of synthesis of life must consist

στην αυγή της σύνθεσης της ζωής θα πρέπει να υπάρχει

in the production of forms intermediate

παραγωγή τύπων μεταξύ

between the inorganic and the organic

ανόργανου και οργανικού κόσμου

world, or between the non-living

ή μεταξύ έμβιου και μη έμβιου,

and living world, forms which possess

τύποι που θα έχουν

only some of the rudimentary attributes of life"

μόνο μερικά απ'τα στοιχειώδη χαρακτηριστικά της ζωής»

-- so, the ones I just discussed --

-όπως αυτές που μόλις σας ανέφερα-

"to which other attributes will be slowly added

«στα οποία χαρακτηριστικά θα προστίθενται σταδιακά και άλλα

in the course of development by the

καθώς εξελίσσεται μέσα από την αλληλεπίδραση

evolutionary actions of the environment."

με το περιβάλλον».

So we start simple, we make some structures

Έτσι λοιπόν ξεκινάμε απλά, φτιάχνοντας κάποιες δομές

that may have some of these characteristics

που μπορεί να έχουν μερικά απ' αυτά τα χαρακτηριστικά

of life, and then we try to develop that

της ζωής και προσπαθούμε να το αναπτύξουμε

to become more lifelike.

ώστε να μοιάζει περισσότερο με ζωή.

This is how we can start to make a protocell.

Έτσι ξεκινάμε να φτιάξουμε ένα πρωτοκύτταρο.

We use this idea called self-assembly.

Αυτή την ιδέα την αποκαλούμε αυτο-συναρμολόγηση.

What that means is, I can mix some

Αυτό σημαίνει ότι μπορώ να συνδυάσω

chemicals together in a test tube in my lab,

χημικά μεταξύ τους σε έναν σωλήνα στο εργαστήριο

and these chemicals will start to self-associate

και αυτά τα χημικά να συνδέονται μεταξύ τους

to form larger and larger structures.

φτιάχνοντας όλο και μεγαλύτερες δομές.

So say on the order of tens of thousands,

Έτσι μια σειρά από δεκάδες χιλιάδες,

hundreds of thousands of molecules will

εκατοντάδες χιλιάδες μόρια

come together to form a large structure

θα ενωθούν σχηματίζοντας μία μεγάλη δομή

that didn't exist before.

που δεν υπήρχε νωρίτερα.

And in this particular example,

Σ' αυτό το συγκεκριμένο παράδειγμα

what I took is some membrane molecules,

πήρα μόρια μεμβρανών,

mixed those together in the right environment,

τα συνδύασα στο κατάλληλο περιβάλλον

and within seconds it forms these rather

και μέσα σε δευτερόλεπτα σχημάτισαν αυτές τις κάπως

complex and beautiful structures here.

πολύπλοκες και πανέμορφες δομές εδώ.

These membranes are also quite similar,

Αυτές οι μεμβράνες είναι επίσης παρόμοιες

morphologically and functionally,

μορφολογικά και λειτουργικά

to the membranes in your body,

με τις μεμβράνες του σώματός μας

and we can use these, as they say,

και μπορούμε να τις χρησιμοποιήσουμε

to form the body of our protocell.

για να φτιάξουμε το σώμα του πρωτοκυττάρου μας.

Likewise,

Με παρόμοιο τρόπο

we can work with oil and water systems.

μπορούμε να δουλέψουμε με το λάδι και συστήματα νερού.

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

Όπως ξέρετε αν βάλεις λάδι και νερό μαζί

they don't mix, but through self-assembly

δεν ανακατεύονται αλλά μέσω της αυτο-συναρμολόγησης

we can get a nice oil droplet to form,

φτιάχνεις μια σταγόνα λάδι

and we can actually use this as a body for

και μπορούμε αυτό το σώμα να το χρησιμοποιήσουμε

our artificial organism or for our protocell,

ως τεχνητο οργανισμό για το πρωτοκύτταρό μας,

as you will see later.

όπως θα δείτε αργότερα.

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

Έτσι φτιάχνουμε «κορμί», σωστά;

Some architectures.

Μια αρχιτεκτονική δομή.

What about the other aspects of living systems?

Τώρα τΙ γίνεται με τις άλλες πλευρές των έμβιων συστημάτων;

So we came up with this protocell model here

Έχουμε λοιπόν αυτό το μοντέλο πρωτοκύτταρου

that I'm showing.

το οποίο σας δείχνω εδώ.

We started with a natural occurring clay

Ξεκινήσαμε με φυσικό άργιλο

called montmorillonite.

που λέγεται μοντμοριλλονίτης.

This is natural from the environment, this clay.

Αυτός ο άργιλος είναι φυσικό προϊόν του περιβάλλοντος.

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

Σχηματίζει μία επιφάνεια που είναι ας πούμε χημικά ενεργή.

It could run a metabolism on it.

Θα μπορούσε να έχει και μεταβολισμό.

Certain kind of molecules like to associate

Σε ορισμένα είδη μορίων αρέσει να σχετίζονται

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

με τον άργιλο. Για παράδειγμα σε αυτή την περίπτωση το RNA, με κόκκινο εδώ,

-- this is a relative of DNA,

συγγενής του DNA,

it's an informational molecule --

είναι ένα πληροφοριακό μόριο,

it can come along and it starts to associate

μπορεί ν' αρχίσει να αλληλεπιδρά με

with the surface of this clay.

την επιφάνεια του άργιλου.

This structure, then, can organize the

Αυτή η δομή μπορεί να οργανώσει

formation of a membrane boundary around

το σχηματισμό μιας μεμβράνης γύρω απ' το εαυτό της

itself, so it can make a body of

κι έτσι να φτιάξει ένα σώμα υγρών μορίων

liquid molecules around itself, and that's

γύρω του κι αυτό φαίνεται εδώ με πράσινο

shown in green here on this micrograph.

σε αυτή τη μικρογραφία.

So just through self-assembly, mixing things

Έτσι μέσω της αυτο-συναρμολόγησης, συνδυάζοντας πράγματα

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

μαζί στο εργαστήριο μπορούμε να δούμε

a metabolic surface with some

μια μεταβολική επιφάνεια με

informational molecules attached

με κάποια πληροφοριακά μόρια

inside of this membrane body, right?

μέσα σε αυτό το σώμα μεμβράνης, σωστά;

So we're on a road towards living systems.

Έτσι βρισκόμαστε στο δρόμο προς τα έμβια συστήματα.

But if you saw this protocell, you would not

Αλλά αν βλέπατε αιυτό το πρωτοκύτταρο δε θα το

confuse this with something that was actually alive.

μπερδεύατε με κάτι που θα ήταν πραγματικά ζωντανό.

It's actually quite lifeless. Once it forms,

Είναι σχεδόν χωρίς ζωή. Με το που σχηματίζεται

it doesn't really do anything.

δεν κάνει και τίποτα περισσότερο.

So, something is missing.

Έτσι κάτι λείπει

Some things are missing.

Κάποια πράγματα λείπουν.

So some things that are missing is,

Ανάμεσα σε αυτά που λείπουν είναι

for example, if you had a flow of energy

για παράδειγμα, αν είχες ένα κύμα ενέργειας

through a system, what we'd want

μέσα από ένα σύστημα, θα θέλαμε

is a protocell that can harvest

ένα πρωτοκύτταρο που μπορεί να συγκεντρώσει

some of that energy in order to maintain itself,

λίγο απ' αυτή την ενέργεια ώστε να αυτοδιατηρηθεί,

much like living systems do.

όπως κάνουν τα έμβια συστήματα.

So we came up with a different protocell

Έτσι ήρθαμε αντιμέτωποι με ένα μοντέλο διαφορετικού

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

πρωτοκύτταρου, πιο απλού απ' το προηγούμενο.

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

Σε αυτό το μοντέλο έχουμε απλά μια σταγόνα λαδιού

but a chemical metabolism inside

κι ένα χημικό μεταβολισμό μέσα

that allows this protocell to use energy

που επιτρέπει σε αυτό το πρωτοκύτταρο να χρησιμοποιήσει ενέργεια

to do something, to actually become dynamic,

για να γίνει δυναμικό

as we'll see here.

όπως θα δούμε εδώ.

You add the droplet to the system.

Προσθέτεις τη σταγόνα στο σύστημα.

It's a pool of water, and the protocell

Είναι μια πισίνα νερού και το πρωτοκύτταρο

starts moving itself around in the system.

αρχίζει να κινείται μέσα στο σύστημα.

Okay? Oil droplet forms

Εντάξει; Η σταγόνα λαδιού σχηματίζεται

through self-assembly, has a chemical

μέσω της αυτο-συναρμολόγησης, έχει ένα χημικό

metabolism inside so it can use energy,

μεταβολισμό ώστε μπορεί να καταναλώσει ενέργεια

and it uses that energy to move itself

και τη χρησιμοποιεί για να κινηθεί

around in its environment.

μέσα στο περιβάλλον της.

As we heard earlier, movement is very

Όπως ακούσαμε νωρίτερα η κίνηση είναι πολύ

important in these kinds of living systems.

σημαντική σε αυτού του είδους τα έμβια συστήματα.

It is moving around, exploring its environment,

Κινείται ανακαλύπτοντας το περιβάλλον του

and remodeling its environment, as you see,

και αναδομώντας το περιβάλλον του όπως βλέπετε,

by these chemical waves that are forming by the protocell.

μέσω αυτών των χημικών κυμάτων που σχηματίζονται απ' το πρωτοκύτταρο.

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

Έτσι συμπεριφέρεται κατά μία έννοια σαν έμβιο σύστημα

trying to preserve itself.

προσπαθώντας να διατηρηθεί.

We take this same moving protocell here,

Παίρνουμε αυτό το ίδιο πρωτοκύτταρο εδώ

and we put it in another experiment,

και το βάζουμε σε ένα άλλο περιβάλλον

get it moving. Then I'm going

να το κάνουμε να κινηθεί. Tώρα θα

to add some food to the system,

προσθέσω φαγητό στο σύστημα,

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

εδω αυτό φαίνεται με μπλε, οκ;

So I add some food source to the system.

Προσθέτω λίγο φαγητό στο σύστημα.

The protocell moves. It encounters the food.

Το πρωτοκύτταρο κινείται. Συναντά το φαγητό.

It reconfigures itself and actually then

Αναδιαμορφώνει το εαυτό του και τότε πραγματικά

is able to climb to the highest concentration

μπορεί να σκαρφαλώσει σε υψηλότερη συγκέντρωση

of food in that system and stop there.

φαγητού σε αυτό το σύστημα και σταματά εκεί.

Alright? So not only do we have this system

Εντάξει; Έτσι όχι μόνο έχουμε ένα σύστημα

that has a body, it has a metabolism,

που έχει σώμα, μεταβολισμό,

it can use energy, it moves around.

που μπορεί να χρησιμοποιήσει ενέργεια, κινείται.

It can sense its local environment

Μπορεί να αισθανθεί το άμεσο περιβάλλον του

and actually find resources

και να βρει πόρους μέσα σε

in the environment to sustain itself.

αυτό το περιβάλλον ώστε να συντηρηθεί.

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

Τώρα, δεν έχει μυαλό, δεν έχει

a neural system. This is just a sack of

νευρικό σύστημα. Είναι απλά ένα σακί

chemicals that is able to have this interesting

χημικών που μπορεί να έχει αυτή την ενδιαφέρουσα

and complex lifelike behavior.

και περίπλοκη συμπεριφορά που μοιάζει ζωντανή.

If we count the number of chemicals

Αν μετρήσουμε τον αριθμό των χημικών

in that system, actually, including the water

που είναι μέσα στο σύστημα μαζί με το νερό

that's in the dish, we have five chemicals

που είναι στο πιάτο, έχουμε 5 χημικά

that can do this.

που μπορούν να το κάνουν αυτό.

So then we put these protocells together in a

Έτσι βάζουμε τα πρωτοκύτταρα μαζί σε

single experiment to see what they would do,

ένα και μοναδικό πείραμα για να δούμε τι μπορούν να κάνουν

and depending on the conditions, we have

και ανάλογα με την περίσταση έχουμε

some protocells on the left that are

κάποια πρωτοκύτταρα στα αριστερά που

moving around and it likes to touch the other

κινούνται γύρω γύρω και τους αρέσει να έρχονται σε επαφή

structures in its environment.

με τις άλλες δομές στο περιβάλλον.

On the other hand we have two moving

Απ' την άλλη έχουμε δύο κινούμενα

protocells that like to circle each other,

πρωτοκύτταρα που κυκλώνουν το ένα το άλλο

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

και σχηματίζουν ένα είδος χορού, ενός πολύπλοκου χορού μεταξύ τους.

Right? So not only do individual protocells

Εντάξει; Έτσι όχι μόνο κάθε πρωτοκύτταρο έχει

have behavior, what we've interpreted as

δική του συμπεριφορά, ό,τι ερμηνεύουμε ως συμπεριφορά

behavior in this system, but we also have

στο εν λόγω περιβάλλον , αλλά έχουμε

basically population-level behavior

παρόμοια συμπεριφορά σε επίπεδα πληθυσμών

similar to what organisms have.

όπως και οι οργανισμοί.

So now that you're all experts on protocells,

Τώρα που γίνατε όλοι ειδικοί στα πρωτοκύτταρα

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

πάμε να παίξουμε ένα παιχνίδι με αυτά τα πρωτοκύτταρα.

We're going to make two different kinds.

Θα φτιάξουμε δύο διαφορετικά είδη.

Protocell A has a certain kind of chemistry

Το πρωτοκύτταρο Α έχει ένα ορισμένο είδος χημείας

inside that, when activated, the protocell

μέσα του που όταν ενεργοποιείται, το πρωτοκύτταρο

starts to vibrate around, just dancing.

αρχίζει να δονείται, χορεύοντας.

So remember, these are primitive things,

Θυμηθείτε ότι αυτά είναι πρωταρχικά πράγματα

so dancing protocells, that's very

έτσι τα πρωτοκύτταρα-χορευτές

interesting to us. (Laughter)

είναι πολύ ενδιαφέροντα για μας. (Γέλια)

The second protocell has a different

Το δεύτερο πρωτοκύτταρο έχει μια διαφορετική

chemistry inside, and when activated,

χημεία μέσα του και όταν ενεργοποιείται

the protocells all come together and they fuse

τα πρωτοκύτταρα μαζεύονται και

into one big one. Right?

ενώνονται σ' ένα μεγάλο. Εντάξει;

And we just put these two together

Και βάζουμε αυτά τα δύο μαζί

in the same system.

στο ίδιο σύστημα.

So there's population A,

Έχουμε τον πληθυσμό Α

there's population B, and then

και τον πληθυσμό Β και τότε

we activate the system,

ενεργοποιούμε το σύστημα

and protocell Bs, they're the blue ones,

και τα πρωτοκύτταρα Β, που είναι τα μπλε

they all come together. They fuse together

μαζεύονται μαζί. Ενώνονται

to form one big blob, and the other protocell

και κάνουν ενα γρομπαλάκι,ενώ το άλλο πρωτοκύτταρο

just dances around. And this just happens

απλά χορεύει. Και αυτό συμβαίνει

until all of the energy in the system is

μέχρι που η ενέργεια στο σύστημά τους

basically used up, and then, game over.

εξαντλείται και τότε τέρμα.

So then I repeated this experiment

Έτσι επανέλαβα το πείραμα αυτό

a bunch of times, and one time

αρκετές φορές και μια φορά

something very interesting happened.

συνέβη κάτι πολύ ενδιαφέρον.

So, I added these protocells together

Έτσι πρόσθεσα αυτά τα πρωτοκύτταρα μαζί

to the system, and protocell A and protocell B

στο σύστημα και τα πρωτοκύτταρα Α και Β

fused together to form a hybrid protocell AB.

ενώθηκαν και φτιάξαν ένα υβριδικό πρωτοκύτταρο ΑΒ.

That didn't happen before. There it goes.

Αυτό δεν είχε ξανασυμβεί. Και πάει, ξεκίνησε.

There's a protocell AB now in this system.

Να ένα πρωτοκύτταρο ΑΒ στο σύστημα αυτό.

Protocell AB likes to dance around for a bit,

Το πρωτοκύτταρο ΑΒ χορεύει γύρω γύρω για λίγο

while protocell B does the fusing, okay?

ενώ το Β ενώνεται, εντάξει;

But then something even more interesting happens.

Και τότε γίνεται κάτι ακόμα πιο ενδιαφέρον.

Watch when these two large protocells,

Κοιτάξτε όταν τα δύο μεγάλα πρωτοκύτταρα,

the hybrid ones, fuse together.

τα υβριδικά, ενώνονται.

Now we have a dancing protocell

Έτσι έχουμε ένα πρωτοκύτταρο που χορεύει

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

και δίπλα μια απομίμηση. (Γέλια)

Just with blobs of chemicals, again.

Απλά με μπαλίτσες χημικών, ξανά.

So the way this works is, you have

Έτσι ο τρόπος με τον οποίο δουλεύει αυτό

a simple system of five chemicals here,

είναι με ένα απλό σύστημα πέντε χημικών εδώ

a simple system here. When they hybridize,

ένα απλό σύστημα εδώ. Όταν γίνονται υβριδικά,

you then form something that's different than

τότε δημιουργείται κάτι διαφορετικό σε σχέση με πριν,

before, it's more complex than before,

κάτι πιο πολύπλοκο

and you get the emergence of another kind of

και έχεις την εμφάνιση ενός άλλου είδους

lifelike behavior which

«έμβιας» συμπεριφοράς

in this case is replication.

που σ' αυτή την περίπτωση είναι απομίμηση.

So since we can make some interesting

Έτσι απ' τη στιγμή που φτιάχνουμε ενδιαφέροντα πρωτοκύτταρα

protocells that we like, interesting colors and

που μας αρέσουν, με ενδιαφέροντα χρώματα και

interesting behaviors, and they're very easy

ενδιαφέρουσες συμπεριφορές, εύκολα να φτιαχτούν

to make, and they have interesting lifelike

με ενδιαφέρουσες ιδιότητες που μοιάζουν με αυτές

properties, perhaps these protocells have

των έμβιων, ίσως αυτά τα πρωτοκύτταρα έχουν

something to tell us about the origin of life

κάτι να μας πουν για την απαρχή της ζωής

on the Earth. Perhaps these represent an

στη Γη. Ίσως αυτά να αντιπροσωπεύουν

easily accessible step, one of the first steps

εύκολα προσβάσιμα βήματα, ένα απ' τα πρώτα

by which life got started on the early Earth.

που έγιναν όταν η ζωη ξεκίνησε στη Γη.

Certainly, there were molecules present on

Σίγουρα, υπήρχαν μόρια πάνω

the early Earth, but they wouldn't have been

στη νεαρή Γη, αλλά δεν θα ήταν αυτοί οι αγνοί συνδυασμοί

these pure compounds that we worked with

με τους οποίους δουλέψαμε

in the lab and I showed in these experiments.

στο εργαστήριο και που σας έδειξα στα πειράματα.

Rather, they'd be a real complex mixture of

Αντιθέτως, θα ήταν πραγματικά περίπλοκη ανάμειξη

all kinds of stuff, because

όλων των ειδών καθώς

uncontrolled chemical reactions produce

ανεξέλεγκτες χημικές αντιδράσεις παράγουν

a diverse mixture of organic compounds.

ποικίλες μίξεις οργανικών συνδυασμών.

Think of it like a primordial ooze, okay?

Σκεφτείτε το σαν μία αρχέγονη λάσπη.

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

Μια πισίνα που είναι πολύ δύσκολο να την

characterize, even by modern methods, and

περιγράψεις πλήρως ακόμα και με σύγχρονες μεθόδους

the product looks brown, like this tar here

και το προϊόν φαίνεται καφέ όπως η πίσσα εδώ

on the left. A pure compound

στα αριστερά. Ένας καθαρός συνδυασμός

is shown on the right, for contrast.

φαίνεται στα δεξιά, για αντίθεση.

So this is similar to what happens when you

Έτσι αυτό είναι παρόμοιο με αυτό που σου συμβαίνει όταν

take pure sugar crystals in your kitchen,

παίρνεις καθαρή κρυσταλλική ζάχαρη στην κουζίνα σου

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

και τη βάζεις σ' ένα τηγάνι και προσθέτεις ενέργεια.

You turn up the heat, you start making

Ανοίγεις τη φωτιά, και ξεκινάς να φτιάχνεις

or breaking chemical bonds in the sugar,

ή να σπας χημικούς δεσμούς μέσα στη ζάχαρη

forming a brownish caramel, right?

φτιάχνοντας καραμέλα, σωστά;

If you let that go unregulated, you'll

Αν συνεχίσεις να ανακατεύεις τυχαία

continue to make and break chemical bonds,

θα συνεχίσεις να φτιάχνεις και να χαλάς χημικούς δεσμούς

forming an even more diverse mixture of

φτιάχνοντας μια ακόμα πιο διαφορετική μίξη

molecules that then forms this kind of black

μορίων που σχηματίζουν αυτού του είδους τη

tarry stuff in your pan, right, that's

μαύρη πίσσα στο τηγάνι που δεν μπορείς

difficult to wash out. So that's what

να πλύνεις εύκολα! Με κάτι τέτοιο

the origin of life would have looked like.

πρέπει να έμοιαζε η πρώτη ζωή.

You needed to get life out of this junk that

Έπρεπε να φτιάξεις ζωή απ' αυτό το πράγμα

is present on the early Earth,

που υπήρχε στα πρώτα χρόνια της Γης

four, 4.5 billion years ago.

4.5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

So the challenge then is,

Η πρόκληση είναι

throw away all your pure chemicals in the lab,

να πετάξεις όλα τα αγνά χημικά απ' το εργαστήριο

and try to make some protocells with lifelike

και να φτιάξεις πρωτοκύτταρα με χαρακτηριστικά

properties from this kind of primordial ooze.

έμβιων μέσα απ' αυτή τη λάσπη.

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

Έτσι μπορούμε να δούμε την αυτο-συναρμολόγηση

of these oil droplet bodies again

αυτών των σταγονών λαδιού ξανά

that we've seen previously,

όπως είδαμε πριν

and the black spots inside of there

και τα μαύρα σημάδια μέσα

represent this kind of black tar -- this diverse,

είναι κομμάτια αυτής της μαύρης πίσσας - αυτή η ποικίλη

very complex, organic black tar.

πολύπλοκη οργανικη μαύρη πίσσα.

And we put them into one of these

Και τα βάζεις μαζί σ' ένα απ' αυτά τα

experiments, as you've seen earlier, and then

πειράματα όπως είδαμε πριν και τότε

we watch lively movement that comes out.

βλέπουμε να γίνονται έντονες κινήσεις.

They look really good, very nice movement,

Φαίνονται πραγματικά καλές, όμορφες κινήσεις

and also they appear to have some kind of

και επίσης φαίνονται να έχουν ένα είδος

behavior where they kind of circle

συμπεριφοράς όπου σα να κυκλώνουν

around each other and follow each other,

το ένα το άλλο και αλληλοακολουθούνται

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

όπως είδαμε να κάνουν πριν - αλλά πάλι

working with just primordial conditions,

δουλεύοντας με αρχέγονες καταστάσεις,

no pure chemicals.

όχι αγνά χημικά.

These are also, these tar-fueled protocells,

Υπάρχουν επίσης αυτά τα πρωτοκύτταρα τα γεμάτα πίσσα

are also able to locate resources

που μπορούν να εντοπίσουν πόρους

in their environment.

μέσα στο περιβάλλον τους.

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

Θα προσθέσω κάποιους πόρους στα αριστερά,

here, that defuses into the system,

εδώ, που θα διαχυθούν στο σύστημα

and you can see, they really like that.

και μπορείτε να δείτε ότι τους αρέσει.

They become very energetic, and able

Γίνονται πολύ ενεργητικά και μπορούν

to find the resource in the environment,

να βρουν τους πόρους στο περιβάλλον,

similar to what we saw before.

όπως είδαμε να κάνουν πριν.

But again, these are done in these primordial

Αλλά και πάλι αυτά γίνονται σε αρχέγονες,

conditions, really messy conditions,

πολύ χάλια συνθήκες

not sort of sterile laboratory conditions.

και όχι σε αποστειρωμένες συνθήκες εργαστηρίου.

These are very dirty little protocells,

Είναι πολύ βρώμικα πρωτοκύτταρα

as a matter of fact. (Laughter)

για την ακρίβεια. (Γέλια)

But they have lifelike properties, is the point.

Το θέμα όμως είναι ότι έχουν ιδιότητες έμβιων.

So, doing these artificial life experiments

Έτσι κάνοντας τέτοια πειράματα

helps us define a potential path between

μας βοηθάει να ορίσουμε ένα πιθανό μονοπάτι

non-living and living systems.

μεταξύ έμβιων και μη-έμβιων συστημάτων.

And not only that, but it helps us

Και όχι μόνο αυτό αλλά μας βοηθάει

broaden our view of what life is

να διευρύνουμε τους ορίζοντές μας σχετικά με το

and what possible life there could be

τι είναι ζωή και τι άλλους είδους ζωή είναι πιθανό να υπάρχει

out there -- life that could be very different

εκεί έξω - ζωή που θα μπορούσε να είναι

from life that we find here on Earth.

πολύ διαφορετική απ' αυτη που συναντάμε στη Γη.

And that leads me to the next

Και αυτό με ωθεί στον επόμενο όρο

term, which is "weird life."

που είναι η «αφύσικη ζωή».

This is a term by Steve Benner.

Είναι όρος του Στιβ Μπένερ.

This is used in reference to a report

Αναφέρεται σε σχέση με μια έκθεση

in 2007 by the National Research Council

του 2007 απ΄το Εθνικό Συμβούλιο Ερευνών

in the United States, wherein

των ΗΠΑ, όπου

they tried to understand how we can

προσπαθούσαν να καταλάβουν πώς

look for life elsewhere in the universe, okay,

μπορεί να είναι η ζωή κάπου αλλού στο σύμπαν,

especially if that life is very different from life

ειδικά αν αυτή η ζωή διαφέρει πολύ απ' τη ζωή

on Earth. If we went to another planet and

στη Γη. Αν πηγαίναμε σε άλλο πλανήτη και

we thought there might be life there,

σκεφτόμασταν ότι μπορεί να υπάρχει εκεί ζωή,

how could we even recognize it as life?

πώς θα μπορούσαμε να την αναγνωρίσουμε;

Well, they came up with three very general

Λοιπόν δώσανε τρία πολύ γενικά κριτήρια.

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

Το πρώτο - παρουσιάζονται εδώ.

The first is, the system has to be in

Το πρώτο είναι ότι το σύστημα πρέπει να 'ναι

non-equilibrium. That means the system

σε ανισορροπία. Αυτό σημαίνει ότι το σύστημα

cannot be dead, in a matter of fact.

δεν πρέπει να είναι νεκρό για την ακρίβεια.

Basically what that means is, you have

Βασικά αυτό σημαίνει ότι βάζεις

an input of energy into the system that life

ενέργεια μέσα στο σύστημα την οποίο η ζωή

can use and exploit to maintain itself.

μπορεί να χρησιμοποιήσει για να συντηρηθεί.

This is similar to having the Sun shining

Όπως ο ήλιος λάμπει

on the Earth, driving photosynthesis,

στη Γη και βοηθάει στη φωτοσύνθεση

driving the ecosystem.

φτιάχνοντας το οικοσύστημα.

Without the Sun, there's likely to be

Χωρίς τον ήλιο δε θα υπήρχε

no life on this planet.

ζωή στον πλανήτη.

Secondly, life needs to be in liquid form,

Δεύτερον η ζωή πρέπει να είναι σε υγρή μορφή

so that means even if we had some

κι αυτό συμαίνει ότι ακόμα κι αν είχαμε

interesting structures, interesting molecules

κάποιες ενδιαφέρουσες δομές, ενδιαφέροντα μόρια

together but they were frozen solid,

μαζί αλλα ήταν παγωμένα,

then this is not a good place for life.

αυτό δε θα ήταν καλό μέρος για τη ζωή.

And thirdly, we need to be able to make

Και τρίτον χρειάζεται να μπορείς να φτιάχνεις

and break chemical bonds. And again

και να χαλάς χημικούς δεσμούς. Και πάλι

this is important because life transforms

είναι πολύ σημαντικό γιατί η ζωή μετατρέπει

resources from the environment into

πόρους απ' το περιβάλλον

building blocks so it can maintain itself.

σε δομές ώστε να μπορεί να συντηρηθεί.

Now today, I told you about very strange

Τώρα σήμερα σας είπα γι' αυτά τα πολύ παράξενα

and weird protocells -- some that contain clay,

και αφύσικα πρωτοκύτταρα - κάποια που περιέχουν άργιλο,

some that have primordial ooze in them,

κάποια που έχουν αρχέγονη λάσπη μέσα τους,

some that have basically oil

κάποια που έχουν λάδι

instead of water inside of them.

αντί για νερό.

Most of these don't contain DNA,

Τα περισσότερα απ' αυτά δεν έχουν DNA

but yet they have lifelike properties.

αλλά έχουν ιδιότητες έμβιων συστημάτων.

But these protocells satisfy

Αυτά τα πρωτοκύτταρα

these general requirements of living systems.

ικανοποιούν τις βασικές απαιτήσεις των έμβιων συστημάτων.

So by making these chemical, artificial

Φτιάχνοντας αυτά τα χημικά τεχνητά

life experiments, we hope not only

πειράματα ζωής ελπίζουμε όχι μόνο

to understand something fundamental

να καταλάβουμε κάποια θεμελιώδη θέματα

about the origin of life and the existence

σχετικά με την απαρχή της ζωής και την ύπαρξη

of life on this planet, but also

ζωής στον πλανήτη αλλά επίσης

what possible life there could be

πώς θα μπορούσε να είναι η ζωή

out there in the universe. Thank you.

εκεί έξω στο σύμπαν. Σας ευχαριστώ.

(Applause)

(Χειροκρότημα)