Martin Hanczyc: The line between life and not-life

Martin Hanczyc: el límite entre la vida y la no vida.

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Martin Hanczyc: el límite entre la vida y la no vida.

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Traductor: Vanessa Annicchiarico Saenz Revisor: Sebastian Betti
00:15
So historically there has
0
15260
2000
Históricamente ha habido
00:17
been a huge divide between what people
1
17260
3000
una gran división entre lo que se considera
00:20
consider to be non-living systems on one
2
20260
3000
por un lado, un sistema no vivo
00:23
side, and living systems on the other side.
3
23260
2000
y por el otro, un sistema vivo.
00:25
So we go from, say, this beautiful and
4
25260
2000
Pasamos de este cristal
00:27
complex crystal as non-life, and this rather
5
27260
3000
hermoso y complejo considerado no vivo,
00:30
beautiful and complex cat on the other side.
6
30260
3000
a este bello y complejo gato.
00:33
Over the last hundred and fifty years or so,
7
33260
3000
Durante los últimos 150 años más o menos,
00:36
science has kind of blurred this distinction
8
36260
2000
la ciencia casi ha borrado esta distinción
00:38
between non-living and living systems, and
9
38260
2000
entre sistemas vivos y no vivos, y ahora
00:40
now we consider that there may be a kind
10
40260
2000
consideramos que podría existir
00:42
of continuum that exists between the two.
11
42260
3000
una continuidad entre ambos.
00:45
We'll just take one example here:
12
45260
2000
Miremos este ejemplo:
00:47
a virus is a natural system, right?
13
47260
2000
un virus es un sistema natural, ¿verdad?
00:49
But it's very simple. It's very simplistic.
14
49260
2000
Pero es muy sencillo. Es muy simplista.
00:51
It doesn't really satisfy all the requirements,
15
51260
2000
La verdad es que no satisface todos los requisitos,
00:53
it doesn't have all the characteristics
16
53260
2000
no tiene todas las características
00:55
of living systems and is in fact a parasite
17
55260
2000
de un sistema vivo y de hecho es un parásito
00:57
on other living systems in order to, say,
18
57260
3000
que usa otros sistemas vivos para, por ejemplo,
01:00
reproduce and evolve.
19
60260
2000
reproducirse y evolucionar.
01:02
But what we're going to be talking about here
20
62260
2000
Pero esta noche vamos a hablar
01:04
tonight are experiments done on this sort of
21
64260
2000
de los experimentos hechos a esta especie
01:06
non-living end of this spectrum -- so actually
22
66260
2000
situada al final del espectro no viviente; de los
01:08
doing chemical experiments in the laboratory,
23
68260
3000
experimentos químicos hechos en el laboratorio,
01:11
mixing together nonliving ingredients
24
71260
2000
mezclando ingredientes sin vida
01:13
to make new structures, and that these
25
73260
2000
para crear nuestras estructuras y que estas
01:15
new structures might have some of the
26
75260
2000
nuevas estructuras lleguen a tener algunas
01:17
characteristics of living systems.
27
77260
2000
de las características de los sistemas vivos.
01:19
Really what I'm talking about here is
28
79260
2000
Realmente estoy hablando
01:21
trying to create a kind of artificial life.
29
81260
2000
de la creación de una especie de vida artificial.
01:23
So what are these characteristics that I'm
30
83260
2000
Entonces, ¿cuáles son las características
01:25
talking about? These are them.
31
85260
2000
de las que hablo? Son estas:
01:27
We consider first that life has a body.
32
87260
2000
consideramos que la vida tiene un cuerpo.
01:29
Now this is necessary to distinguish the self
33
89260
2000
Esto es necesario para distinguir el ser
01:31
from the environment.
34
91260
2000
del medio ambiente.
01:33
Life also has a metabolism. Now this is a
35
93260
2000
La vida también tiene un metabolismo.
01:35
process by which life can convert resources
36
95260
3000
Este es un proceso por el cual la vida convierte los recursos
01:38
from the environment into building blocks
37
98260
2000
del entorno en bloques de construcción
01:40
so it can maintain and build itself.
38
100260
3000
para mantenerse y autoconstruirse.
01:43
Life also has a kind of inheritable information.
39
103260
2000
La vida también tiene información heredada.
01:45
Now we, as humans, we store our information
40
105260
2000
Como humanos, guardamos nuestra información
01:47
as DNA in our genomes and we pass this
41
107260
3000
como ADN en el genoma y transmitimos
01:50
information on to our offspring.
42
110260
2000
esta información a nuestra descendencia.
01:52
If we couple the first two -- the body and the metabolism --
43
112260
2000
Si juntamos los primeros dos, el cuerpo y el metabolismo,
01:54
we can come up with a system that could
44
114260
2000
podríamos crear un sistema capaz de
01:56
perhaps move and replicate, and if we
45
116260
2000
moverse y duplicarse, y si
01:58
coupled these now to inheritable information,
46
118260
3000
reuniésemos estas dos condiciones con información heredada
02:01
we can come up with a system that would be
47
121260
2000
podríamos crear un sistema
02:03
more lifelike, and would perhaps evolve.
48
123260
2000
más parecido a la vida y que quizá pudiese evolucionar.
02:05
And so these are the things we will try to do
49
125260
2000
Y esto es lo que intentaremos hacer
02:07
in the lab, make some experiments that have
50
127260
2000
en el laboratorio, hacer algunos experimentos que tengan
02:09
one or more of these characteristics of life.
51
129260
3000
una o más de estas características de vida.
02:12
So how do we do this? Well, we use
52
132260
2000
¿Cómo lo logramos? Bien, usamos
02:14
a model system that we term a protocell.
53
134260
2000
un sistema modelo al cual llamamos protocélula.
02:16
You might think of this as kind of like a
54
136260
2000
Podría pensarse como una especie de
02:18
primitive cell. It is a simple chemical
55
138260
2000
célula primitiva. Es el modelo químico simple
02:20
model of a living cell, and if you consider
56
140260
3000
de una célula viva, y si se considera
02:23
for example a cell in your body may have
57
143260
2000
por ejemplo, que una célula de nuestro cuerpo puede
02:25
on the order of millions of different types
58
145260
2000
llegar a tener millones de tipos de moléculas
02:27
of molecules that need to come together,
59
147260
2000
diferentes que deben unirse,
02:29
play together in a complex network
60
149260
2000
interactuar juntas en una red compleja,
02:31
to produce something that we call alive.
61
151260
3000
para producir algo que podamos llamar vivo.
02:34
In the laboratory what we want to do
62
154260
2000
Lo que queremos lograr en el laboratorio
02:36
is much the same, but with on the order of
63
156260
2000
es similar, pero con
02:38
tens of different types of molecules --
64
158260
2000
decenas de distintos tipos de moléculas;
02:40
so a drastic reduction in complexity, but still
65
160260
2000
por ende con una reducción drástica en complejidad,
02:42
trying to produce something that looks lifelike.
66
162260
3000
pero aún así, produciendo algo similar a la vida.
02:45
And so what we do is, we start simple
67
165260
2000
Entonces comenzamos desde lo más simple
02:47
and we work our way up to living systems.
68
167260
3000
hasta los organismos vivientes.
02:50
Consider for a moment this quote by
69
170260
2000
Piensen un momento en esta cita de
02:52
Leduc, a hundred years ago, considering a
70
172260
2000
Leduc, de hace 100 años, acerca de
02:54
kind of synthetic biology:
71
174260
2000
una especie de biología sintética:
02:56
"The synthesis of life, should it ever occur,
72
176260
2000
"La síntesis de la vida, si alguna vez la descubriésemos,
02:58
will not be the sensational discovery which we
73
178260
2000
no sería el descubrimiento sensacional que
03:00
usually associate with the idea."
74
180260
2000
usualmente asociamos con esa idea".
03:02
That's his first statement. So if we actually
75
182260
2000
Es su primera afirmación. Así que si de verdad
03:04
create life in the laboratories, it's
76
184260
2000
creamos vida en los laboratorios, probablemente
03:06
probably not going to impact our lives at all.
77
186260
2000
no va a impactar nuestras vidas para nada.
03:08
"If we accept the theory of evolution, then
78
188260
2000
"Si aceptamos la teoría de la evolución, entonces
03:10
the first dawn of synthesis of life must consist
79
190260
2000
el inicio de la síntesis de la vida debe consistir
03:12
in the production of forms intermediate
80
192260
2000
en la producción de formas intermedias
03:14
between the inorganic and the organic
81
194260
2000
entre el mundo inorgánico
03:16
world, or between the non-living
82
196260
2000
y el orgánico, o entre el mundo de lo no vivo
03:18
and living world, forms which possess
83
198260
2000
y lo vivo, formas que posean
03:20
only some of the rudimentary attributes of life"
84
200260
2000
solo algunos de los atributos rudimentarios de la vida"
03:22
-- so, the ones I just discussed --
85
202260
2000
-es decir, justo las que describí anteriormente-
03:24
"to which other attributes will be slowly added
86
204260
2000
"a la cual se le irán añadiendo gradualmente otros atributos
03:26
in the course of development by the
87
206260
2000
en el transcurso del desarrollo gracias a las
03:28
evolutionary actions of the environment."
88
208260
2000
acciones evolutivas del ambiente".
03:30
So we start simple, we make some structures
89
210260
2000
Empezaremos con algo simple, haciendo algunas estructuras
03:32
that may have some of these characteristics
90
212260
2000
que puedan tener algunas de estas características
03:34
of life, and then we try to develop that
91
214260
2000
de vida, y después las desarrollamos
03:36
to become more lifelike.
92
216260
2000
para que se asemejen a seres vivientes.
03:38
This is how we can start to make a protocell.
93
218260
2000
Así es como empezamos a hacer una protocélula.
03:40
We use this idea called self-assembly.
94
220260
2000
Usamos lo que se conoce como autoensamblaje.
03:42
What that means is, I can mix some
95
222260
2000
Esto quiere decir que si mezclo algunos
03:44
chemicals together in a test tube in my lab,
96
224260
2000
químicos en un tubo de ensayo en mi laboratorio,
03:46
and these chemicals will start to self-associate
97
226260
2000
estos químicos van a empezar a autoasociarse
03:48
to form larger and larger structures.
98
228260
2000
para formar estructuras cada vez más grandes.
03:50
So say on the order of tens of thousands,
99
230260
2000
De las miles de moléculas,
03:52
hundreds of thousands of molecules will
100
232260
2000
unos cientos se unirán
03:54
come together to form a large structure
101
234260
2000
para formar una estructura grande
03:56
that didn't exist before.
102
236260
2000
que no existía antes.
03:58
And in this particular example,
103
238260
2000
Y en este caso en particular,
04:00
what I took is some membrane molecules,
104
240260
2000
tomé algunas moléculas de membranas,
04:02
mixed those together in the right environment,
105
242260
2000
las mezclé en el ambiente adecuado,
04:04
and within seconds it forms these rather
106
244260
2000
y en cuestión de segundos se forman unas
04:06
complex and beautiful structures here.
107
246260
2000
estructuras complejas y hermosas.
04:08
These membranes are also quite similar,
108
248260
2000
Estas membranas también son bastante similares,
04:10
morphologically and functionally,
109
250260
2000
morfológica y funcionalmente,
04:12
to the membranes in your body,
110
252260
2000
a las membranas que hay en sus cuerpos,
04:14
and we can use these, as they say,
111
254260
2000
y podemos usarlas, como quien dice,
04:16
to form the body of our protocell.
112
256260
2000
para formar el cuerpo de nuestra protocélula.
04:18
Likewise,
113
258260
1000
Del mismo modo,
04:19
we can work with oil and water systems.
114
259260
2000
podemos trabajar con sistemas de aceite y agua.
04:21
As you know, when you put oil and water together,
115
261260
2000
Como saben, el agua y el aceite
04:23
they don't mix, but through self-assembly
116
263260
2000
no se mezclan, pero gracias al autoensamblaje
04:25
we can get a nice oil droplet to form,
117
265260
2000
podemos formar una linda gota de aceite,
04:27
and we can actually use this as a body for
118
267260
2000
y usarla como cuerpo para
04:29
our artificial organism or for our protocell,
119
269260
2000
nuestro organismo artificial o para nuestra protocélula,
04:31
as you will see later.
120
271260
2000
como se darán cuenta luego.
04:33
So that's just forming some body stuff, right?
121
273260
2000
Todo eso es para formar el cuerpo, ¿verdad?
04:35
Some architectures.
122
275260
2000
La arquitectura.
04:37
What about the other aspects of living systems?
123
277260
2000
¿Y los otros aspectos de los sistemas vivos?
04:39
So we came up with this protocell model here
124
279260
2000
Para eso, creamos este modelo de protocélula que
04:41
that I'm showing.
125
281260
2000
estoy mostrando aquí.
04:43
We started with a natural occurring clay
126
283260
2000
Empezamos con arcilla natural
04:45
called montmorillonite.
127
285260
2000
llamada montmorillonita.
04:47
This is natural from the environment, this clay.
128
287260
2000
Esta arcilla proviene del medio ambiente
04:49
It forms a surface that is, say, chemically active.
129
289260
2000
y forma una superficie químicamente activa.
04:51
It could run a metabolism on it.
130
291260
2000
Esta superficie soporta un metabolismo.
04:53
Certain kind of molecules like to associate
131
293260
2000
A cierta clase de moléculas le gusta asociarse
04:55
with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red
132
295260
2000
con la arcilla. Por ejemplo, en este caso, el ARN, señalado en rojo
04:57
-- this is a relative of DNA,
133
297260
2000
-un pariente del ADN,
04:59
it's an informational molecule --
134
299260
2000
es una molécula informativa-
05:01
it can come along and it starts to associate
135
301260
2000
puede empezar a asociarse
05:03
with the surface of this clay.
136
303260
2000
con la superficie de esta arcilla.
05:05
This structure, then, can organize the
137
305260
2000
Esta estructura puede organizar la
05:07
formation of a membrane boundary around
138
307260
2000
formación de una membrana protectora alrededor
05:09
itself, so it can make a body of
139
309260
2000
de sí misma, para poder construir un cuerpo
05:11
liquid molecules around itself, and that's
140
311260
2000
de moléculas líquidas a su alrededor, y eso es
05:13
shown in green here on this micrograph.
141
313260
2000
lo que está en verde en esta microfotografía.
05:15
So just through self-assembly, mixing things
142
315260
2000
Así que usando solamente el autoensamblaje, y mezclando cosas
05:17
together in the lab, we can come up with, say,
143
317260
3000
en el laboratorio, se obtiene por ejemplo,
05:20
a metabolic surface with some
144
320260
2000
una superficie metabólica con algunas
05:22
informational molecules attached
145
322260
2000
moléculas informativas pegadas
05:24
inside of this membrane body, right?
146
324260
2000
al interior del cuerpo de esta membrana.
05:26
So we're on a road towards living systems.
147
326260
4000
Y así vamos en camino hacia los sistemas vivos.
05:30
But if you saw this protocell, you would not
148
330260
2000
Pero si vieran esta protocélula, no la
05:32
confuse this with something that was actually alive.
149
332260
2000
confundirían con un ser viviente.
05:34
It's actually quite lifeless. Once it forms,
150
334260
2000
De hecho es inerte. Una vez que se forma,
05:36
it doesn't really do anything.
151
336260
2000
no hace nada más.
05:38
So, something is missing.
152
338260
2000
Así que algo está faltando.
05:40
Some things are missing.
153
340260
2000
Todavía faltan algunas cosas.
05:42
So some things that are missing is,
154
342260
2000
Falta, por ejemplo,
05:44
for example, if you had a flow of energy
155
344260
2000
si pasáramos un flujo de energía
05:46
through a system, what we'd want
156
346260
2000
a través de un sistema, lo que querríamos
05:48
is a protocell that can harvest
157
348260
2000
es una protocélula que pueda retener
05:50
some of that energy in order to maintain itself,
158
350260
2000
algo de esa energía para autoabastecerse,
05:52
much like living systems do.
159
352260
2000
como lo hacen los sistemas vivos.
05:54
So we came up with a different protocell
160
354260
2000
Así que creamos un modelo diferente
05:56
model, and this is actually simpler than the previous one.
161
356260
2000
de protocélula, una versión más simple que la anterior.
05:58
In this protocell model, it's just an oil droplet,
162
358260
2000
Este modelo es solo una gota de aceite,
06:00
but a chemical metabolism inside
163
360260
2000
pero dentro posee un metabolismo químico
06:02
that allows this protocell to use energy
164
362260
2000
que le permite a la protocélula usar la energía
06:04
to do something, to actually become dynamic,
165
364260
3000
para hacer cosas, para volverse dinámica,
06:07
as we'll see here.
166
367260
2000
tal como lo veremos acá.
06:09
You add the droplet to the system.
167
369260
2000
Se añade la gota al sistema.
06:11
It's a pool of water, and the protocell
168
371260
2000
Es una piscina y la protocélula
06:13
starts moving itself around in the system.
169
373260
2000
se mueve por sí sola en el sistema.
06:15
Okay? Oil droplet forms
170
375260
2000
¿Bien? Las gotas de aceite que se forman
06:17
through self-assembly, has a chemical
171
377260
2000
mediante autoensamblaje tienen un metabolismo
06:19
metabolism inside so it can use energy,
172
379260
2000
químico interno que les permite usar energía
06:21
and it uses that energy to move itself
173
381260
2000
y pueden usar esa energía para moverse
06:23
around in its environment.
174
383260
2000
por sí mismas en su ambiente.
06:25
As we heard earlier, movement is very
175
385260
2000
Como escuchamos antes, el movimiento es muy
06:27
important in these kinds of living systems.
176
387260
2000
importante es estas clases de sistemas vivientes.
06:29
It is moving around, exploring its environment,
177
389260
2000
Moverse, explorar su ambiente
06:31
and remodeling its environment, as you see,
178
391260
2000
y remodelar su entorno, como pueden ver,
06:33
by these chemical waves that are forming by the protocell.
179
393260
2000
gracias a estas ondas químicas que se forman por las protocélulas.
06:35
So it's acting, in a sense, like a living system
180
395260
2000
Están actuando, en cierto modo, como un sistema viviente
06:37
trying to preserve itself.
181
397260
3000
que trata de sobrevivir.
06:40
We take this same moving protocell here,
182
400260
3000
Tomamos esta misma protocélula que se mueve,
06:43
and we put it in another experiment,
183
403260
2000
pongámosla en otro experimento
06:45
get it moving. Then I'm going
184
405260
2000
y empecemos a moverla. Y ahora voy
06:47
to add some food to the system,
185
407260
2000
a añadir comida al sistema
06:49
and you'll see that in blue here, right?
186
409260
3000
y Uds. lo verán en azul aquí, ¿correcto?
06:52
So I add some food source to the system.
187
412260
2000
Así que añado una fuente de comida al sistema.
06:54
The protocell moves. It encounters the food.
188
414260
2000
La protocélula se mueve. Encuentra la comida.
06:56
It reconfigures itself and actually then
189
416260
2000
Se reconfigura a sí misma e incluso
06:58
is able to climb to the highest concentration
190
418260
2000
es capaz de subir hasta la más alta concentración
07:00
of food in that system and stop there.
191
420260
2000
de comida en ese sistema y detenerse ahí.
07:02
Alright? So not only do we have this system
192
422260
2000
Así que no solo tenemos este sistema
07:04
that has a body, it has a metabolism,
193
424260
2000
que tiene un cuerpo, metabolismo,
07:06
it can use energy, it moves around.
194
426260
3000
que puede usar energía y se mueve.
07:09
It can sense its local environment
195
429260
2000
También puede sentir su entorno local
07:11
and actually find resources
196
431260
2000
y de hecho puede encontrar recursos
07:13
in the environment to sustain itself.
197
433260
2000
en el medio ambiente para sostenerse a sí mismo.
07:15
Now, this doesn't have a brain, it doesn't have
198
435260
2000
Ahora, no tiene un cerebro, no posee
07:17
a neural system. This is just a sack of
199
437260
2000
un sistema neural. Es solo un puñado
07:19
chemicals that is able to have this interesting
200
439260
2000
de químicos capaz de tener un comportamiento
07:21
and complex lifelike behavior.
201
441260
2000
interesante y muy complejo que simula la vida.
07:23
If we count the number of chemicals
202
443260
2000
Si contamos el número de químicos
07:25
in that system, actually, including the water
203
445260
2000
de este sistema, incluyendo el agua
07:27
that's in the dish, we have five chemicals
204
447260
2000
que está en la bandeja, tenemos cinco químicos
07:29
that can do this.
205
449260
2000
que pueden hacer esto.
07:31
So then we put these protocells together in a
206
451260
2000
Luego ponemos todas estas protocélulas en un
07:33
single experiment to see what they would do,
207
453260
2000
experimento para ver lo que harían
07:35
and depending on the conditions, we have
208
455260
2000
y, dependiendo de las condiciones, tenemos
07:37
some protocells on the left that are
209
457260
2000
algunas protocélulas en la izquierda que se están
07:39
moving around and it likes to touch the other
210
459260
2000
moviendo y que les gusta tocar las otras
07:41
structures in its environment.
211
461260
2000
estructuras en su entorno.
07:43
On the other hand we have two moving
212
463260
2000
Por otro lado tenemos dos protocélulas
07:45
protocells that like to circle each other,
213
465260
2000
andariegas que les gusta rodearse mutuamente,
07:47
and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.
214
467260
2000
y hacen una especie de baile, una danza compleja entre ambas.
07:49
Right? So not only do individual protocells
215
469260
2000
¿Está bien? No solo cada protocélula tiene
07:51
have behavior, what we've interpreted as
216
471260
2000
un comportamiento, lo que nosotros hemos interpretado
07:53
behavior in this system, but we also have
217
473260
2000
como comportamiento en este sistema, sino que
07:55
basically population-level behavior
218
475260
3000
también tenemos comportamientos a nivel de población
07:58
similar to what organisms have.
219
478260
3000
similar a lo que tienen los organismos.
08:01
So now that you're all experts on protocells,
220
481260
3000
Como ya son unos expertos en protocélulas,
08:04
we're going to play a game with these protocells.
221
484260
2000
haremos un juego con estas protocélulas.
08:06
We're going to make two different kinds.
222
486260
2000
Vamos a hacer protocélulas de dos tipos.
08:08
Protocell A has a certain kind of chemistry
223
488260
3000
La protocélula A tiene cierta clase de química
08:11
inside that, when activated, the protocell
224
491260
2000
interna que, cuando se activa, la protocélula
08:13
starts to vibrate around, just dancing.
225
493260
2000
comienza a vibrar, a bailar.
08:15
So remember, these are primitive things,
226
495260
2000
Recuerden, estas células son primitivas,
08:17
so dancing protocells, that's very
227
497260
2000
así que el hecho de que bailen
08:19
interesting to us. (Laughter)
228
499260
2000
nos resulta interesante. (Risas)
08:21
The second protocell has a different
229
501260
2000
La segunda protocélula tiene una composición
08:23
chemistry inside, and when activated,
230
503260
2000
química diferente, que cuando se activa,
08:25
the protocells all come together and they fuse
231
505260
2000
todas las protocélulas se juntan y se fusionan
08:27
into one big one. Right?
232
507260
2000
en una gran célula. ¿De acuerdo?
08:29
And we just put these two together
233
509260
2000
Entonces las ponemos a ambas
08:31
in the same system.
234
511260
2000
en el mismo sistema.
08:33
So there's population A,
235
513260
2000
Tenemos a la población A,
08:35
there's population B, and then
236
515260
2000
está la población B,
08:37
we activate the system,
237
517260
2000
luego activamos el sistema
08:39
and protocell Bs, they're the blue ones,
238
519260
2000
y las protocélulas B, son las azules,
08:41
they all come together. They fuse together
239
521260
2000
se juntan. Se fusionan para
08:43
to form one big blob, and the other protocell
240
523260
2000
formar una gran masa y las otras protocélulas
08:45
just dances around. And this just happens
241
525260
2000
siguen bailando. Y esto continúa
08:47
until all of the energy in the system is
242
527260
2000
hasta que toda la energía del sistema
08:49
basically used up, and then, game over.
243
529260
3000
se consuma y, entonces, se acabe el juego.
08:52
So then I repeated this experiment
244
532260
2000
Repetí este experimento
08:54
a bunch of times, and one time
245
534260
2000
muchas veces y una vez
08:56
something very interesting happened.
246
536260
2000
ocurrió algo muy interesante.
08:58
So, I added these protocells together
247
538260
2000
Añadí estas protocélulas
09:00
to the system, and protocell A and protocell B
248
540260
2000
al sistema y las protocélulas A y B
09:02
fused together to form a hybrid protocell AB.
249
542260
2000
se fusionaron y formaron la protocélula híbrida AB.
09:04
That didn't happen before. There it goes.
250
544260
2000
Eso nunca había pasado. Ahí lo tienen.
09:06
There's a protocell AB now in this system.
251
546260
3000
Ahora tenemos una protocélula AB en el sistema.
09:09
Protocell AB likes to dance around for a bit,
252
549260
3000
A la protocélula AB le gusta bailar,
09:12
while protocell B does the fusing, okay?
253
552260
3000
mientras que la protocélula B se fusiona, ¿OK?
09:15
But then something even more interesting happens.
254
555260
3000
Y entonces sucede algo aún más interesante.
09:18
Watch when these two large protocells,
255
558260
2000
Miren cuando estas dos grandes protocélulas
09:20
the hybrid ones, fuse together.
256
560260
2000
-las híbridas- se fusionan.
09:22
Now we have a dancing protocell
257
562260
3000
Ahora tenemos una protocélula bailarina
09:25
and a self-replication event. Right. (Laughter)
258
565260
4000
y un evento que se imita a sí mismo. Así es. (Risas)
09:29
Just with blobs of chemicals, again.
259
569260
2000
Volvamos a las masas de químicos.
09:31
So the way this works is, you have
260
571260
2000
Funcionan de esta manera: tenemos
09:33
a simple system of five chemicals here,
261
573260
2000
un sistema simple de cinco químicos,
09:35
a simple system here. When they hybridize,
262
575260
2000
un sistema simple. Cuando forman híbridos,
09:37
you then form something that's different than
263
577260
2000
se está formando algo diferente a lo que había
09:39
before, it's more complex than before,
264
579260
2000
antes y ahora es más complejo,
09:41
and you get the emergence of another kind of
265
581260
2000
porque ahora surge otro comportamiento que simula
09:43
lifelike behavior which
266
583260
2000
la vida y que en este
09:45
in this case is replication.
267
585260
2000
caso es la replicación.
09:47
So since we can make some interesting
268
587260
2000
Como ya podemos hacer protocélulas
09:49
protocells that we like, interesting colors and
269
589260
2000
como nos gusten, con colores y comportamientos
09:51
interesting behaviors, and they're very easy
270
591260
2000
interesantes y, de hecho, son muy fáciles
09:53
to make, and they have interesting lifelike
271
593260
2000
de hacer y tienen propiedades interesantes que
09:55
properties, perhaps these protocells have
272
595260
3000
imitan la vida, quizá estas células nos
09:58
something to tell us about the origin of life
273
598260
2000
están diciendo algo sobre el origen de la vida
10:00
on the Earth. Perhaps these represent an
274
600260
2000
en la Tierra. Tal vez representan un paso
10:02
easily accessible step, one of the first steps
275
602260
2000
fácilmente accesible, uno de los primeros pasos
10:04
by which life got started on the early Earth.
276
604260
3000
que dio la vida en el origen de la Tierra.
10:07
Certainly, there were molecules present on
277
607260
2000
Claro que había moléculas
10:09
the early Earth, but they wouldn't have been
278
609260
2000
en la Tierra primitiva, pero no como
10:11
these pure compounds that we worked with
279
611260
2000
estos componentes puros con los que trabajamos
10:13
in the lab and I showed in these experiments.
280
613260
2000
en el laboratorio y que mostré en estos experimentos.
10:15
Rather, they'd be a real complex mixture of
281
615260
2000
Más bien, serían una mezcla realmente compleja
10:17
all kinds of stuff, because
282
617260
2000
de toda clase de sustancias porque
10:19
uncontrolled chemical reactions produce
283
619260
2000
las reacciones químicas no controladas producen
10:21
a diverse mixture of organic compounds.
284
621260
2000
una mezcla diversa de compuestos orgánicos.
10:23
Think of it like a primordial ooze, okay?
285
623260
3000
Piensen en ello como un caldo primordial, ¿sí?
10:26
And it's a pool that's too difficult to fully
286
626260
2000
Es una muestra muy difícil de caracterizar
10:28
characterize, even by modern methods, and
287
628260
2000
completamente, incluso con métodos modernos,
10:30
the product looks brown, like this tar here
288
630260
2000
el producto luce marrón, como la muestra de la
10:32
on the left. A pure compound
289
632260
2000
izquierda. Un compuesto puro se
10:34
is shown on the right, for contrast.
290
634260
2000
encuentra a la derecha, para contraste.
10:36
So this is similar to what happens when you
291
636260
2000
Esto es similar a lo que pasa cuando uno toma
10:38
take pure sugar crystals in your kitchen,
292
638260
2000
cristales puros de azúcar de la cocina
10:40
you put them in a pan, and you apply energy.
293
640260
2000
y los pone en una sartén y los calienta.
10:42
You turn up the heat, you start making
294
642260
2000
Se aumenta la temperatura y se empiezan
10:44
or breaking chemical bonds in the sugar,
295
644260
2000
a romper los lazos químicos en el azúcar,
10:46
forming a brownish caramel, right?
296
646260
2000
formando un caramelo color marrón, ¿cierto?
10:48
If you let that go unregulated, you'll
297
648260
2000
Si uno no los regula, los lazos químicos
10:50
continue to make and break chemical bonds,
298
650260
2000
se seguirán formando y rompiendo,
10:52
forming an even more diverse mixture of
299
652260
2000
haciendo una mezcla de moléculas aún más
10:54
molecules that then forms this kind of black
300
654260
2000
diversa que a su vez se transforma en una capa
10:56
tarry stuff in your pan, right, that's
301
656260
2000
negra en el fondo de la sartén que es muy
10:58
difficult to wash out. So that's what
302
658260
2000
difícil de lavar. Bueno, este es quizá
11:00
the origin of life would have looked like.
303
660260
2000
el aspecto del origen de la vida.
11:02
You needed to get life out of this junk that
304
662260
2000
Había que generar vida con toda esa basura
11:04
is present on the early Earth,
305
664260
2000
que estaba presente en la Tierra primitiva,
11:06
four, 4.5 billion years ago.
306
666260
2000
hace unos 4500 millones de años.
11:08
So the challenge then is,
307
668260
2000
El reto entonces es
11:10
throw away all your pure chemicals in the lab,
308
670260
2000
desechar todos los químicos puros en el laboratorio
11:12
and try to make some protocells with lifelike
309
672260
2000
y tratar de hacer protocélulas que simulen vida
11:14
properties from this kind of primordial ooze.
310
674260
3000
a partir de este caldo primitivo.
11:17
So we're able to then see the self-assembly
311
677260
2000
Así, podremos ver el autoensamblaje
11:19
of these oil droplet bodies again
312
679260
2000
de estas gotas de aceite
11:21
that we've seen previously,
313
681260
2000
que vimos previamente
11:23
and the black spots inside of there
314
683260
2000
y los puntos negros del interior
11:25
represent this kind of black tar -- this diverse,
315
685260
2000
representan la masa negra... una masa
11:27
very complex, organic black tar.
316
687260
2000
orgánica diversa y muy compleja.
11:29
And we put them into one of these
317
689260
2000
Lo ponemos en uno de estos
11:31
experiments, as you've seen earlier, and then
318
691260
2000
experimentos, como han visto antes,
11:33
we watch lively movement that comes out.
319
693260
2000
y miramos en vivo los movimientos que resulten.
11:35
They look really good, very nice movement,
320
695260
2000
Se ven muy bien los movimientos
11:37
and also they appear to have some kind of
321
697260
2000
y también parece que tienen un cierto
11:39
behavior where they kind of circle
322
699260
2000
comportamiento donde pareciera que
11:41
around each other and follow each other,
323
701260
3000
se rodean y se siguen mutuamente,
11:44
similar to what we've seen before -- but again,
324
704260
2000
parecido a lo que hemos visto antes... pero eso sí,
11:46
working with just primordial conditions,
325
706260
2000
trabajando esta vez solo con condiciones primordiales
11:48
no pure chemicals.
326
708260
2000
y no con químicos puros.
11:50
These are also, these tar-fueled protocells,
327
710260
2000
También existen unas protocélulas
11:52
are also able to locate resources
328
712260
2000
capaces de localizar recursos
11:54
in their environment.
329
714260
1000
en su entorno.
11:55
I'm going to add some resource from the left,
330
715260
2000
Añadiré algunos recursos por la izquierda
11:57
here, that defuses into the system,
331
717260
2000
que se desactivan en el sistema
11:59
and you can see, they really like that.
332
719260
2000
y, como pueden ver, a ellas les gusta mucho.
12:01
They become very energetic, and able
333
721260
2000
Se vuelven muy activas y capaces
12:03
to find the resource in the environment,
334
723260
2000
de encontrar los recursos en su entorno,
12:05
similar to what we saw before.
335
725260
2000
algo similar a lo que vimos antes.
12:07
But again, these are done in these primordial
336
727260
2000
Pero vuelvo y repito, esto se hace en condiciones
12:09
conditions, really messy conditions,
337
729260
2000
primordiales y muy desordenadas
12:11
not sort of sterile laboratory conditions.
338
731260
2000
y no en condiciones esterilizadas de laboratorio.
12:13
These are very dirty little protocells,
339
733260
2000
De hecho, estas pequeñas protocélulas
12:15
as a matter of fact. (Laughter)
340
735260
2000
son muy sucias. (Risas)
12:17
But they have lifelike properties, is the point.
341
737260
3000
Pero tienen propiedades que simulan vida.
12:20
So, doing these artificial life experiments
342
740260
3000
Así que hacer estos experimentos de vida artificial
12:23
helps us define a potential path between
343
743260
3000
nos ayuda a definir el camino potencial entre
12:26
non-living and living systems.
344
746260
3000
sistemas vivos y no vivos.
12:29
And not only that, but it helps us
345
749260
2000
No solo eso, sino que nos ayuda
12:31
broaden our view of what life is
346
751260
2000
a expandir nuestra visión de la vida
12:33
and what possible life there could be
347
753260
2000
y qué posibles tipos de vida pueden existir;
12:35
out there -- life that could be very different
348
755260
2000
vida que puede ser muy diferente
12:37
from life that we find here on Earth.
349
757260
3000
a la vida que encontramos acá en la Tierra.
12:40
And that leads me to the next
350
760260
2000
Y esto me lleva al próximo
12:42
term, which is "weird life."
351
762260
2000
término: "vida extraña".
12:44
This is a term by Steve Benner.
352
764260
3000
Es un término de Steve Benner.
12:47
This is used in reference to a report
353
767260
2000
Hace referencia a un informe
12:49
in 2007 by the National Research Council
354
769260
2000
del 2007 del Consejo Nacional de Investigación
12:51
in the United States, wherein
355
771260
2000
de Estados Unidos en el que
12:53
they tried to understand how we can
356
773260
2000
trababan de entender cómo podemos
12:55
look for life elsewhere in the universe, okay,
357
775260
2000
buscar vida en otros sitios del universo,
12:57
especially if that life is very different from life
358
777260
2000
especialmente si esa vida es muy diferente a la vida
12:59
on Earth. If we went to another planet and
359
779260
3000
terrestre. Si fuéramos a otro planeta
13:02
we thought there might be life there,
360
782260
2000
y pensáramos que allí podría haber vida,
13:04
how could we even recognize it as life?
361
784260
2000
¿cómo podríamos siquiera reconocer vida?
13:06
Well, they came up with three very general
362
786260
2000
Bueno, ellos propusieron tres criterios
13:08
criteria. First is -- and they're listed here.
363
788260
2000
generales. El primero... están listados aquí.
13:10
The first is, the system has to be in
364
790260
2000
El primero es que el sistema no tiene que estar
13:12
non-equilibrium. That means the system
365
792260
2000
en equilibrio. Es decir que el sistema
13:14
cannot be dead, in a matter of fact.
366
794260
1000
no puede estar muerto.
13:15
Basically what that means is, you have
367
795260
2000
Básicamente uno tiene
13:17
an input of energy into the system that life
368
797260
2000
un ingreso de energía en el sistema que puede
13:19
can use and exploit to maintain itself.
369
799260
3000
ser usado y explotado para que la vida se mantenga.
13:22
This is similar to having the Sun shining
370
802260
2000
Esto es similar al sol que brilla
13:24
on the Earth, driving photosynthesis,
371
804260
2000
en la Tierra que guía la fotosíntesis
13:26
driving the ecosystem.
372
806260
2000
y el ecosistema.
13:28
Without the Sun, there's likely to be
373
808260
2000
Sin el sol, probablemente
13:30
no life on this planet.
374
810260
2000
no habría vida en este planeta.
13:32
Secondly, life needs to be in liquid form,
375
812260
2000
Segundo, la vida necesita estar en forma líquida,
13:34
so that means even if we had some
376
814260
2000
o sea que incluso si encontráramos estructuras
13:36
interesting structures, interesting molecules
377
816260
2000
o moléculas interesantes
13:38
together but they were frozen solid,
378
818260
2000
pero estuvieran congeladas,
13:40
then this is not a good place for life.
379
820260
2000
sería un buen lugar para la vida
13:42
And thirdly, we need to be able to make
380
822260
2000
Y tercero, tenemos que poder crear
13:44
and break chemical bonds. And again
381
824260
2000
y romper los lazos químicos. De nuevo,
13:46
this is important because life transforms
382
826260
2000
esto es importante porque la vida transforma
13:48
resources from the environment into
383
828260
2000
los recursos del entorno
13:50
building blocks so it can maintain itself.
384
830260
2000
en bloques de construcción para automantenerse.
13:52
Now today, I told you about very strange
385
832260
2000
Hoy les he hablado de protocélulas muy
13:54
and weird protocells -- some that contain clay,
386
834260
2000
extrañas -algunas contienen arcilla,
13:56
some that have primordial ooze in them,
387
836260
3000
algunas tienen caldo primordial,
13:59
some that have basically oil
388
839260
2000
algunas básicamente tienen aceite
14:01
instead of water inside of them.
389
841260
2000
en vez de agua en su interior.
14:03
Most of these don't contain DNA,
390
843260
2000
La mayoría no contiene ADN,
14:05
but yet they have lifelike properties.
391
845260
2000
sin embargo tienen propiedades que simulan vida.
14:07
But these protocells satisfy
392
847260
3000
Pero estas protocélulas satisfacen
14:10
these general requirements of living systems.
393
850260
3000
estos requisitos generales de los sistemas vivos.
14:13
So by making these chemical, artificial
394
853260
2000
Así que al hacer estos experimentos químicos
14:15
life experiments, we hope not only
395
855260
2000
de vida artificial, esperamos no solo
14:17
to understand something fundamental
396
857260
2000
entender algo fundamental
14:19
about the origin of life and the existence
397
859260
2000
sobre el origen de la vida y la existencia
14:21
of life on this planet, but also
398
861260
2000
de la vida en el planeta, sino también
14:23
what possible life there could be
399
863260
2000
qué tipo de vida podría
14:25
out there in the universe. Thank you.
400
865260
3000
haber en el universo. Gracias.
14:28
(Applause)
401
868260
4000
(Aplausos)
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