Martin Hanczyc: The line between life and not-life

148,420 views ・ 2011-11-07

TED


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

Fordító: Edit Dr. Kósa Lektor: Laszlo Kereszturi
00:15
So historically there has
0
15260
2000
Történetileg hatalmas szakadék
00:17
been a huge divide between what people
1
17260
3000
volt aközött, amit az emberek
00:20
consider to be non-living systems on one
2
20260
3000
nem-élő rendszereknek tekintenek az egyik oldalon,
00:23
side, and living systems on the other side.
3
23260
2000
és élő rendszereknek a másik oldalon.
00:25
So we go from, say, this beautiful and
4
25260
2000
Szóval kiindulunk, mondjuk, ebből a gyönyörű és
00:27
complex crystal as non-life, and this rather
5
27260
3000
összetett kristályból, mint nem-élőből, és ebből
00:30
beautiful and complex cat on the other side.
6
30260
3000
a meglehetősen szép és összetett macskából, a másik oldalon.
00:33
Over the last hundred and fifty years or so,
7
33260
3000
Nagyjából az utolsó százötven év alatt
00:36
science has kind of blurred this distinction
8
36260
2000
a tudomány valahogy elkente ezt a megkülönböztetést
00:38
between non-living and living systems, and
9
38260
2000
a nem-élő és az élő rendszerek között,
00:40
now we consider that there may be a kind
10
40260
2000
és most úgy gondoljuk, hogy lehet egyfajta
00:42
of continuum that exists between the two.
11
42260
3000
folytonosság a kettő között.
00:45
We'll just take one example here:
12
45260
2000
Nézzünk csak egy példát:
00:47
a virus is a natural system, right?
13
47260
2000
a vírus egy természetes rendszer, ugye?
00:49
But it's very simple. It's very simplistic.
14
49260
2000
De nagyon egyszerű. Nagyon leegyszerűsített.
00:51
It doesn't really satisfy all the requirements,
15
51260
2000
Nem igazán tesz eleget minden követelménynek,
00:53
it doesn't have all the characteristics
16
53260
2000
nincs meg benne az élő rendszerek összes
00:55
of living systems and is in fact a parasite
17
55260
2000
tulajdonsága, és tulajdonképpen élősködik
00:57
on other living systems in order to, say,
18
57260
3000
más élő rendszereken azért,
01:00
reproduce and evolve.
19
60260
2000
hogy szaporodjon és fejlődjön.
01:02
But what we're going to be talking about here
20
62260
2000
De ma este azokról a kísérletekről lesz szó,
01:04
tonight are experiments done on this sort of
21
64260
2000
amelyeket ennek a spektrumnak a
01:06
non-living end of this spectrum -- so actually
22
66260
2000
nem-élő végén végzünk -- azaz valójában
01:08
doing chemical experiments in the laboratory,
23
68260
3000
kémiai kísérleteket végzünk a laboratóriumban:
01:11
mixing together nonliving ingredients
24
71260
2000
nem-élő összetevőket keverünk össze,
01:13
to make new structures, and that these
25
73260
2000
hogy új struktúrákat hozzunk létre, és hogy ezeknek
01:15
new structures might have some of the
26
75260
2000
az új struktúráknak esetleg legyen néhány,
01:17
characteristics of living systems.
27
77260
2000
az élő rendszerekre jellemző tulajdonsága.
01:19
Really what I'm talking about here is
28
79260
2000
Igazából amiről itt beszélek,
01:21
trying to create a kind of artificial life.
29
81260
2000
az egyfajta mesterséges élet létrehozása.
01:23
So what are these characteristics that I'm
30
83260
2000
Szóval, milyen tulajdonságokról
01:25
talking about? These are them.
31
85260
2000
van itt szó? Íme:
01:27
We consider first that life has a body.
32
87260
2000
Először is, úgy tartjuk, hogy az élet testben létezik.
01:29
Now this is necessary to distinguish the self
33
89260
2000
Ez kell ahhoz, hogy a saját
01:31
from the environment.
34
91260
2000
elhatárolódjon a környezettől.
01:33
Life also has a metabolism. Now this is a
35
93260
2000
Az életnek anyagcseréje is van. Ez egy olyan
01:35
process by which life can convert resources
36
95260
3000
folyamat, mellyel az élet át tudja alakítani
01:38
from the environment into building blocks
37
98260
2000
a környezeti erőforrásokat építőelemekké,
01:40
so it can maintain and build itself.
38
100260
3000
hogy fenn tudja tartani, és fel tudja építeni magát.
01:43
Life also has a kind of inheritable information.
39
103260
2000
Az életnek van egyfajta örökölhető információja is.
01:45
Now we, as humans, we store our information
40
105260
2000
Na most mi, emberek, ezt az információt
01:47
as DNA in our genomes and we pass this
41
107260
3000
DNS-ként tároljuk a genomunkban,
01:50
information on to our offspring.
42
110260
2000
és továbbadjuk az utódainknak.
01:52
If we couple the first two -- the body and the metabolism --
43
112260
2000
Ha összekötjük az első kettőt -- a testet és az anyagcserét --,
01:54
we can come up with a system that could
44
114260
2000
olyan rendszerrel állhatunk elő, amely esetleg
01:56
perhaps move and replicate, and if we
45
116260
2000
képes mozogni és szaporodni; és ha
01:58
coupled these now to inheritable information,
46
118260
3000
most ezeket összekapcsoljuk az örökölhető információval,
02:01
we can come up with a system that would be
47
121260
2000
olyan rendszert hozhatunk létre,
02:03
more lifelike, and would perhaps evolve.
48
123260
2000
amely életszerűbb, és talán fejlődni is fog.
02:05
And so these are the things we will try to do
49
125260
2000
Szóval ezek a dolgok, amelyekkel próbálkozunk
02:07
in the lab, make some experiments that have
50
127260
2000
a laborban: olyan kísérleteket végezni,
02:09
one or more of these characteristics of life.
51
129260
3000
amelyek mutatják az élet egy vagy több ilyen tulajdonságát.
02:12
So how do we do this? Well, we use
52
132260
2000
Hogyan csináljuk mindezt? Mi egy modellrendszert
02:14
a model system that we term a protocell.
53
134260
2000
használunk, amit protosejtnek nevezünk.
02:16
You might think of this as kind of like a
54
136260
2000
Úgy képzeljék ezt el, mint egyfajta
02:18
primitive cell. It is a simple chemical
55
138260
2000
primitív sejtet. Ez az élő sejt
02:20
model of a living cell, and if you consider
56
140260
3000
egyszerű kémiai modellje, és ha belegondolnak:
02:23
for example a cell in your body may have
57
143260
2000
a szervezetünk egy sejtjében például
02:25
on the order of millions of different types
58
145260
2000
durván több millió fajta
02:27
of molecules that need to come together,
59
147260
2000
molekula van, melyeknek találkozniuk kell,
02:29
play together in a complex network
60
149260
2000
együtt kell működniük egy összetett hálózatban,
02:31
to produce something that we call alive.
61
151260
3000
hogy létrehozzanak valamit, amit úgy hívunk: élő.
02:34
In the laboratory what we want to do
62
154260
2000
Amit a laboratóriumban akarunk csinálni,
02:36
is much the same, but with on the order of
63
156260
2000
az nagyon hasonló, csak nagyjából
02:38
tens of different types of molecules --
64
158260
2000
néhány tucat különböző fajta molekulával --
02:40
so a drastic reduction in complexity, but still
65
160260
2000
így drasztikusan csökken az összetettség, de még mindig
02:42
trying to produce something that looks lifelike.
66
162260
3000
megpróbálunk olyasmit létrehozni, ami életszerűnek látszik.
02:45
And so what we do is, we start simple
67
165260
2000
Tehát úgy csináljuk, hogy az egyszerűvel kezdjük,
02:47
and we work our way up to living systems.
68
167260
3000
és később eljutunk az élő rendszerekig.
02:50
Consider for a moment this quote by
69
170260
2000
Nézzük meg egy pillanatra ezt az idézetet,
02:52
Leduc, a hundred years ago, considering a
70
172260
2000
amely Leductól, száz évvel korábbról származik,
02:54
kind of synthetic biology:
71
174260
2000
aki egyfajta szintetikus biológiát vett fontolóra:
02:56
"The synthesis of life, should it ever occur,
72
176260
2000
"Az élet előállítása, ha valaha is megtörténne,
02:58
will not be the sensational discovery which we
73
178260
2000
nem lesz olyan szenzációs felfedezés,
03:00
usually associate with the idea."
74
180260
2000
mint amilyennek azt általában elképzeljük."
03:02
That's his first statement. So if we actually
75
182260
2000
Ez az első állítása. Tehát ha mi valóban
03:04
create life in the laboratories, it's
76
184260
2000
létrehozunk életet a laboratóriumban,
03:06
probably not going to impact our lives at all.
77
186260
2000
az valószínűleg egyáltalán nem lesz hatással az életünkre.
03:08
"If we accept the theory of evolution, then
78
188260
2000
"Ha elfogadjuk az evolúció elméletét,
03:10
the first dawn of synthesis of life must consist
79
190260
2000
akkor az élet szintetizálásának kezdete bizonyára
03:12
in the production of forms intermediate
80
192260
2000
olyan átmeneti formák előállításából áll majd,
03:14
between the inorganic and the organic
81
194260
2000
melyek a szervetlen és a szerves világ,
03:16
world, or between the non-living
82
196260
2000
vagy a nem-élő és az élő világ
03:18
and living world, forms which possess
83
198260
2000
közötti olyan formák, amelyek
03:20
only some of the rudimentary attributes of life"
84
200260
2000
az életnek csak néhány elemi jellemzőjével rendelkeznek,"
03:22
-- so, the ones I just discussed --
85
202260
2000
-- tehát azokkal, amiket az előbb tárgyaltam --
03:24
"to which other attributes will be slowly added
86
204260
2000
„amelyekhez lassan hozzáadódnak más tulajdonságok
03:26
in the course of development by the
87
206260
2000
a környezet evolúciós hatásai által
03:28
evolutionary actions of the environment."
88
208260
2000
kiváltott fejlődés során."
03:30
So we start simple, we make some structures
89
210260
2000
Tehát az egyszerűvel kezdjük: olyan struktúrákat csinálunk,
03:32
that may have some of these characteristics
90
212260
2000
amelyek rendelkezhetnek néhánnyal az élet ezen
03:34
of life, and then we try to develop that
91
214260
2000
jellemzői közül, és aztán megpróbáljuk fejleszteni,
03:36
to become more lifelike.
92
216260
2000
hogy egyre életszerűbb legyen.
03:38
This is how we can start to make a protocell.
93
218260
2000
Így kezdhetünk el protosejtet csinálni.
03:40
We use this idea called self-assembly.
94
220260
2000
Az önszerveződés ötletét használjuk.
03:42
What that means is, I can mix some
95
222260
2000
Ez azt jelenti, hogy összekeverhetek néhány
03:44
chemicals together in a test tube in my lab,
96
224260
2000
kémiai anyagot egy kémcsőben a laboratóriumomban,
03:46
and these chemicals will start to self-associate
97
226260
2000
és ezek a kémiai anyagok elkezdenek összekapcsolódni,
03:48
to form larger and larger structures.
98
228260
2000
hogy egyre nagyobb struktúrákat hozzanak létre.
03:50
So say on the order of tens of thousands,
99
230260
2000
Mondjuk durván néhány tízezer,
03:52
hundreds of thousands of molecules will
100
232260
2000
néhány százezer molekula összeáll,
03:54
come together to form a large structure
101
234260
2000
hogy egy nagy szerkezetet alkosson,
03:56
that didn't exist before.
102
236260
2000
ami nem létezett korábban.
03:58
And in this particular example,
103
238260
2000
Ebben a bizonyos példában,
04:00
what I took is some membrane molecules,
104
240260
2000
amit hoztam, van néhány membrán molekula,
04:02
mixed those together in the right environment,
105
242260
2000
összekeverve egymással a megfelelő környezetben,
04:04
and within seconds it forms these rather
106
244260
2000
és másodperceken belül létrehozzák ezeket
04:06
complex and beautiful structures here.
107
246260
2000
a meglehetősen összetett és szép struktúrákat.
04:08
These membranes are also quite similar,
108
248260
2000
Ezek a membránok nagyon is hasonlóak
04:10
morphologically and functionally,
109
250260
2000
morfológiailag és funkcionálisan
04:12
to the membranes in your body,
110
252260
2000
a testünkben lévő membránokhoz,
04:14
and we can use these, as they say,
111
254260
2000
és felhasználhatjuk őket, ahogy mondják,
04:16
to form the body of our protocell.
112
256260
2000
a protosejtünk testének létrehozásához.
04:18
Likewise,
113
258260
1000
Hasonlóképpen
04:19
we can work with oil and water systems.
114
259260
2000
dolgozhatunk olaj és víz rendszerekkel.
04:21
As you know, when you put oil and water together,
115
261260
2000
Mint tudják, amikor összeöntjük az olajat és a vizet,
04:23
they don't mix, but through self-assembly
116
263260
2000
nem keverednek össze, de az önszerveződés során
04:25
we can get a nice oil droplet to form,
117
265260
2000
szép kis olaj cseppet kaphatunk,
04:27
and we can actually use this as a body for
118
267260
2000
és ezt tulajdonképpen testként használhatjuk
04:29
our artificial organism or for our protocell,
119
269260
2000
a mesterséges szervezetünk vagy a protosejtünk számára,
04:31
as you will see later.
120
271260
2000
ahogy később látni fogják.
04:33
So that's just forming some body stuff, right?
121
273260
2000
Szóval, ott tartottunk, hogy létrehoztunk valami testet, oké?
04:35
Some architectures.
122
275260
2000
Néhány szerkezetet.
04:37
What about the other aspects of living systems?
123
277260
2000
Mi a helyzet az élő rendszerek többi tulajdonságával?
04:39
So we came up with this protocell model here
124
279260
2000
Nos, kitaláltuk ezt a protosejt modellt,
04:41
that I'm showing.
125
281260
2000
amit itt mutatok.
04:43
We started with a natural occurring clay
126
283260
2000
A természetben előforduló agyaggal kezdtük,
04:45
called montmorillonite.
127
285260
2000
amit montmorillonit-nak hívnak.
04:47
This is natural from the environment, this clay.
128
287260
2000
Ez az agyag természetes, a környezetből származik.
04:49
It forms a surface that is, say, chemically active.
129
289260
2000
Ez egy olyan felületet alakít ki, ami vegyileg aktív.
04:51
It could run a metabolism on it.
130
291260
2000
Anyagcsere működhet rajta.
04:53
Certain kind of molecules like to associate
131
293260
2000
Bizonyos típusú molekulák szeretnek összekapcsolódni
04:55
with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red
132
295260
2000
az agyaggal. Például ebben az esetben az RNS, amit pirossal jelölünk
04:57
-- this is a relative of DNA,
133
297260
2000
-- ez a DNS rokona,
04:59
it's an informational molecule --
134
299260
2000
egy információs molekula --
05:01
it can come along and it starts to associate
135
301260
2000
ez lehet, hogy odajön, és elkezd hozzákapcsolódni
05:03
with the surface of this clay.
136
303260
2000
ennek az agyagnak a felületéhez.
05:05
This structure, then, can organize the
137
305260
2000
Ez a szerkezet aztán megszervezheti
05:07
formation of a membrane boundary around
138
307260
2000
a membrán határ kialakulását
05:09
itself, so it can make a body of
139
309260
2000
maga körül, így egy folyékony molekulákból álló
05:11
liquid molecules around itself, and that's
140
311260
2000
testet készíthet maga köré,
05:13
shown in green here on this micrograph.
141
313260
2000
ez látható zölddel itt a mikrofelvételen.
05:15
So just through self-assembly, mixing things
142
315260
2000
Tehát csupán az önszerveződést kihasználva, dolgok
05:17
together in the lab, we can come up with, say,
143
317260
3000
összekeverésével a laborban, előállhatunk, mondjuk,
05:20
a metabolic surface with some
144
320260
2000
egy metabolikus felülettel, amelyhez néhány
05:22
informational molecules attached
145
322260
2000
információs molekula kapcsolódott
05:24
inside of this membrane body, right?
146
324260
2000
a membrán testen belül, igaz?
05:26
So we're on a road towards living systems.
147
326260
4000
Szóval úton vagyunk az élő rendszerek felé.
05:30
But if you saw this protocell, you would not
148
330260
2000
De ha önök látnák ezt a protosejtet, akkor nem
05:32
confuse this with something that was actually alive.
149
332260
2000
tévesztenék össze olyasmivel, ami valóban élő.
05:34
It's actually quite lifeless. Once it forms,
150
334260
2000
Ez valójában meglehetősen élettelen. Amikor kialakul,
05:36
it doesn't really do anything.
151
336260
2000
nem igazán csinál semmit.
05:38
So, something is missing.
152
338260
2000
Tehát valami hiányzik.
05:40
Some things are missing.
153
340260
2000
Hiányzik néhány dolog.
05:42
So some things that are missing is,
154
342260
2000
Ez a néhány dolog, ami hiányzik,
05:44
for example, if you had a flow of energy
155
344260
2000
ha például valami energia áramlana
05:46
through a system, what we'd want
156
346260
2000
keresztül a rendszeren, akkor azt akarnánk,
05:48
is a protocell that can harvest
157
348260
2000
hogy az a protosejt be tudjon gyűjteni
05:50
some of that energy in order to maintain itself,
158
350260
2000
valamennyit ebből az energiából önmaga fenntartásához,
05:52
much like living systems do.
159
352260
2000
ahogy az élő rendszerek teszik.
05:54
So we came up with a different protocell
160
354260
2000
Úgyhogy kitaláltunk egy másik protosejt
05:56
model, and this is actually simpler than the previous one.
161
356260
2000
modellt, ez pedig tulajdonképpen egyszerűbb, mint az előző.
05:58
In this protocell model, it's just an oil droplet,
162
358260
2000
Ez a protosejt modell, ez csak egy olaj cseppecske,
06:00
but a chemical metabolism inside
163
360260
2000
de vegyi anyagcseréje van belül,
06:02
that allows this protocell to use energy
164
362260
2000
ami lehetővé teszi, hogy a protosejt energiát használjon
06:04
to do something, to actually become dynamic,
165
364260
3000
fel valamire, hogy ténylegesen dinamikussá váljon,
06:07
as we'll see here.
166
367260
2000
ahogy itt fogjuk látni.
06:09
You add the droplet to the system.
167
369260
2000
Hozzáadjuk a cseppet a rendszerhez.
06:11
It's a pool of water, and the protocell
168
371260
2000
Ez egy víztócsa, és a protosejt
06:13
starts moving itself around in the system.
169
373260
2000
magától mozogni kezd a rendszerben.
06:15
Okay? Oil droplet forms
170
375260
2000
Világos? Az olaj cseppecske önszerveződéssel
06:17
through self-assembly, has a chemical
171
377260
2000
alakul ki, van egy kémiai
06:19
metabolism inside so it can use energy,
172
379260
2000
metabolizmus a belsejében, így energiát tud használni,
06:21
and it uses that energy to move itself
173
381260
2000
és ezt az energiát arra használja, hogy mozgassa magát
06:23
around in its environment.
174
383260
2000
a környezetében.
06:25
As we heard earlier, movement is very
175
385260
2000
Amint korábban hallottuk, a mozgás nagyon
06:27
important in these kinds of living systems.
176
387260
2000
fontos az ilyen fajta élő rendszerekben.
06:29
It is moving around, exploring its environment,
177
389260
2000
Ez mozog, felderíti a környezetét,
06:31
and remodeling its environment, as you see,
178
391260
2000
és újjá is alakítja a környezetét, amint látják,
06:33
by these chemical waves that are forming by the protocell.
179
393260
2000
ezekkel a kémiai hullámokkal, amiket a protosejt hoz létre.
06:35
So it's acting, in a sense, like a living system
180
395260
2000
Tehát úgy cselekszik, bizonyos értelemben, mint egy élő rendszer,
06:37
trying to preserve itself.
181
397260
3000
ami próbálja fenntartani magát.
06:40
We take this same moving protocell here,
182
400260
3000
Most vesszük ugyanezt a mozgó protosejtet,
06:43
and we put it in another experiment,
183
403260
2000
és egy másik kísérletbe tesszük,
06:45
get it moving. Then I'm going
184
405260
2000
beindítjuk. Majd adok egy kis
06:47
to add some food to the system,
185
407260
2000
táplálékot a rendszerhez,
06:49
and you'll see that in blue here, right?
186
409260
3000
ez a kék színű itt, látják?
06:52
So I add some food source to the system.
187
412260
2000
Tehát táplálék-forrást adok a rendszerhez.
06:54
The protocell moves. It encounters the food.
188
414260
2000
A protosejt mozog. Összetalálkozik az étellel.
06:56
It reconfigures itself and actually then
189
416260
2000
Átalakítja magát, és aztán tulajdonképpen
06:58
is able to climb to the highest concentration
190
418260
2000
képes lesz elkúszni a legnagyobb ételkoncentrációig
07:00
of food in that system and stop there.
191
420260
2000
ebben a rendszerben, és ott megáll.
07:02
Alright? So not only do we have this system
192
422260
2000
Rendben? Tehát nem csak hogy van ez a rendszerünk,
07:04
that has a body, it has a metabolism,
193
424260
2000
aminek van teste, anyagcseréje,
07:06
it can use energy, it moves around.
194
426260
3000
energiát tud használni, és mozog.
07:09
It can sense its local environment
195
429260
2000
Képes érzékelni a helyi környezetet,
07:11
and actually find resources
196
431260
2000
és tulajdonképpen megtalálni az erőforrásokat
07:13
in the environment to sustain itself.
197
433260
2000
a környezetben, hogy fenntartsa önmagát.
07:15
Now, this doesn't have a brain, it doesn't have
198
435260
2000
Nos, ennek nincs agya, nincs
07:17
a neural system. This is just a sack of
199
437260
2000
idegrendszere. Ez csak egy zacskó kémiai anyag,
07:19
chemicals that is able to have this interesting
200
439260
2000
amely képes erre az érdekes
07:21
and complex lifelike behavior.
201
441260
2000
és összetett, életszerű viselkedésre.
07:23
If we count the number of chemicals
202
443260
2000
Ha megszámoljuk a vegyületeket
07:25
in that system, actually, including the water
203
445260
2000
ebben a rendszerben, valójában, a vizet is beleszámítva,
07:27
that's in the dish, we have five chemicals
204
447260
2000
ami a Petri-csészében van, öt vegyi anyagunk van,
07:29
that can do this.
205
449260
2000
ami ezt meg tudja csinálni.
07:31
So then we put these protocells together in a
206
451260
2000
Aztán ezeket a protosejteket együtt tesszük
07:33
single experiment to see what they would do,
207
453260
2000
egy kísérletbe, hogy lássuk, mit csinálnak,
07:35
and depending on the conditions, we have
208
455260
2000
és a feltételektől függően van
07:37
some protocells on the left that are
209
457260
2000
olyan protosejtünk a bal oldalon,
07:39
moving around and it likes to touch the other
210
459260
2000
ami mozog, és szereti megérinteni a többi
07:41
structures in its environment.
211
461260
2000
szerkezetet a környezetében.
07:43
On the other hand we have two moving
212
463260
2000
Másrészről pedig van két mozgó
07:45
protocells that like to circle each other,
213
465260
2000
protosejtünk, amelyek körözgetnek egymás körül,
07:47
and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.
214
467260
2000
és egyfajta összetett táncot járnak egymással.
07:49
Right? So not only do individual protocells
215
469260
2000
Rendben? Tehát nem csak az egyedi protosejteknek
07:51
have behavior, what we've interpreted as
216
471260
2000
van viselkedésük, amit viselkedésként
07:53
behavior in this system, but we also have
217
473260
2000
értelmeztünk ebben a rendszerben, hanem van itt
07:55
basically population-level behavior
218
475260
3000
egy alapvetően populáció szintű viselkedés is,
07:58
similar to what organisms have.
219
478260
3000
hasonló ahhoz, amivel a szervezetek rendelkeznek.
08:01
So now that you're all experts on protocells,
220
481260
3000
Most, hogy Önök mind protosejt-szakértők lettek,
08:04
we're going to play a game with these protocells.
221
484260
2000
egy játékot fogunk játszani ezekkel a protosejtekkel.
08:06
We're going to make two different kinds.
222
486260
2000
Két különböző típusút fogunk csinálni.
08:08
Protocell A has a certain kind of chemistry
223
488260
3000
Az „A” protosejtben van egy bizonyos típusú
08:11
inside that, when activated, the protocell
224
491260
2000
belső kémia: amikor aktiváljuk, a protosejt
08:13
starts to vibrate around, just dancing.
225
493260
2000
elkezd rezegni, mintha csak a táncolna.
08:15
So remember, these are primitive things,
226
495260
2000
Ne felejtsék el, hogy ezek primitív dolgok,
08:17
so dancing protocells, that's very
227
497260
2000
tehát a táncoló protosejtek, amik nagyon
08:19
interesting to us. (Laughter)
228
499260
2000
érdekesek számunkra. (Nevetés)
08:21
The second protocell has a different
229
501260
2000
A második protosejtnek másfajta
08:23
chemistry inside, and when activated,
230
503260
2000
belső kémiája van, és amikor aktiváljuk,
08:25
the protocells all come together and they fuse
231
505260
2000
a protosejtek mind összegyűlnek , és összeolvadnak
08:27
into one big one. Right?
232
507260
2000
egy nagy protosejtté. Oké?
08:29
And we just put these two together
233
509260
2000
És most beletesszük ezt a kettőt együtt
08:31
in the same system.
234
511260
2000
ugyanabba a rendszerbe.
08:33
So there's population A,
235
513260
2000
Tehát van az „A” populáció,
08:35
there's population B, and then
236
515260
2000
van a „B” populáció,
08:37
we activate the system,
237
517260
2000
majd aktiváljuk a rendszert,
08:39
and protocell Bs, they're the blue ones,
238
519260
2000
és a „B” protosejtek, ők a kékek,
08:41
they all come together. They fuse together
239
521260
2000
mind összegyűlnek. Összeolvadnak
08:43
to form one big blob, and the other protocell
240
523260
2000
egy nagy cseppé, a másik protosejt meg
08:45
just dances around. And this just happens
241
525260
2000
csak táncol körbe-körbe. És mindez addig megy,
08:47
until all of the energy in the system is
242
527260
2000
amíg a rendszerben lévő összes energia
08:49
basically used up, and then, game over.
243
529260
3000
tulajdonképpen felhasználódik, és akkor vége a játéknak.
08:52
So then I repeated this experiment
244
532260
2000
Én megismételtem ezt a kísérletet
08:54
a bunch of times, and one time
245
534260
2000
egy csomó alkalommal, és egyszer
08:56
something very interesting happened.
246
536260
2000
valami nagyon érdekes dolog történt.
08:58
So, I added these protocells together
247
538260
2000
Tehát, hozzáadtam ezeket a protosejteket együtt
09:00
to the system, and protocell A and protocell B
248
540260
2000
a rendszerhez, és az „A” protosejt meg a „B” protosejt
09:02
fused together to form a hybrid protocell AB.
249
542260
2000
összeolvadt, létrehozva egy hibrid „AB” protosejtet.
09:04
That didn't happen before. There it goes.
250
544260
2000
Ez korábban nem történt meg. Itt van.
09:06
There's a protocell AB now in this system.
251
546260
3000
Most van egy „AB” protosejt a rendszerben.
09:09
Protocell AB likes to dance around for a bit,
252
549260
3000
Az „AB” protosejt táncolgat egy kicsit,
09:12
while protocell B does the fusing, okay?
253
552260
3000
mialatt a „B” protosejt összeolvad, oké?
09:15
But then something even more interesting happens.
254
555260
3000
De aztán valami még érdekesebb történik.
09:18
Watch when these two large protocells,
255
558260
2000
Nézzék, ahogy ez a két nagy protosejt,
09:20
the hybrid ones, fuse together.
256
560260
2000
a hibridek, összeolvadnak.
09:22
Now we have a dancing protocell
257
562260
3000
Most van egy a táncoló protosejtünk,
09:25
and a self-replication event. Right. (Laughter)
258
565260
4000
és egy önreplikációs eseményünk. Oké. (Nevetés)
09:29
Just with blobs of chemicals, again.
259
569260
2000
Megint csak kémiai anyagok cseppjeiből.
09:31
So the way this works is, you have
260
571260
2000
Tehát a dolog úgy működik, hogy van
09:33
a simple system of five chemicals here,
261
573260
2000
itt nekünk egy öt kémiai anyagból álló
09:35
a simple system here. When they hybridize,
262
575260
2000
egyszerű rendszerünk. Amikor kereszteződnek,
09:37
you then form something that's different than
263
577260
2000
akkor létrehozunk valamit, ami más mint
09:39
before, it's more complex than before,
264
579260
2000
korábban, bonyolultabb, mint azelőtt,
09:41
and you get the emergence of another kind of
265
581260
2000
és felbukkan egy másik fajta
09:43
lifelike behavior which
266
583260
2000
életszerű viselkedés, amely
09:45
in this case is replication.
267
585260
2000
ebben az esetben a replikáció.
09:47
So since we can make some interesting
268
587260
2000
Szóval, mivel létre tudunk hozni néhány érdekes
09:49
protocells that we like, interesting colors and
269
589260
2000
protosejtet, ami tetszik, érdekes színeket és
09:51
interesting behaviors, and they're very easy
270
591260
2000
érdekes viselkedésmódokat, és nagyon könnyű őket
09:53
to make, and they have interesting lifelike
271
593260
2000
létrehozni, és érdekes, életszerű
09:55
properties, perhaps these protocells have
272
595260
3000
tulajdonságaik vannak, talán ezek a protosejtek
09:58
something to tell us about the origin of life
273
598260
2000
elmondanak nekünk valamit az élet eredetéről
10:00
on the Earth. Perhaps these represent an
274
600260
2000
a Földön. Talán ezek egy könnyen megközelíthető
10:02
easily accessible step, one of the first steps
275
602260
2000
lépést képviselnek, az egyik első lépést,
10:04
by which life got started on the early Earth.
276
604260
3000
amellyel az élet elkezdődött a korai a Földön.
10:07
Certainly, there were molecules present on
277
607260
2000
Természetesen voltak jelen molekulák
10:09
the early Earth, but they wouldn't have been
278
609260
2000
a korai Földön, de ezek nem lehettek ezek a tiszta
10:11
these pure compounds that we worked with
279
611260
2000
vegyületek, amikkel mi a laborban dolgoztunk,
10:13
in the lab and I showed in these experiments.
280
613260
2000
és amiket ezekben a kísérletekben mutattam.
10:15
Rather, they'd be a real complex mixture of
281
615260
2000
Ezek inkább minden fajta anyag nagyon
10:17
all kinds of stuff, because
282
617260
2000
összetett keverékei lehettek, mivel
10:19
uncontrolled chemical reactions produce
283
619260
2000
az ellenőrizetlen kémiai reakciók
10:21
a diverse mixture of organic compounds.
284
621260
2000
szerves vegyületek sokféle keverékét állítják elő.
10:23
Think of it like a primordial ooze, okay?
285
623260
3000
Úgy képzeljék ezt el, mint egy ősiszapot, oké?
10:26
And it's a pool that's too difficult to fully
286
626260
2000
Ez egy pocsolya, ami túl bonyolult ahhoz, hogy teljesen
10:28
characterize, even by modern methods, and
287
628260
2000
jellemezzük, még a modern módszerekkel is,
10:30
the product looks brown, like this tar here
288
630260
2000
és a termék barna, mint ez a kátrány itt,
10:32
on the left. A pure compound
289
632260
2000
a bal oldalon. Egy tiszta vegyület
10:34
is shown on the right, for contrast.
290
634260
2000
látható a jobb oldalon kontrasztként.
10:36
So this is similar to what happens when you
291
636260
2000
Ez hasonlít ahhoz, ami akkor történik, amikor Önök
10:38
take pure sugar crystals in your kitchen,
292
638260
2000
fognak egy marék tiszta cukorkristályt a konyhájukban,
10:40
you put them in a pan, and you apply energy.
293
640260
2000
beleteszik egy serpenyőbe, és energiát alkalmaznak.
10:42
You turn up the heat, you start making
294
642260
2000
Bekapcsolják a tűzhelyet, elkezdenek kémiai
10:44
or breaking chemical bonds in the sugar,
295
644260
2000
kötéseket létrehozni vagy szétbontani a cukorban,
10:46
forming a brownish caramel, right?
296
646260
2000
barnás karamellt létrehozva, igaz?
10:48
If you let that go unregulated, you'll
297
648260
2000
Ha ezt szabályozatlanul hagyják folytatódni,
10:50
continue to make and break chemical bonds,
298
650260
2000
újabb kémiai kötéseket alakítanak ki vagy bontanak szét,
10:52
forming an even more diverse mixture of
299
652260
2000
egy még változatosabb molekulakeveréket létrehozva,
10:54
molecules that then forms this kind of black
300
654260
2000
ami aztán átalakul ezzé a fekete
10:56
tarry stuff in your pan, right, that's
301
656260
2000
kátrányos dologgá a serpenyőben,
10:58
difficult to wash out. So that's what
302
658260
2000
amit nehéz lesúrolni. Szóval így nézhetett ki
11:00
the origin of life would have looked like.
303
660260
2000
az élet eredete.
11:02
You needed to get life out of this junk that
304
662260
2000
Ebből a vacakból kellett életet csinálni,
11:04
is present on the early Earth,
305
664260
2000
ami a korai Földön négy,
11:06
four, 4.5 billion years ago.
306
666260
2000
négy és fél milliárd évvel ezelőtt jelen volt.
11:08
So the challenge then is,
307
668260
2000
Így a kihívás aztán az,
11:10
throw away all your pure chemicals in the lab,
308
670260
2000
hogy dobjuk ki az összes laboratóriumi, tiszta vegyszert,
11:12
and try to make some protocells with lifelike
309
672260
2000
és próbáljunk meg ebből az ősiszapból
11:14
properties from this kind of primordial ooze.
310
674260
3000
életszerű tulajdonságokkal rendelkező protosejteket csinálni.
11:17
So we're able to then see the self-assembly
311
677260
2000
Újra láthatjuk tehát ezeknek az olajcseppeknek
11:19
of these oil droplet bodies again
312
679260
2000
az önszerveződését,
11:21
that we've seen previously,
313
681260
2000
amit már korábban láttunk,
11:23
and the black spots inside of there
314
683260
2000
és azok a fekete pöttyök ott belül
11:25
represent this kind of black tar -- this diverse,
315
685260
2000
képviselik ezt a fekete kátrányt -- ezt a változatos,
11:27
very complex, organic black tar.
316
687260
2000
nagyon összetett, szerves fekete kátrányt.
11:29
And we put them into one of these
317
689260
2000
És most betesszük őket egy olyan
11:31
experiments, as you've seen earlier, and then
318
691260
2000
kísérletbe, amilyet korábban már láttak,
11:33
we watch lively movement that comes out.
319
693260
2000
majd figyeljük az élénk mozgást, ami megjelenik.
11:35
They look really good, very nice movement,
320
695260
2000
Igazán jól néznek ki, nagyon szép mozgás,
11:37
and also they appear to have some kind of
321
697260
2000
és úgy tűnik, ezeknek is van valamilyen
11:39
behavior where they kind of circle
322
699260
2000
viselkedésük, köröznek
11:41
around each other and follow each other,
323
701260
3000
egymás körül, és követik egymást,
11:44
similar to what we've seen before -- but again,
324
704260
2000
ahhoz hasonlóan, ahogy korábban láttuk, -- de ismétlem,
11:46
working with just primordial conditions,
325
706260
2000
csak ősi feltételekkel dolgozunk,
11:48
no pure chemicals.
326
708260
2000
nem tiszta vegyi anyagokkal.
11:50
These are also, these tar-fueled protocells,
327
710260
2000
Ezek is, ezek a kátrány-üzemanyagú protosejtek,
11:52
are also able to locate resources
328
712260
2000
képesek megtalálni az erőforrásokat
11:54
in their environment.
329
714260
1000
a környezetükben.
11:55
I'm going to add some resource from the left,
330
715260
2000
Most hozzáadok valamennyi erőforrást itt balról,
11:57
here, that defuses into the system,
331
717260
2000
ami beáramlik a rendszerbe,
11:59
and you can see, they really like that.
332
719260
2000
és láthatjuk, hogy igazán szeretik.
12:01
They become very energetic, and able
333
721260
2000
Nagyon energikussá válnak, és képesek
12:03
to find the resource in the environment,
334
723260
2000
megtalálni a környezetben az erőforrást,
12:05
similar to what we saw before.
335
725260
2000
ahhoz hasonlóan, amit korábban láttunk.
12:07
But again, these are done in these primordial
336
727260
2000
De ismétlem, ezeket az ősi
12:09
conditions, really messy conditions,
337
729260
2000
feltételek között csináltuk, igazán piszkos feltételek között,
12:11
not sort of sterile laboratory conditions.
338
731260
2000
nem pedig steril laboratóriumi körülmények között.
12:13
These are very dirty little protocells,
339
733260
2000
Ezek nagyon piszkos kis protosejtek,
12:15
as a matter of fact. (Laughter)
340
735260
2000
ami azt illeti. (Nevetés)
12:17
But they have lifelike properties, is the point.
341
737260
3000
De életszerű tulajdonságokkal rendelkeznek, ez a lényeg.
12:20
So, doing these artificial life experiments
342
740260
3000
Szóval ezek a mesterséges élet-kísérletek
12:23
helps us define a potential path between
343
743260
3000
segítenek nekünk egy lehetséges útvonalat meghatározni
12:26
non-living and living systems.
344
746260
3000
a nem-élő és az élő rendszerek között.
12:29
And not only that, but it helps us
345
749260
2000
És nem csak ebben segítenek, hanem abban is,
12:31
broaden our view of what life is
346
751260
2000
hogy tágítsuk a nézőpontunkat arról, hogy mi az élet,
12:33
and what possible life there could be
347
753260
2000
és milyen lehetséges életforma lehet
12:35
out there -- life that could be very different
348
755260
2000
odakint -- életforma, amely nagyon is eltérő lehet
12:37
from life that we find here on Earth.
349
757260
3000
attól az élettől, amit itt a Földön találunk.
12:40
And that leads me to the next
350
760260
2000
És ez elvezet a következő
12:42
term, which is "weird life."
351
762260
2000
kifejezéshez, ami a "furcsa élet."
12:44
This is a term by Steve Benner.
352
764260
3000
Ez a kifejezés Steve Bennertől származik.
12:47
This is used in reference to a report
353
767260
2000
Ezt egy jelentéssel kapcsolatban használta
12:49
in 2007 by the National Research Council
354
769260
2000
2007-ben, amelyet az USA-beli
12:51
in the United States, wherein
355
771260
2000
Nemzeti Kutatási Tanács készített,
12:53
they tried to understand how we can
356
773260
2000
amiben megpróbálták megérteni,
12:55
look for life elsewhere in the universe, okay,
357
775260
2000
hogyan kereshetünk életet a világegyetem más részeiben,
12:57
especially if that life is very different from life
358
777260
2000
különösen, ha az élet nagyon eltérő
12:59
on Earth. If we went to another planet and
359
779260
3000
a földi élettől. Ha elmennénk egy másik bolygóra,
13:02
we thought there might be life there,
360
782260
2000
és azt gondolnánk, hogy lehet ott élet,
13:04
how could we even recognize it as life?
361
784260
2000
hogyan ismerhetnénk fel életként?
13:06
Well, they came up with three very general
362
786260
2000
Nos három nagyon általános
13:08
criteria. First is -- and they're listed here.
363
788260
2000
kritériumot fogalmaztak meg. Az első – és ezek itt vannak felsorolva.
13:10
The first is, the system has to be in
364
790260
2000
Az első: a rendszernek
13:12
non-equilibrium. That means the system
365
792260
2000
nem-egyensúlyi állapotban kell lennie. Ez azt jelenti,
13:14
cannot be dead, in a matter of fact.
366
794260
1000
hogy a rendszer tulajdonképpen nem lehet halott.
13:15
Basically what that means is, you have
367
795260
2000
Alapvetően ez azt jelenti,
13:17
an input of energy into the system that life
368
797260
2000
hogy energiabevitel történik a rendszerbe, amit az élet
13:19
can use and exploit to maintain itself.
369
799260
3000
hasznosítani tud, és fel tud használni önmaga fenntartásához.
13:22
This is similar to having the Sun shining
370
802260
2000
Ez hasonlít ahhoz, hogy a Földön van
13:24
on the Earth, driving photosynthesis,
371
804260
2000
a napfény, ami irányítja a fotoszintézist,
13:26
driving the ecosystem.
372
806260
2000
irányítja az ökoszisztémát.
13:28
Without the Sun, there's likely to be
373
808260
2000
A Nap nélkül valószínűleg
13:30
no life on this planet.
374
810260
2000
nem lenne élet ezen a bolygón.
13:32
Secondly, life needs to be in liquid form,
375
812260
2000
Másodszor, az életnek folyékony formában kell lennie,
13:34
so that means even if we had some
376
814260
2000
tehát ez azt jelenti, hogy még ha lenne is néhány
13:36
interesting structures, interesting molecules
377
816260
2000
érdekes struktúra, érdekes molekula
13:38
together but they were frozen solid,
378
818260
2000
együtt, de szilárdra fagyva,
13:40
then this is not a good place for life.
379
820260
2000
akkor az nem jó hely az élet számára.
13:42
And thirdly, we need to be able to make
380
822260
2000
És harmadszor, képesnek kell lennünk kémiai
13:44
and break chemical bonds. And again
381
824260
2000
kötések kialakítására és felbontására.
13:46
this is important because life transforms
382
826260
2000
És ez azért fontos, mert az élet átalakítja
13:48
resources from the environment into
383
828260
2000
a környezetből származó erőforrásokat
13:50
building blocks so it can maintain itself.
384
830260
2000
építőkockákká, hogy fenntartsa önmagát.
13:52
Now today, I told you about very strange
385
832260
2000
Nos, ma nagyon különös és furcsa
13:54
and weird protocells -- some that contain clay,
386
834260
2000
protosejtekről beszéltem Önöknek -- olyanokról, amikben agyag van,
13:56
some that have primordial ooze in them,
387
836260
3000
olyanokról, amikben ősiszap van,
13:59
some that have basically oil
388
839260
2000
és olyanokról, amelyekben alapvetően olaj
14:01
instead of water inside of them.
389
841260
2000
van víz helyett.
14:03
Most of these don't contain DNA,
390
843260
2000
Ezek többsége nem tartalmaz DNS-t,
14:05
but yet they have lifelike properties.
391
845260
2000
mégis életszerű tulajdonságaik vannak.
14:07
But these protocells satisfy
392
847260
3000
De ezek a protosejtek megfelelnek
14:10
these general requirements of living systems.
393
850260
3000
az élő rendszerek általános követelményeinek.
14:13
So by making these chemical, artificial
394
853260
2000
Tehát, azáltal, hogy ezeket a kémiai, mesterséges
14:15
life experiments, we hope not only
395
855260
2000
élet-kísérleteket végezzük, reméljük
14:17
to understand something fundamental
396
857260
2000
nemcsak az élet eredetéről és az élet
14:19
about the origin of life and the existence
397
859260
2000
ezen a bolygón való létezéséről
14:21
of life on this planet, but also
398
861260
2000
értünk meg valami alapvetőt, hanem
14:23
what possible life there could be
399
863260
2000
arról is, milyen lehetséges élet fordulhat elő
14:25
out there in the universe. Thank you.
400
865260
3000
ott kint, az univerzumban. Köszönöm.
14:28
(Applause)
401
868260
4000
(Taps)
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7