Martin Hanczyc: The line between life and not-life

מתרגם: Nitai Gat מבקר: Ido Dekkers

So historically there has

באופן היסטורי, הייתה

been a huge divide between what people

הפרדה גדולה בין מה שאנשים

consider to be non-living systems on one

החשיבו כמערכות לא-חיות מצד

side, and living systems on the other side.

אחד, ומערכות חיות מצד שני.

So we go from, say, this beautiful and

למשל, זה משתרע מהקריסטל היפה

complex crystal as non-life, and this rather

והמורכב הזה שאינו חי, עד החתול

beautiful and complex cat on the other side.

היפה והמורכב למדי בצד השני.

Over the last hundred and fifty years or so,

במהלך 150 השנים האחרונות בערך,

science has kind of blurred this distinction

המדע טשטש את ההבחנה הזו

between non-living and living systems, and

בין מערכות לא-חיות וחיות

now we consider that there may be a kind

ועכשיו אנו חושבים שעשוי להיות מין

of continuum that exists between the two.

רצף שקיים בין השניים.

We'll just take one example here:

אפשר לקחת דוגמא אחת מכאן:

a virus is a natural system, right?

וירוס הוא מערכת טבעית, נכון?

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

אבל הוא מאוד פשוט, מאוד פשטני.

It doesn't really satisfy all the requirements,

הוא לא באמת עונה על כל הדרישות,

it doesn't have all the characteristics

אין לו את כל התכונות

of living systems and is in fact a parasite

של מערכות חיות ולמעשה הוא נטפל

on other living systems in order to, say,

למערכות חיות אחרות כדי

reproduce and evolve.

להתרבות ולהתפתח.

But what we're going to be talking about here

אבל מה שאנו עומדים לדבר עליו כאן הערב

tonight are experiments done on this sort of

הם ניסויים שנעשו על

non-living end of this spectrum -- so actually

הקצה הלא-חי של הספקטרום -- כלומר

doing chemical experiments in the laboratory,

ביצוע ניסויים כימיים במעבדה,

mixing together nonliving ingredients

ערבוב של רכיבים לא-חיים

to make new structures, and that these

כדי ליצור מבנים חדשים, ושהמבנים

new structures might have some of the

החדשים האלו עשויים להכיל כמה

characteristics of living systems.

תכונות של מערכות חיות.

Really what I'm talking about here is

למעשה אני מדבר כאן על

trying to create a kind of artificial life.

לנסות ליצור מעין חיים מלאכותיים.

So what are these characteristics that I'm

אז מהן התכונות האלה עליהן

talking about? These are them.

אני מדבר? הנה הן.

We consider first that life has a body.

ראשית, אנו מביאים בחשבון שלחיים יש גוף.

Now this is necessary to distinguish the self

זה הכרחי כדי להבדיל בין היחיד

from the environment.

לבין הסביבה.

Life also has a metabolism. Now this is a

לחיים יש גם חילוף חומרים. זהו

process by which life can convert resources

תהליך באמצעותו החיים ממירים משאבים

from the environment into building blocks

מהסביבה לכדי אבני יסוד

so it can maintain and build itself.

כדי לשמר ולבנות את עצמם.

Life also has a kind of inheritable information.

לחיים יש גם סוג של מידע תורשתי.

Now we, as humans, we store our information

אנו, כבני אדם, מאחסנים את המידע

as DNA in our genomes and we pass this

כדנ"א בגנים שלנו ומעבירים

information on to our offspring.

את המידע הזה לילדינו.

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

אם נחבר את השניים -- הגוף וחילוף החומרים --

we can come up with a system that could

נוכל ליצור מערכת שעשויה

perhaps move and replicate, and if we

לזוז ולהשתכפל, ואם נחבר

coupled these now to inheritable information,

אותם למידע תורשתי,

we can come up with a system that would be

נוכל ליצור מערכת שתהיה

more lifelike, and would perhaps evolve.

יותר דמויית-חיים, ואולי אף תתפתח.

And so these are the things we will try to do

אלו הם הדברים שננסה לעשות

in the lab, make some experiments that have

במעבדה, לבצע מספר ניסויים בעלי

one or more of these characteristics of life.

תכונת חיים אחת כזו או יותר.

So how do we do this? Well, we use

איך אנו עושים את זה? אנו משתמשים

a model system that we term a protocell.

במערכת מודל לה אנו קוראים פרוטו-תא.

You might think of this as kind of like a

אפשר לחשוב עליו כאל

primitive cell. It is a simple chemical

תא פרימיטיבי. מדובר במודל כימי

model of a living cell, and if you consider

פשוט של תא חי, ואם תקחו בחשבון

for example a cell in your body may have

שלתא בגוף שלכם עשויים להיות

on the order of millions of different types

כמה מיליוני סוגים שונים

of molecules that need to come together,

של מולקולות שצריכות להתאגד,

play together in a complex network

להשתלב לכדי רשת מורכבת

to produce something that we call alive.

כדי לייצר דבר חי, כפי שאנו קוראים לו.

In the laboratory what we want to do

מה שאנו רוצים לעשות במעבדה

is much the same, but with on the order of

דומה מאוד, אבל בסדר גודל של

tens of different types of molecules --

עשרות סוגים שונים של מולקולות --

so a drastic reduction in complexity, but still

מדובר בהפחתה קיצונית במורכבות, אבל עדיין

trying to produce something that looks lifelike.

לנסות ולייצר משהו דמוי-חי.

And so what we do is, we start simple

מה שאנו עושים הוא להתחיל בקטן

and we work our way up to living systems.

ולהמשיך לטפס עד שנגיע למערכות חיות.

Consider for a moment this quote by

תחשבו לרגע על הציטוט הזה של

Leduc, a hundred years ago, considering a

לדוק, מלפני מאה שנים, המדבר על

kind of synthetic biology:

סוג של ביולוגיה מלאכותית:

"The synthesis of life, should it ever occur,

"יצירת חיים מלאכותיים, אם תקרה אי פעם,

will not be the sensational discovery which we

לא תהיה כזו תגלית מרעישה כמו זו

usually associate with the idea."

שאנו בדרך כלל מקשרים לרעיון."

That's his first statement. So if we actually

זוהי הצהרתו הראשונה. כלומר, אם

create life in the laboratories, it's

ניצור חיים במעבדה, זה

probably not going to impact our lives at all.

ככל הנראה לא ישפיע על החיים שלנו כלל.

"If we accept the theory of evolution, then

"אם אנו מקבלים את תיאוריית האבולוציה, אזי

the first dawn of synthesis of life must consist

הצעד הראשון של יצירת חיים מלאכותיים חייב לכלול

in the production of forms intermediate

יצירת צורות-חיים הנמצאים

between the inorganic and the organic

באמצע בין העולם האי-אורגני והאורגני

world, or between the non-living

בין העולם הלא-חי

and living world, forms which possess

והחי, צורות בעלות

only some of the rudimentary attributes of life"

רק חלק מהמאפיינים הבסיסיים של החיים"

-- so, the ones I just discussed --

-- עליהם שוחחנו הרגע --

"to which other attributes will be slowly added

"להם מאפיינים נוספים יתווספו לאט

in the course of development by the

בצורה של התפתחות, על ידי

evolutionary actions of the environment."

הפעולה האבולוציונית של הסביבה."

So we start simple, we make some structures

אז אנו מתחילים בקטן, אנו יוצרים כמה מבנים

that may have some of these characteristics

בעלי כמה מן התכונות הללו

of life, and then we try to develop that

של החיים, ואז ננסה לפתח אותם

to become more lifelike.

כדי שיהיו יותר דמויי-חיים.

This is how we can start to make a protocell.

והנה הדרך בה אנו מייצרים פרוטו-תא.

We use this idea called self-assembly.

אנו נעזרים במושג הנקרא הרכבה-עצמית.

What that means is, I can mix some

שמשמעותו היא שאני יכול לערבב

chemicals together in a test tube in my lab,

כמה כימיקלים ביחד במבחנה במעבדה שלי,

and these chemicals will start to self-associate

וכימיקלים אלו יחלו להיקשר באופן עצמי

to form larger and larger structures.

וייצרו מבנים הולכים וגדלים.

So say on the order of tens of thousands,

נניח בסדר גודל של עשרות-אלפי,

hundreds of thousands of molecules will

מאות-אלפי מולקולות יתחברו

come together to form a large structure

וייצרו מבנה גדול

that didn't exist before.

שלא היה קיים בעבר.

And in this particular example,

ובדוגמא ספציפית זו,

what I took is some membrane molecules,

לקחתי מספר מולקולות ממברנה,

mixed those together in the right environment,

ערבבתי אותם ביחד בסביבה הנכונה,

and within seconds it forms these rather

ותוך שניות הן יצרו את המבנים

complex and beautiful structures here.

המורכבים והיפים למדי האלו.

These membranes are also quite similar,

הממברנות הללו גם דומות למדי,

morphologically and functionally,

מבחינת צורתן ותפקידן,

to the membranes in your body,

לממברנות בגוף שלכם,

and we can use these, as they say,

ואנו יכולים להשתמש בהן, אפשר לומר,

to form the body of our protocell.

כדי להרכיב את הגוף של הפרוטו-תא.

Likewise,

כמו כן,

we can work with oil and water systems.

ביכולתנו לעבוד עם מערכות שמן ומים.

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

כפי שאתם יודעים, כששמים יחד שמן ומים,

they don't mix, but through self-assembly

הם לא מתערבבים, אבל על ידי הרכבה עצמית

we can get a nice oil droplet to form,

ביכולתנו לגרום לטיפת שמן להיווצר,

and we can actually use this as a body for

ואנו יכולים להשתמש בה בתור גוף

our artificial organism or for our protocell,

עבור האורגניזם המלאכותי או הפרוטו-תא שלנו,

as you will see later.

כפי שתראו בהמשך.

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

אלו הם רק ענייני יצירת גופים, נכון?

Some architectures.

כמה מבנים ארכיטקטונים.

What about the other aspects of living systems?

מה לגבי ההיבטים האחרים של מערכות חיות?

So we came up with this protocell model here

אז יצרנו את מודל הפרוטו-תא הזה

that I'm showing.

שאני מראה.

We started with a natural occurring clay

התחלנו עם חימר טבעי

called montmorillonite.

שנקרא מונטמורילוניט.

This is natural from the environment, this clay.

זהו חימר טבעי מהסביבה.

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

הוא יוצר משטח פעיל כימית.

It could run a metabolism on it.

הוא יכול לקיים חילוף חומרים עליו.

Certain kind of molecules like to associate

סוגים מיוחדים של מולקולות נוטים להתחבר

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

לחימר. לדוגמא במקרה הזה, רנ"א, כאן באדום

-- this is a relative of DNA,

-- מדובר בקרובה של הדנ"א --

it's an informational molecule --

היא מולקולה המכילה מידע --

it can come along and it starts to associate

היא יכולה להגיע ולהתחבר

with the surface of this clay.

עם המשטח של החימר.

This structure, then, can organize the

המבנה הזה יכול לארגן את

formation of a membrane boundary around

התצורה של גבול הממברנה סביב

itself, so it can make a body of

עצמו, כך שהוא יוצר גוף

liquid molecules around itself, and that's

ממולקולות נוזל סביבו, וזה

shown in green here on this micrograph.

נראה בירוק כאן במיקרוגרף.

So just through self-assembly, mixing things

אז רק דרך הרכבה-עצמית, ערבוב דברים

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

ביחד במעבדה, אנו יכולים ליצור

a metabolic surface with some

משטח בעל חילוף חומרים עם כמה

informational molecules attached

מולקולות מידע מחוברות

inside of this membrane body, right?

בתוך הגוף של הממברנה, אוקיי?

So we're on a road towards living systems.

אז אנו בדרך למערכות חיות.

But if you saw this protocell, you would not

אבל אם תראו את הפרוטו-תא הזה, לא תחשבו

confuse this with something that was actually alive.

שמדובר במשהו שהוא באמת חי.

It's actually quite lifeless. Once it forms,

למעשה הוא חסר-חיים למדי. מרגע ההתגבשות,

it doesn't really do anything.

הוא לא עושה משהו באמת.

So, something is missing.

אז משהו חסר.

Some things are missing.

כמה דברים חסרים.

So some things that are missing is,

אז כמה דברים שחסרים הם,

for example, if you had a flow of energy

לדוגמא, אם ישנו זרם של אנרגיה

through a system, what we'd want

דרך מערכת, מה שאנו רוצים

is a protocell that can harvest

הוא פרוטו-תא שמסוגל לרתום

some of that energy in order to maintain itself,

חלק מהאנרגיה הזו כדי לשמר את עצמו,

much like living systems do.

בדומה למערכות חיות.

So we came up with a different protocell

אז יצרנו מודל פרוטו-תא שונה

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

למעשה פשוט יותר מהקודם.

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

במודל הפרוטו-תא הזה, מדובר רק בטיפת שמן,

but a chemical metabolism inside

אך בעלת חילוף חומרים כימי בתוכה

that allows this protocell to use energy

שמאפשר לפרוטו-תא להשתמש באנרגיה

to do something, to actually become dynamic,

כדי לעשות משהו, כדי להיות דינמי,

as we'll see here.

כפי שנראה כאן.

You add the droplet to the system.

מוסיפים את הטיפה למערכת.

It's a pool of water, and the protocell

זו בריכה של מים, והפרוטו-תא

starts moving itself around in the system.

מתחיל להזיז את עצמו בתוך המערכת.

Okay? Oil droplet forms

טיפת שמן נוצרת

through self-assembly, has a chemical

ע"י הרכבה עצמית ובעלת חילוף חומרים

metabolism inside so it can use energy,

כימי בתוכה כך שהיא מסוגלת להשתמש באנרגיה,

and it uses that energy to move itself

והיא משתמשת באנרגיה הזו כדי להזיז את עצמה

around in its environment.

בתוך הסביבה שלה.

As we heard earlier, movement is very

כפי ששמענו קודם לכן, תנועה מאוד

important in these kinds of living systems.

חשובה בסוגי המערכות החיות הללו.

It is moving around, exploring its environment,

היא זזה בפנים, חוקרת את הסביבה שלה,

and remodeling its environment, as you see,

ומשנה את הסביבה שלה, כפי שאתם רואים,

by these chemical waves that are forming by the protocell.

בעזרת הגלים הכימיים הללו שנוצרים ע"י הפרוטו-תא.

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

במובן מסויים, היא מתנהגת בדומה למערכת חיה

trying to preserve itself.

שמנסה לשמר את עצמה.

We take this same moving protocell here,

אנו לוקחים את אותו הפרוטו-תא הנע כאן,

and we put it in another experiment,

ושמים אותו בניסוי נוסף,

get it moving. Then I'm going

גורמים לו לנוע, ואז אני עומד

to add some food to the system,

להוסיף מעט "מזון" למערכת,

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

אותו תראו בכחול כאן, אוקיי?

So I add some food source to the system.

אז אני מוסיף מקור מזון למערכת.

The protocell moves. It encounters the food.

הפרוטו-תא נע. הוא נתקל במזון.

It reconfigures itself and actually then

הוא מסדר את עצמו מחדש ואז למעשה

is able to climb to the highest concentration

הוא מסוגל להגיע לנקודה במערכת בה ריכוז

of food in that system and stop there.

המזון מקסימלי ועוצר שם.

Alright? So not only do we have this system

מבינים? אז לא רק שלמערכת הזו

that has a body, it has a metabolism,

יש גוף, יש לה חילוף חומרים,

it can use energy, it moves around.

היא מסוגלת להשתמש באנרגיה, היא נעה בפנים.

It can sense its local environment

היא יכולה לחוש בסביבה המקומית שלה.

and actually find resources

ולמצוא משאבים

in the environment to sustain itself.

בסביבה כדי לשמר את עצמה.

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

אין לה מוח, אין לה

a neural system. This is just a sack of

מערכת עצבים. מדובר באסופת

chemicals that is able to have this interesting

כימיקלים בעלת התנהגות דמויית-חיים

and complex lifelike behavior.

מעניינת ומורכבת כזו.

If we count the number of chemicals

אם נספור את כמות הכימיקלים

in that system, actually, including the water

במערכת הזו, כולל המים

that's in the dish, we have five chemicals

שבצלחת, נגיע לחמישה כימיקלים

that can do this.

שעושים זאת.

So then we put these protocells together in a

אחר כך שמנו את הפרוטו-תאים ביחד

single experiment to see what they would do,

בניסוי אחד כדי לראות מה הם יעשו,

and depending on the conditions, we have

ובהתאם לתנאים, יש לנו

some protocells on the left that are

שני פרוטו-תאים משמאל

moving around and it likes to touch the other

שזזים ואוהבים לגעת במבנים

structures in its environment.

השונים בסביבה שלהם.

On the other hand we have two moving

בצד שני, יש לנו שני פרוטו-תאים

protocells that like to circle each other,

זזים שאוהבים להקיף אחד את השני,

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

והם יוצרים מין ריקוד מורכב אחד עם השני.

Right? So not only do individual protocells

אוקיי? אז לא רק שלפרוטו-תאים יחידים

have behavior, what we've interpreted as

יש התנהגות, מה שפירשנו

behavior in this system, but we also have

כהתנהגות במערכת הזו, יש להם גם,

basically population-level behavior

בעיקרון, התנהגות קולקטיבית,

similar to what organisms have.

דומה לזו של האורגניזמים.

So now that you're all experts on protocells,

ועכשיו כשכולכם מומחים לפרוטו-תאים,

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

נשחק משחק עם הפרוטו-תאים הללו.

We're going to make two different kinds.

ניצור שני סוגים שונים.

Protocell A has a certain kind of chemistry

לפרוטו-תא A ישנה כימיה מסויימת

inside that, when activated, the protocell

בתוכו, וכשהיא מופעלת, הפרוטו-תא

starts to vibrate around, just dancing.

מתחיל לרטוט סביב ולרקוד.

So remember, these are primitive things,

זכרו, מדובר בדברים פרימיטיביים,

so dancing protocells, that's very

אז פרוטו-תאים מרקדים זה דבר

interesting to us. (Laughter)

שמעניין אותנו מאוד. (צחוק)

The second protocell has a different

לפרוטו-תא השני ישנה כימיה

chemistry inside, and when activated,

שונה בתוכו, וכשהיא מופעלת,

the protocells all come together and they fuse

כל הפרוטו-תאים מתאספים ומתאחדים

into one big one. Right?

לאחד גדול. אוקיי?

And we just put these two together

ואנו פשוט נשים את שניהם יחד

in the same system.

באותה מערכת.

So there's population A,

הנה קבוצה A,

there's population B, and then

והנה קבוצה B, ואז

we activate the system,

אנו מפעילים את המערכת,

and protocell Bs, they're the blue ones,

ופרוטו-תאי B, הכחולים,

they all come together. They fuse together

מתאספים כולם. הם מתאחדים

to form one big blob, and the other protocell

ויוצרים כתם אחד גדול, והפרוטו-תאים האחרים

just dances around. And this just happens

פשוט רוקדים סביב. וזה קורה

until all of the energy in the system is

עד שכל האנרגיה במערכת

basically used up, and then, game over.

מוצתה, ואז המשחק נגמר.

So then I repeated this experiment

חזרתי על הניסוי הזה

a bunch of times, and one time

מספר פעמים, ופעם אחת

something very interesting happened.

משהו מאוד מעניין קרה.

So, I added these protocells together

הוספתי את הפרוטו-תאים הללו ביחד

to the system, and protocell A and protocell B

למערכת, והפרוטו-תאים A ו- B

fused together to form a hybrid protocell AB.

התאחדו ויצרו פרוטו-תא בן כלאיים - AB.

That didn't happen before. There it goes.

זה לא קרה קודם. הנה זה.

There's a protocell AB now in this system.

ישנו עכשיו פרוטו-תא AB במערכת.

Protocell AB likes to dance around for a bit,

פרוטו-תא AB אוהב לרקוד מעט,

while protocell B does the fusing, okay?

בעוד פרוטו-תא B עוסק בלהתאחד, אוקיי?

But then something even more interesting happens.

אבל אז משהו אפילו יותר מעניין קורה.

Watch when these two large protocells,

ראו כיצד שני הפרוטו-תאים הגדולים,

the hybrid ones, fuse together.

בני-הכלאיים, מתאחדים.

Now we have a dancing protocell

עכשיו יש לנו פרוטו-תא רוקד

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

ומקרה של שכפול עצמי. אוקיי? (צחוק)

Just with blobs of chemicals, again.

שוב, רק עם כתמי כימיקלים.

So the way this works is, you have

הדרך בה זה עובד היא שישנה

a simple system of five chemicals here,

מערכת פשוטה של חמישה כימיקלים כאן,

a simple system here. When they hybridize,

ואחת נוספת שם. כשהן מוכלאות,

you then form something that's different than

אתה יוצר משהו שונה

before, it's more complex than before,

מבעבר, מורכב יותר מבעבר,

and you get the emergence of another kind of

ואתה גורם להופעת סוג נוסף

lifelike behavior which

של התנהגות דמויית-חיים,

in this case is replication.

במקרה זה, בדמות שכפול.

So since we can make some interesting

אז כיוון שאנו יכולים ליצור פרוטו-תאים

protocells that we like, interesting colors and

מעניינים שאנו אוהבים, בעלי צבעים מעניינים

interesting behaviors, and they're very easy

והתנהגות מעניינת, והם קלים מאוד

to make, and they have interesting lifelike

לייצור, ויש להם מאפיינים דמויי-חיים

properties, perhaps these protocells have

מעניינים, אולי לפרוטו-תאים הללו יש

something to tell us about the origin of life

משהו לספר לנו על מקור החיים

on the Earth. Perhaps these represent an

בכדור הארץ. אולי הם מייצגים

easily accessible step, one of the first steps

שלב נגיש בקלות, אחד מהשלבים הראשונים,

by which life got started on the early Earth.

דרכו התחילו החיים בכדה"א הצעיר.

Certainly, there were molecules present on

לבטח היו קיימות מולקולות

the early Earth, but they wouldn't have been

בכדה"א הצעיר, אבל הן לא היו

these pure compounds that we worked with

התרכובות הטהורות הללו עימן אנו עובדים

in the lab and I showed in these experiments.

במעבדה ושהראיתי בניסויים הללו,

Rather, they'd be a real complex mixture of

אלא היו תערובת מורכבת

all kinds of stuff, because

של כל מיני דברים, כיוון

uncontrolled chemical reactions produce

שתגובות כימיות שאינן בשליטה יוצרות

a diverse mixture of organic compounds.

תערובת מגוונת של רכיבים אורגניים.

Think of it like a primordial ooze, okay?

חשבו על כך כ"מרק קדמוני", אוקיי?

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

וזו בריכה שקשה מדי לאפיין

characterize, even by modern methods, and

במלואה, אפילו ע"י שיטות מודרניות,

the product looks brown, like this tar here

והתוצר נראה חום, כמו הזפת כאן

on the left. A pure compound

בצד שמאל. תרכובת טהורה

is shown on the right, for contrast.

נראית בצד ימין, להשוואה.

So this is similar to what happens when you

זה דומה למה שקורה כשאתם

take pure sugar crystals in your kitchen,

לוקחים קריסטלי סוכר טהורים במטבח,

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

שמים אותם במחבת, ומפעילים אנרגיה.

You turn up the heat, you start making

אתם מדליקים את הגז ומתחילים ליצור

or breaking chemical bonds in the sugar,

ולשבור קשרים כימיים בסוכר,

forming a brownish caramel, right?

ויוצרים קרמל בגוון חום, נכון?

If you let that go unregulated, you'll

אם לא תגעו בזה, אתם

continue to make and break chemical bonds,

תמשיכו ליצור ולשבור קשרים כימיים,

forming an even more diverse mixture of

ותצרו תרכובת אף יותר מגוונת

molecules that then forms this kind of black

של מולקולות שיוצרות סוג של חומר

tarry stuff in your pan, right, that's

שחור ודמוי-זפת במחבת

difficult to wash out. So that's what

שקשה לנקות. אז כך

the origin of life would have looked like.

היה נראה מקור החיים.

You needed to get life out of this junk that

צריך היה להשיג חיים מהרפש הזה

is present on the early Earth,

שהיה קיים בכדור הארץ הצעיר,

four, 4.5 billion years ago.

לפני ארבעה, ארבעה וחצי מיליארד שנים.

So the challenge then is,

אז האתגר הוא כזה,

throw away all your pure chemicals in the lab,

לוותר על כל הכימיקלים הטהורים במהעבדה,

and try to make some protocells with lifelike

ולנסות ליצור פרוטו-תאים בעלי מאפיינים

properties from this kind of primordial ooze.

דמויי-חיים מתוך ה"מרק הקדמוני" הזה.

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

אנו יכולים לראות את ההרכבה העצמית

of these oil droplet bodies again

של גופי טיפות השמן הללו שוב

that we've seen previously,

שראינו קודם,

and the black spots inside of there

והכתמים השחורים בפנים

represent this kind of black tar -- this diverse,

מייצגים סוג כזה של זפת שחורה -- זפת

very complex, organic black tar.

שחורה, מגוונת, מורכבת מאוד ואורגנית.

And we put them into one of these

ואנו שמים אותם באחד

experiments, as you've seen earlier, and then

הניסויים הללו, כפי שראיתם קודם,

we watch lively movement that comes out.

ואנו רואים תנועות חיות מתרחשות.

They look really good, very nice movement,

הם נראים ממש טוב, תנועה יפה מאוד,

and also they appear to have some kind of

וגם נראים כבעלי סוג של

behavior where they kind of circle

התנהגות בה הם בערך מקיפים

around each other and follow each other,

אחד את השני ועוקבים אחד אחר השני,

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

בדומה למה שראינו קודם -- אבל שוב,

working with just primordial conditions,

זה כשעובדים בתנאים קדמוניים,

no pure chemicals.

ללא כימיקלים טהורים.

These are also, these tar-fueled protocells,

הפרוטו-תאים מתודלקי הזפת הללו

are also able to locate resources

יכולים גם לאתר משאבים

in their environment.

בסביבה שלהם.

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

אני עומד להוסיף משאב מצד שמאל,

here, that defuses into the system,

כאן, שמפעפע לתוך המערכת,

and you can see, they really like that.

ואפשר לראות שהם מאוד אוהבים את זה.

They become very energetic, and able

הם הופכים נמרצים מאוד, ומסוגלים

to find the resource in the environment,

למצוא את המשאב בסביבה,

similar to what we saw before.

בדומה למה שראינו קודם.

But again, these are done in these primordial

אבל שוב, (ניסויים) אלו נעשו בתנאים

conditions, really messy conditions,

קדמוניים, תנאים מאוד מבולגנים,

not sort of sterile laboratory conditions.

לא מהסוג של תנאי מעבדה סטריליים.

These are very dirty little protocells,

אלו פרוטו-תאים מאוד קטנים ומלוכלכים,

as a matter of fact. (Laughter)

למען האמת. (צחוק)

But they have lifelike properties, is the point.

אבל הנקודה היא שיש להם מאפיינים דמויי-חיים.

So, doing these artificial life experiments

ניסויי החיים המלאכותיים הללו

helps us define a potential path between

מסייעים לנו להגדיר תוואי אפשרי בין

non-living and living systems.

מערכות חיות ולא-חיות.

And not only that, but it helps us

ובנוסף, הם מסייעים לנו

broaden our view of what life is

להעשיר את דעתנו לגבי השאלה מהם החיים

and what possible life there could be

ואילו חיים ייתכנו

out there -- life that could be very different

אי שם -- חיים שעשויים להיות שונים לגמרי

from life that we find here on Earth.

מהחיים שאנו מכירים בכדור הארץ.

And that leads me to the next

וזה מוביל אותי למושג

term, which is "weird life."

הבא, שהוא "חיים משונים".

This is a term by Steve Benner.

זהו מונח שנטבע ע"י סטיב בנר.

This is used in reference to a report

נעשה בו שימוש בקשר לדו"ח

in 2007 by the National Research Council

מ- 2007 של המועצה הלאומית למחקר

in the United States, wherein

בארצות הברית, בו

they tried to understand how we can

הם ניסו להבין כיצד נוכל

look for life elsewhere in the universe, okay,

לחפש אחר חיים אי-שם ביקום,

especially if that life is very different from life

במיוחד אם החיים הללו שונים מאוד מהחיים

on Earth. If we went to another planet and

על כדה"א. אם נגיע לכוכב אחר

we thought there might be life there,

ונחשוב שעשויים להיות שם חיים,

how could we even recognize it as life?

כיצד נוכל אפילו לזהות אותם כחיים?

Well, they came up with three very general

ובכן, הם הגו שלושה קריטריונים מאוד

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

כלליים. הראשון -- והם רשומים כאן.

The first is, the system has to be in

הראשון הוא שעל המערכת לא להיות

non-equilibrium. That means the system

בשיווי-משקל. כלומר, המערכת

cannot be dead, in a matter of fact.

לא יכולה להיות מתה, למעשה.

Basically what that means is, you have

בעיקרון, המשמעות היא שישנה

an input of energy into the system that life

אנרגיה שנכנסת למערכת בה החיים

can use and exploit to maintain itself.

יכולים להשתמש כדי לשמר את עצמם.

This is similar to having the Sun shining

זה דומה לשמש שזורחת

on the Earth, driving photosynthesis,

על כדה"א ומאפשרת פוטוסינתזה,

driving the ecosystem.

שמאפשרת את המערכת האקולוגית.

Without the Sun, there's likely to be

ללא השמש, ככל הנראה לא

no life on this planet.

היו חיים על הכוכב הזה.

Secondly, life needs to be in liquid form,

שנית, חיים צריכים להימצא בצורת נוזל,

so that means even if we had some

כלומר אפילו אם נמצא כמה

interesting structures, interesting molecules

מבנים מעניינים, מולקולות מעניינות

together but they were frozen solid,

יחד אבל הם יהיו קפואים לגמרי,

then this is not a good place for life.

אזי זהו לא מקום טוב לחיים.

And thirdly, we need to be able to make

ושלישית, חייבת להיות אפשרות ליצור

and break chemical bonds. And again

ולשבור קשרים כימיים. ושוב,

this is important because life transforms

זה חשוב כיוון שהחיים ממירים

resources from the environment into

משאבים מהסביבה

building blocks so it can maintain itself.

לאבני-יסוד כדי לשמר את עצמם.

Now today, I told you about very strange

היום, סיפרתי לכם על פרוטו-תאים

and weird protocells -- some that contain clay,

מאוד מוזרים ומשונים -- חלקם מכילים חימר,

some that have primordial ooze in them,

בחלקם ישנו "מרק קדמוני",

some that have basically oil

בחלקם ישנו שמן, בעיקרון,

instead of water inside of them.

במקום מים.

Most of these don't contain DNA,

רובם אינם מכילים דנ"א,

but yet they have lifelike properties.

ולמרות זאת יש להם מאפיינים דמויי-חיים.

But these protocells satisfy

אבל הפרוטו-תאים הללו עונים

these general requirements of living systems.

על הדרישות הכלליות של מערכות חיות.

So by making these chemical, artificial

אז ע"י קיום הניסויים הכימיים הללו

life experiments, we hope not only

של חיים מלאכותיים, אנו מקווים

to understand something fundamental

לא רק להבין משהו בסיסי

about the origin of life and the existence

לגבי מקור החיים והקיום

of life on this planet, but also

של החיים על הכוכב הזה, אלא גם

what possible life there could be

אילו חיים ייתכנו

out there in the universe. Thank you.

אי-שם ביקום. תודה רבה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)