How humans could evolve to survive in space | Lisa Nip

Translator: Raimonds Jaks Reviewer: Ilze Garda

So there are lands few and far between on Earth itself

Pat uz mūsu pašu planētas, lai kā uz to raudzītos,

that are hospitable to humans by any measure,

cilvēkiem dzīvošanai piemērotas vietas ir retums,

but survive we have.

un tomēr mēs esam izdzīvojuši.

Our primitive ancestors, when they found their homes and livelihood endangered,

Mūsu pirmatnējie senči, ja to mājvieta un iztikšana bija apdraudēta,

they dared to make their way into unfamiliar territories

uzdrošinājās doties uz nepazīstamām teritorijām,

in search of better opportunities.

labāku iespēju meklējumos.

And as the descendants of these explorers,

Un kā šo pētnieku pēctečiem

we have their nomadic blood coursing through our own veins.

arī mūsu dzīslās rit viņu klejotāju asinis.

But at the same time,

Tai pašā laikā,

distracted by our bread and circuses

aizņemti ar ikdienas priekiem un raizēm,

and embroiled in the wars that we have waged on each other,

iejaukti savstarpējos karos,

it seems that we have forgotten this desire to explore.

mēs, šķiet, esam aizmirsuši par šo pētnieku garu.

We, as a species, we're evolved uniquely

Mēs kā suga esam attīstījušies vienīgi

for Earth, on Earth, and by Earth,

Zemei, uz Zemes un no Zemes.

and so content are we with our living conditions

Un savos dzīves apstākļos mēs jūtamies tik ērti,

that we have grown complacent and just too busy

ka esam ieslīguši pašapmierinātībā un vienkārši kļuvuši pārāk aizņemti,

to notice that its resources are finite,

lai ievērotu, ka tās resursi nav bezgalīgi

and that our Sun's life is also finite.

un arī mūsu Saules mūžs nav bezgalīgs.

While Mars and all the movies made in its name

Kaut arī Marss un par to veidotās filmas

have reinvigorated the ethos for space travel,

ir iedzīvinājušas domas par kosmosa kuģošanu,

few of us seem to truly realize that our species' fragile constitution

šķiet, retais no mums apjauš, ka mūsu sugas trauslā uzbūve

is woefully unprepared for long duration journeys into space.

nepavisam nav piemērota ilgiem kosmosa kuģojumiem.

Let us take a trek to your local national forest

Dosimies ceļojumā uz vietējo dabas parku,

for a quick reality check.

lai saprastu, kas ir kas.

So just a quick show of hands here:

Paceliet, lūdzu, rokas tie,

how many of you think you would be able to survive in this lush wilderness

kas domā, ka spētu izdzīvot šajā dzīvības pilnajā mežā

for a few days?

dažas dienas.

Well, that's a lot of you.

Labi, tādu ir daudz.

How about a few weeks?

Kā būtu ar dažām nedēļām?

That's a decent amount.

Nav slikti.

How about a few months?

Kā būtu ar mēnešiem?

That's pretty good too.

Arī neslikti.

Now, let us imagine that this local national forest

Tagad iedomāsimies, ka šajā vietējā dabas parkā

experiences an eternal winter.

valda mūžīgais sasalums.

Same questions: how many of you think you would be able to survive for a few days?

Tie paši jautājumi: cik no jums varētu izdzīvot dažas dienas?

That's quite a lot.

Diezgan daudz.

How about a few weeks?

Kā būtu ar nedēļām?

So for a fun twist, let us imagine that the only source of water available

Joka pēc iedomāsimies, ka vienīgais ūdens resurss

is trapped as frozen blocks miles below the surface.

slēpjas sasalis kilometriem dziļi zem zemes.

Soil nutrients are so minimal that no vegetation can be found,

Augsne ir tik nabadzīga, ka no augu valsts nav itin nekā,

and of course hardly any atmosphere exists to speak of.

un, protams, nav gandrīz nekādas vērā ņemamas atmosfēras.

Such examples are only a few of the many challenges we would face

Tie ir tikai daži piemēri pārbaudījumiem,

ar ko mēs sastaptos uz tādas planētas kā Marss.

on a planet like Mars.

So how do we steel ourselves for voyages whose destinations are so far removed

Kā gan mums sagatavoties ceļojumiem, kuru galamērķi ir tik atšķirīgi

from a tropical vacation?

no brīvdienām siltajās zemēs?

Will we continuously ship supplies from Planet Earth?

Vai mēs arvien piegādāsim visu nepieciešamo no Zemes?

Build space elevators, or impossible miles of transport belts

Vai būvēsim kosmosa liftus vai neiespējama garuma transporta lenti,

that tether your planet of choice to our home planet?

kas saistītu izvēlēto planētu ar mūsējo?

And how do we grow things like food that grew up on Earth like us?

Un kā gan mēs izaudzēsim pārtiku, kas auga uz Zemes tāpat kā mēs?

But I'm getting ahead of myself.

Bet te nu es apsteidzu sevi.

In our species' journey to find a new home under a new sun,

Mūsu sugas ceļojumā uz jaunu mājvietu zem jaunas saules

we are more likely than not going to be spending much time

mēs visticamāk pavadīsim daudz laika

in the journey itself,

pašā ceļā,

in space,

izplatījumā,

on a ship, a hermetic flying can,

uz kuģa, hermētiski noslēgtā bundžā,

possibly for many generations.

iespējams, vairākas paaudzes.

The longest continuous amount of time that any human has spent in space

Ilgākais nepārtrauktais laiks, ko kāds cilvēks pavadījis kosmosā,

is in the vicinity of 12 to 14 months.

ir aptuveni 12 līdz 14 mēneši.

From astronauts' experiences in space,

No astronautu pieredzes izplatījumā

we know that spending time in a microgravity environment

mēs zinām, ka uzturēšanās mikrogravitātes apstākļos

means bone loss, muscle atrophy, cardiovascular problems,

nozīmē kaulu masas zudumu, muskuļu atrofēšanos,

sirds un asinsvadu problēmas, kā arī citas komplikācijas,

among many other complications

that range for the physiological to the psychological.

sākot no fizioloģiskajām līdz pat psiholoģiskajām.

And what about macrogravity,

Un kā būs ar makrogravitāti

or any other variation in gravitational pull

vai kādu citu pievilkšanas spēka variāciju

of the planet that we find ourselves on?

uz planētas, kur būsim nonākuši?

In short, our cosmic voyages will be fraught with dangers

Īsāk sakot, mūsu kosmosa ceļojumi

būs gan zināmu, gan nezināmu briesmu pilni.

both known and unknown.

So far we've been looking to this new piece of mechanical technology

Līdz šim mēs esam uzlūkojuši šo jauno mehānisko tehnoloģiju

or that great next generation robot

vai to lielisko nākamās paaudzes robotu

as part of a lineup to ensure our species safe passage in space.

kā sabiedroto mūsu sugas drošam transportam izplatījumā.

Wonderful as they are, I believe the time has come

Kaut arī tie ir brīnišķīgi, man šķiet, pienācis laiks

for us to complement these bulky electronic giants

papildināt šos apjomīgos elektroniskos milžus

with what nature has already invented:

ar to, ko daba jau ir izgudrojusi:

the microbe,

ar mikrobu,

a single-celled organism that is itself a self-generating, self-replenishing,

vienšūnas organismu,

kas pats par sevi ir pašradoša, atjaunīga dzīva mašīna.

living machine.

It requires fairly little to maintain,

Lai to uzturētu, nevajag daudz.

offers much flexibility in design

Tā konstrukcija ir elastīga,

and only asks to be carried in a single plastic tube.

un to var pārnēsāt vienā plastmasas mēģenē.

The field of study that has enabled us to utilize the capabilities of the microbe

Zinātni, kas ļauj mums izmantot mikrobu iespējas,

is known as synthetic biology.

sauc par sintētisko bioloģiju.

It comes from molecular biology, which has given us antibiotics, vaccines

Tā izriet no molekulārās bioloģijas, kas devusi mums antibiotikas, vakcīnas

and better ways to observe the physiological nuances

un labākus veidus cilvēka ķermeņa fizioloģisko nianšu novērošanai.

of the human body.

Using the tools of synthetic biology,

Izmantojot sintētiskās bioloģijas iespējas,

we can now edit the genes of nearly any organism,

mēs tagad varam rediģēt gandrīz jebkura organisma gēnus

microscopic or not,

– gan mikroskopiskus, gan lielākus –

with incredible speed and fidelity.

ar neticamu ātrumu un precizitāti.

Given the limitations of our man-made machines,

Ņemot vērā cilvēka radīto mašīnu ierobežojumus,

synthetic biology will be a means for us to engineer not only our food,

sintētiskā bioloģija mums ļaus veidot ne tikai pārtiku, degvielu un vidi,

our fuel and our environment,

but also ourselves

bet arī mūs pašus,

to compensate for our physical inadequacies

lai kompensētu mūsu fiziskās nepilnības

and to ensure our survival in space.

un nodrošinātu izdzīvošanu izplatījumā.

To give you an example

Lai jūs saprastu, kā varam izmantot sintētisko bioloģiju kosmosa izpētē,

of how we can use synthetic biology for space exploration,

let us return to the Mars environment.

atgriezīsimies Marsa vidē.

The Martian soil composition is similar to that of Hawaiian volcanic ash,

Marsa augsnes sastāvs ir līdzīgs Havaju vulkāniskajiem pelniem,

with trace amounts of organic material.

tajā ir niecīgs daudzums organisko vielu.

Let's say, hypothetically,

Hipotētiski pieņemsim,

what if martian soil could actually support plant growth

ka Marsa augsne varētu uzturēt augus

without using Earth-derived nutrients?

bez barības vielām no Zemes.

The first question we should probably ask is,

Pirmais jautājums, ko mums vajadzētu uzdot, būtu:

how would we make our plants cold-tolerant?

kā padarīt mūsu augus aukstumizturīgus?

Because, on average, the temperature on Mars

Jo vidējā Marsa temperatūra

is a very uninviting negative 60 degrees centigrade.

ir ļoti nemīlīgi mīnus 60 grādi pēc Celsija.

The next question we should ask is,

Nākamais jautājums, ko vajadzētu uzdot:

how do we make our plants drought-tolerant?

kā padarīt mūsu augus sausumizturīgus?

Considering that most of the water that forms as frost

Ņemot vērā, ka lielākā daļa ūdens, kas nosēdies sarmas veidā,

evaporates more quickly than I can say the word "evaporate."

iztvaiko ātrāk, nekā es spēju pateikt vārdu „iztvaikot”.

Well, it turns out we've already done things like this.

Izrādās, mēs ko tādu jau esam darījuši.

By borrowing genes for anti-freeze protein from fish

Aizņemoties antifrīza proteīna gēnus no zivīm

and genes for drought tolerance from other plants like rice

un sausumizturības gēnus no tādiem augiem kā rīsiem

and then stitching them into the plants that need them,

un tad ievietojot tos augos, kam tie vajadzīgi,

we now have plants that can tolerate most droughts and freezes.

mums nu ir augi, kas spēj izturēt sausumu un aukstumu.

They're known on Earth as GMOs,

Uz Zemes tie ir pazīstami kā ĢMO

or genetically modified organisms,

jeb ģenētiski modificēti organismi,

and we rely on them to feed all the mouths of human civilization.

un no tiem ir atkarīga visas cilvēces pabarošana.

Nature does stuff like this already,

Daba jau dara ko tamlīdzīgu,

without our help.

bez mūsu palīdzības.

We have simply found more precise ways to do it.

Mēs vienkārši esam atklājuši, kā to paveikt precīzāk.

So why would we want to change the genetic makeup of plants for space?

Tad kāpēc gan mēs gribētu mainīt ģenētisko sastāvu augiem izplatījumā?

Well, to not do so would mean needing to engineer

Ja mēs to nedarītu, mums vajadzētu konstruēt

endless acres of land on an entirely new planet

milzīgas kultūraugu platības uz pilnīgi jaunas planētas,

by releasing trillions of gallons of atmospheric gasses

izlaist triljoniem galonu atmosfēras gāžu

and then constructing a giant glass dome to contain it all.

un tam pāri uzcelt milzīgu stikla kupolu.

It's an unrealistic engineering enterprise

Tas ir nereāls inženierijas projekts,

that quickly becomes a high-cost cargo transport mission.

kas ātri vien pārvēršas dārgā kravas transporta misijā.

One of the best ways to ensure

Viens no labākajiem veidiem,

that we will have the food supplies and the air that we need

kā nodrošināt sevi ar vajadzīgo pārtiku un gaisu,

is to bring with us organisms that have been engineered

ir ņemt līdzi organismus, kas radīti,

to adapt to new and harsh environments.

lai piemērotos jaunai un skarbai videi.

In essence, using engineered organisms to help us terraform a planet

Īsāk sakot, jāizmanto īpaši radīti organismi,

lai zemificētu jauno planētu gan īstermiņā, gan ilgtermiņā.

both in the short and long term.

These organisms can then also be engineered to make medicine or fuel.

Tad šos organismus varam pārveidot,

lai nodrošinātu sevi ar medicīnu vai degvielu.

So we can use synthetic biology to bring highly engineered plants with us,

Mēs varam izmantot sintētisko bioloģiju un atvest līdzi konstruētus augus,

but what else can we do?

bet ko vēl mēs varam?

Well, I mentioned earlier that we, as a species,

Iepriekš jau minēju,

ka mēs kā suga esam attīstījušies vienīgi planētai Zeme.

were evolved uniquely for planet Earth.

That fact has not changed much in the last five minutes

Šis fakts īpaši nav mainījies pēdējās piecās minūtēs,

that you were sitting here and I was standing there.

kamēr jūs šeit sēdējāt un es stāvēju.

And so, if we were to dump any of us on Mars right this minute,

Ja kādu no mums nomestu uz Marsa šajā pašā brīdī,

even given ample food, water, air

pat ar bagātīgiem pārtikas, ūdens, gaisa krājumiem

and a suit,

un aizsargtērpu

we are likely to experience very unpleasant health problems

mēs droši vien piedzīvotu ļoti nepatīkamas veselības problēmas

from the amount of ionizing radiation that bombards the surface

no jonizējošas radiācijas, kas bombardē Marsam līdzīgas planētas

of planets like Mars that have little or nonexistent atmosphere.

ar nepietiekamu vai neesošu atmosfēru.

Unless we plan to stay holed up underground

Ja vien mēs neplānojam visu laiku pavadīt pazemes alās

for the duration of our stay on every new planet,

uz katras jaunās planētas,

we must find better ways of protecting ourselves

mums jāatrod labāki veidi, kā sevi pasargāt tā,

without needing to resort to wearing a suit of armor

lai varētu iztikt bez aizsargtērpa,

that weighs something equal to your own body weight,

kas svērtu apmēram tikpat, cik mūsu pašu ķermenis,

or needing to hide behind a wall of lead.

vai bez slēpšanās aiz svina sienas.

So let us appeal to nature for inspiration.

Ļausim dabai mūs iedvesmot.

Among the plethora of life here on Earth,

Šeit, uz dzīvības pārpilnās Zemes,

there's a subset of organisms known as extremophiles,

eksistē organismu apakšgrupa, ko dēvē par ekstremofiliem.

or lovers of extreme living conditions,

Tie ir organismi, kam patīk ekstrēmi apstākļi,

if you'll remember from high school biology.

ja atceraties no vidusskolas bioloģijas stundām.

And among these organisms is a bacterium by the name of Deinococcus radiodurans.

Un starp šiem organismiem ir baktērija – Deinococcus radiodurans.

It is known to be able to withstand cold, dehydration, vacuum, acid,

Tā ir pazīstama ar to, ka spēj izturēt aukstumu, dehidrāciju, vakuumu, skābi

and, most notably, radiation.

un – kas ir jo īpaši svarīgi, – radiāciju.

While its radiation tolerance mechanisms are known,

Kaut arī tās radiācijas izturības mehānisms ir izskaidrots,

we have yet to adapt the relevant genes to mammals.

mēs vēl neesam pielāgojuši atbilstošus gēnus zīdītājiem.

To do so is not particularly easy.

Tas nav īpaši viegli izdarāms.

Ir vairāki aspekti, kas nosaka tās noturību pret radiāciju,

There are many facets that go into its radiation tolerance,

and it's not as simple as transferring one gene.

un tas nav tik vienkārši kā viena gēna pārnešana.

But given a little bit of human ingenuity

Bet, liekot lietā cilvēka atjautību un dodot tam nedaudz laika,

and a little bit of time,

I think to do so is not very hard either.

es domāju, ka to izdarīt nav arī īpaši grūti.

Even if we borrow just a fraction of its ability to tolerate radiation,

Pat ja mēs iegūstam tikai nelielu daļiņu tās spēju pretoties radiācijai,

it would be infinitely better than what we already have,

tas būtu neizsakāmi vairāk, nekā mums ir tagad,

which is just the melanin in our skin.

kas ir tikai melanīns mūsu ādā.

Using the tools of synthetic biology,

Ar sintētiskās bioloģijas palīdzību

we can harness Deinococcus radiodurans' ability

mēs varam izmantot Deinococcus radiodurans spēju

to thrive under otherwise very lethal doses of radiation.

izturēt citkārt letālas radiācijas devas.

As difficult as it is to see,

Lai arī to nav viegli pamanīt,

homo sapiens, that is humans,

homo sapiens jeb cilvēki,

evolves every day,

attīstās ik dienu

and still continues to evolve.

un joprojām turpina attīstīties.

Thousands of years of human evolution

Gadu tūkstošiem ilgā cilvēces evolūcija

has not only given us humans like Tibetans,

mums ir devusi ne tikai tādus cilvēkus kā tibetiešus,

who can thrive in low-oxygen conditions,

kas spēj dzīvot skābekļa nepietiekamības apstākļos,

but also Argentinians, who can ingest and metabolize arsenic,

bet arī argentīniešus, kas spēj uzņemt un pārstrādāt arsēnu, –

the chemical element that can kill the average human being.

ķīmisko elementu, kas parasti cilvēku nogalina.

Every day, the human body evolves by accidental mutations

Cilvēka ķermenis katru dienu attīstās nejaušu mutāciju ceļā,

that equally accidentally allow certain humans

kas tikpat nejauši ļauj dažiem cilvēkiem

to persevere in dismal situations.

izdzīvot skarbos apstākļos.

But, and this is a big but,

Bet – un šis ir liels bet –

such evolution requires two things that we may not always have,

šāda evolūcija prasa divas lietas, kas mums ne vienmēr ir pieejamas

or be able to afford,

vai kuras mēs ne vienmēr varam atļauties,

and they are death and time.

un tās ir nāve un laiks.

In our species' struggle to find our place in the universe,

Mūsu sugas cīņā par savu vietu Visumā

we may not always have the time necessary

mums ne vienmēr būs laiks dabiskai papildu funkciju evolūcijai,

for the natural evolution of extra functions

for survival on non-Earth planets.

lai izdzīvotu uz citām planētām.

We're living in what E.O. Wilson has termed the age of gene circumvention,

Mēs dzīvojam laikmetā, ko E. O. Vilsons nodēvēja par gēnu apiešanu,

during which we remedy our genetic defects like cystic fibrosis or muscular dystrophy

kad mēs labojam tādus ģenētiskos defektus kā cistiskā fibroze vai muskuļu distrofija

with temporary external supplements.

ar pagaidu ārējiem papildinājumiem.

But with every passing day,

Bet ar katru nākamo dienu

we approach the age of volitional evolution,

mēs tuvojamies gribas vadītas evolūcijas laikmetam,

a time during which we as a species

kurā mēs kā suga

will have the capacity to decide for ourselves our own genetic destiny.

spēsim lemt paši savu ģenētisko likteni.

Augmenting the human body with new abilities

Cilvēka ķermeņa papildināšana ar jaunām spējām

is no longer a question of how,

ir nevis iespējamība,

but of when.

bet gan laika jautājums.

Sintētiskā bioloģijas izmantošana

Using synthetic biology

to change the genetic makeup of any living organisms,

visu dzīvo organismu, jo īpaši mūsu pašu, ģenētiskās uzbūves maiņai,

especially our own,

is not without its moral and ethical quandaries.

neiztiks bez morāles un ētikas konfliktiem.

Will engineering ourselves make us less human?

Vai sevis konstruēšana mūs padarīs mazāk cilvēciskus?

But then again, what is humanity

Bet no otras puses, kas gan ir cilvēce,

but star stuff that happens to be conscious?

ja ne zvaigžņu putekļi, kam piemīt apziņa?

Where should human genius direct itself?

Kurp cilvēka saprātam vajadzētu virzīties?

Surely it is a bit of a waste to sit back and marvel at it.

Neapšaubāmi, sēdēt un apbrīnot to, ir visnotaļ laika izšķiešana.

How do we use our knowledge

Kā izmantot mūsu zināšanas

to protect ourselves from the external dangers

sevis pasargāšanai no ārējiem apdraudējumiem

and then protect ourselves from ourselves?

un tad sevis pasargāšanai no sevis pašiem?

I pose these questions

Es jautāju nevis tamdēļ,

not to engender the fear of science

lai iedvestu bailes no zinātnes,

but to bring to light the many possibilities

bet lai parādītu daudzās iespējas,

that science has afforded and continues to afford us.

ko zinātne mums devusi un turpina dot.

We must coalesce as humans to discuss and embrace the solutions

Mums jāvienojas kā cilvēcei, lai apsvērtu un pieņemtu risinājumus

not only with caution

ne tikai piesardzīgi,

but also with courage.

bet arī drosmīgi.

Mars is a destination,

Marss ir galamērķis,

but it will not be our last.

bet ne pēdējais.

Our true final frontier is the line we must cross

Patiesībā mūsu galējā robeža ir tā, kas mums jāšķērso, pieņemot lēmumu,

in deciding what we can and should make of our species' improbable intelligence.

ko mēs varam un ko mums vajadzētu darīt ar mūsu sugas neticamo intelektu.

Space is cold, brutal and unforgiving.

Visums ir auksts, brutāls un neiecietīgs.

Our path to the stars will be rife with trials

Mūsu ceļš uz zvaigznēm būs nosēts ar grūtībām,

that will bring us to question not only who we are

kas mums liks jautāt ne tikai kas mēs esam,

but where we will be going.

bet arī kurp mēs ejam.

The answers will lie in our choice to use or abandon the technology

Atbildes būs mūsu izvēlē

izmantot vai atmest no pašas dzīvības aizgūto tehnoloģiju,

that we have gleaned from life itself,

and it will define us for the remainder of our term in this universe.

un tas noteiks, kas mēs esam, tajā laikā, kas mums šajā Visumā atlicis.

Thank you.

Paldies.

(Applause)

(Aplausi)