Martin Hanczyc: The line between life and not-life

148,205 views ・ 2011-11-07

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

Tłumaczenie: tomasz runowicz Korekta: Marek Vetulani
00:15
So historically there has
0
15260
2000
Historycznie istnieje
00:17
been a huge divide between what people
1
17260
3000
duży podział tego, co ludzie
00:20
consider to be non-living systems on one
2
20260
3000
uważają z jednej strony za nie-żywe systemy
00:23
side, and living systems on the other side.
3
23260
2000
a z drugiej za układy żywe.
00:25
So we go from, say, this beautiful and
4
25260
2000
Z jednej strony mamy ten piękny i złożony
00:27
complex crystal as non-life, and this rather
5
27260
3000
kryształ jako nie-żywą strukturę, a z drugiej
00:30
beautiful and complex cat on the other side.
6
30260
3000
pięknego i złożonego kota.
00:33
Over the last hundred and fifty years or so,
7
33260
3000
W ciągu ostatnich stu pięćdziesięciu lat
00:36
science has kind of blurred this distinction
8
36260
2000
nauka rozmyła to rozróżnienie
00:38
between non-living and living systems, and
9
38260
2000
pomiędzy nie-żywymi a żywymi układami,
00:40
now we consider that there may be a kind
10
40260
2000
teraz sądzimy, że może istnieć pewien rodzaj
00:42
of continuum that exists between the two.
11
42260
3000
kontinuum między nimi.
00:45
We'll just take one example here:
12
45260
2000
Weźmy tylko jeden przykład:
00:47
a virus is a natural system, right?
13
47260
2000
wirus jest układem naturalnym, prawda?
00:49
But it's very simple. It's very simplistic.
14
49260
2000
Ale jest bardzo prosty. Jest bardzo uproszczon
00:51
It doesn't really satisfy all the requirements,
15
51260
2000
Tak naprawdę nie spełnia wszystkich wymogów,
00:53
it doesn't have all the characteristics
16
53260
2000
nie ma wszystkich cech typowych dla
00:55
of living systems and is in fact a parasite
17
55260
2000
żywych organizmów, w rzeczywistości pasożytuje
00:57
on other living systems in order to, say,
18
57260
3000
na innych żywych systemach
01:00
reproduce and evolve.
19
60260
2000
aby się reprodukować i ewoluować.
01:02
But what we're going to be talking about here
20
62260
2000
Ale dzisiaj będziemy rozmawiać
01:04
tonight are experiments done on this sort of
21
64260
2000
o eksperymentach przeprowadzanych
01:06
non-living end of this spectrum -- so actually
22
66260
2000
na nie-żywym końcu tego spektrum - czyli właściwie
01:08
doing chemical experiments in the laboratory,
23
68260
3000
o eksperymentach w laboratorium chemicznym,
01:11
mixing together nonliving ingredients
24
71260
2000
o łączeniu nieożywionych składników
01:13
to make new structures, and that these
25
73260
2000
aby stworzyć nowe struktury, które
01:15
new structures might have some of the
26
75260
2000
mogą posiadać niektóre
01:17
characteristics of living systems.
27
77260
2000
cechy żywych organizmów.
01:19
Really what I'm talking about here is
28
79260
2000
Tak naprawdę mówię tutaj
01:21
trying to create a kind of artificial life.
29
81260
2000
o próbie tworzenia swego rodzaju sztucznego życia.
01:23
So what are these characteristics that I'm
30
83260
2000
Jakie więc są te cechy charakterystyczne,
01:25
talking about? These are them.
31
85260
2000
o których myślę? Oto one.
01:27
We consider first that life has a body.
32
87260
2000
Po pierwsze: zakładamy, że życie ma ciało.
01:29
Now this is necessary to distinguish the self
33
89260
2000
Jest to konieczne, aby odróżnić jednostkę
01:31
from the environment.
34
91260
2000
od otoczenia.
01:33
Life also has a metabolism. Now this is a
35
93260
2000
Życie cechuje także metabolizm, proces,
01:35
process by which life can convert resources
36
95260
3000
przy pomocy którego zamienia zasoby
01:38
from the environment into building blocks
37
98260
2000
ze środowiska na elementy konstrukcyjne
01:40
so it can maintain and build itself.
38
100260
3000
potrzebne do swojego utrzymania i rozwoju.
01:43
Life also has a kind of inheritable information.
39
103260
2000
Życie ma również rodzaj dziedzicznej informacji.
01:45
Now we, as humans, we store our information
40
105260
2000
My, ludzie, przechowujemy nasze informacje
01:47
as DNA in our genomes and we pass this
41
107260
3000
w postaci DNA w naszym genomie i przekazujemy
01:50
information on to our offspring.
42
110260
2000
te informację naszemu potomstwu.
01:52
If we couple the first two -- the body and the metabolism --
43
112260
2000
Jeżeli połączymy pierwsze dwie cechy, ciało i metabolizm,
01:54
we can come up with a system that could
44
114260
2000
możemy stworzyć system, który
01:56
perhaps move and replicate, and if we
45
116260
2000
mógłby się poruszać i rozmnażać,
01:58
coupled these now to inheritable information,
46
118260
3000
a jeśli dodać jeszcze dziedziczenie informacji,
02:01
we can come up with a system that would be
47
121260
2000
możemy uzyskać system bardziej "żywy",
02:03
more lifelike, and would perhaps evolve.
48
123260
2000
który mógł by ewoluować.
02:05
And so these are the things we will try to do
49
125260
2000
W laboratorium zrobimy więc eksperymentalne
02:07
in the lab, make some experiments that have
50
127260
2000
twory, które będą posiadać
02:09
one or more of these characteristics of life.
51
129260
3000
jedną lub więcej charakterystycznych cech życia.
02:12
So how do we do this? Well, we use
52
132260
2000
Jak to zrobić? Użyjemy do tego
02:14
a model system that we term a protocell.
53
134260
2000
modelowego systemu nazywanego "protokomórką".
02:16
You might think of this as kind of like a
54
136260
2000
Możecie o tym myśleć jak o prostej komórce.
02:18
primitive cell. It is a simple chemical
55
138260
2000
Jest to prosty chemiczny model
02:20
model of a living cell, and if you consider
56
140260
3000
żywej komórki, uwzględniając, że
02:23
for example a cell in your body may have
57
143260
2000
na przykład każda komórka naszego ciała
02:25
on the order of millions of different types
58
145260
2000
może mieć miliony różnych molekuł
02:27
of molecules that need to come together,
59
147260
2000
które muszą się zejść razem i współgrać
02:29
play together in a complex network
60
149260
2000
w skomplikowanej sieci połączeń
02:31
to produce something that we call alive.
61
151260
3000
aby stworzyć coś, co nazwiemy żywym.
02:34
In the laboratory what we want to do
62
154260
2000
To co próbujemy zrobić w laboratorium
02:36
is much the same, but with on the order of
63
156260
2000
jest właściwie to samo, lecz z rządem wielkości
02:38
tens of different types of molecules --
64
158260
2000
dziesiątek różnych rodzajów cząsteczek,
02:40
so a drastic reduction in complexity, but still
65
160260
2000
więc drastycznym zmniejszeniem złożoności, lecz
02:42
trying to produce something that looks lifelike.
66
162260
3000
ciągle próbując stworzyć coś "życiopodobnego".
02:45
And so what we do is, we start simple
67
165260
2000
Tak więc zaczynamy jak najprościej
02:47
and we work our way up to living systems.
68
167260
3000
stopniowo dążąc w kierunku żywych organizmów.
02:50
Consider for a moment this quote by
69
170260
2000
Stéphane Leduc, sto lat temu,
02:52
Leduc, a hundred years ago, considering a
70
172260
2000
rozważając koncepcję "biologii syntetycznej"
02:54
kind of synthetic biology:
71
174260
2000
powiedział:
02:56
"The synthesis of life, should it ever occur,
72
176260
2000
"Synteza życia, jeżeli kiedykolwiek się uda,
02:58
will not be the sensational discovery which we
73
178260
2000
nie będzie odkryciem tak sensacyjnym,
03:00
usually associate with the idea."
74
180260
2000
jakim zwykle nam się wydaje."
03:02
That's his first statement. So if we actually
75
182260
2000
To jego pierwsze stwierdzenuie. Tak więc jeżeli
03:04
create life in the laboratories, it's
76
184260
2000
faktycznie uda się nam stworzyć życie w laboratorium,
03:06
probably not going to impact our lives at all.
77
186260
2000
nie wpłynie to w ogóle na nasze życia.
03:08
"If we accept the theory of evolution, then
78
188260
2000
"Jeżeli zaakceptujemy teorię ewolucji,
03:10
the first dawn of synthesis of life must consist
79
190260
2000
to początek syntezy życia musi polegać
03:12
in the production of forms intermediate
80
192260
2000
na tworzeniu form przejściowych
03:14
between the inorganic and the organic
81
194260
2000
pomiędzy światem nieorganicznym
03:16
world, or between the non-living
82
196260
2000
a organicznym, lub między nieożywionym
03:18
and living world, forms which possess
83
198260
2000
a żywym, form, które posiadają
03:20
only some of the rudimentary attributes of life"
84
200260
2000
jedynie niektóre podstawowe cechy życia"
03:22
-- so, the ones I just discussed --
85
202260
2000
-- więc te, o których wspomniałem --
03:24
"to which other attributes will be slowly added
86
204260
2000
"do których kolejne cechy będą stopniowo
03:26
in the course of development by the
87
206260
2000
dodawane w trakcie rozwoju,
03:28
evolutionary actions of the environment."
88
208260
2000
przez ewolucyjny wpływ środowiska."
03:30
So we start simple, we make some structures
89
210260
2000
Tak więc zaczynamy tworząc struktury
03:32
that may have some of these characteristics
90
212260
2000
które mogą mieć część cech życia
03:34
of life, and then we try to develop that
91
214260
2000
a następnie próbujemy je rozwinąć
03:36
to become more lifelike.
92
216260
2000
aż staną się bardziej "życiopodobne".
03:38
This is how we can start to make a protocell.
93
218260
2000
Tak właśnie możemy zacząć robić protokomórki.
03:40
We use this idea called self-assembly.
94
220260
2000
Korzystamy z koncepcji zwanej samoorganizacją.
03:42
What that means is, I can mix some
95
222260
2000
Oznacza to, że mogę zmieszać w probówce
03:44
chemicals together in a test tube in my lab,
96
224260
2000
kilka substancji chemicznych
03:46
and these chemicals will start to self-associate
97
226260
2000
a one zaczną się łączyć
03:48
to form larger and larger structures.
98
228260
2000
w coraz większe i większe struktury.
03:50
So say on the order of tens of thousands,
99
230260
2000
I tak, powiedzmy, dziesiątki, setki tysięcy
03:52
hundreds of thousands of molecules will
100
232260
2000
molekuł połączy się
03:54
come together to form a large structure
101
234260
2000
by utworzyć wielką strukturę
03:56
that didn't exist before.
102
236260
2000
która wcześniej nie istniała.
03:58
And in this particular example,
103
238260
2000
I w tym konkretnym przypadku,
04:00
what I took is some membrane molecules,
104
240260
2000
wykorzystałem trochę molekuł membranowych,
04:02
mixed those together in the right environment,
105
242260
2000
które zmieszałem we właściwym środowisku,
04:04
and within seconds it forms these rather
106
244260
2000
i w przeciągu sekund tworzą one
04:06
complex and beautiful structures here.
107
246260
2000
te skomplikowane i piękne formy.
04:08
These membranes are also quite similar,
108
248260
2000
Te membrany są również dość podobne,
04:10
morphologically and functionally,
109
250260
2000
morfologicznie i funkcjonalnie,
04:12
to the membranes in your body,
110
252260
2000
do membran w naszych ciałach,
04:14
and we can use these, as they say,
111
254260
2000
i możemy ich użyć
04:16
to form the body of our protocell.
112
256260
2000
do utworzenia ciała naszej protokomórki.
04:18
Likewise,
113
258260
1000
Podobnie możemy pracować
04:19
we can work with oil and water systems.
114
259260
2000
z systemami wodno-olejowymi.
04:21
As you know, when you put oil and water together,
115
261260
2000
Jak wiadomo, kiedy zmiesza się olej i wodę,
04:23
they don't mix, but through self-assembly
116
263260
2000
nie łączą się one, ale, dzięki samoorganizacji,
04:25
we can get a nice oil droplet to form,
117
265260
2000
możemy uzyskać ładne kropelki oleju,
04:27
and we can actually use this as a body for
118
267260
2000
i możemy wykorzystać to jako ciało
04:29
our artificial organism or for our protocell,
119
269260
2000
naszego sztucznego organizmu czy protokomórki,
04:31
as you will see later.
120
271260
2000
jak zobaczymy później.
04:33
So that's just forming some body stuff, right?
121
273260
2000
A więc to po prostu tworzenie elementów ciała?
04:35
Some architectures.
122
275260
2000
Pewnych architektur.
04:37
What about the other aspects of living systems?
123
277260
2000
A co z innymi aspektami żyjących systemów?
04:39
So we came up with this protocell model here
124
279260
2000
Stworzyliśmy więc ten model protokomórki,
04:41
that I'm showing.
125
281260
2000
który prezentuję.
04:43
We started with a natural occurring clay
126
283260
2000
Zaczęliśmy od naturalnie występującej gliny
04:45
called montmorillonite.
127
285260
2000
zwanej Montmorillonitem.
04:47
This is natural from the environment, this clay.
128
287260
2000
Ta glina występuje naturalnie w środowisku.
04:49
It forms a surface that is, say, chemically active.
129
289260
2000
Jej powierzchnia jest, powiedzmy, aktywna chemicznie.
04:51
It could run a metabolism on it.
130
291260
2000
Można na niej przeprowadzić metabolizm.
04:53
Certain kind of molecules like to associate
131
293260
2000
Niektóre molekuły lubią łączyć się z tą gliną,
04:55
with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red
132
295260
2000
na przykład RNA, pokazany na czerwono
04:57
-- this is a relative of DNA,
133
297260
2000
-- jest to krewny DNA,
04:59
it's an informational molecule --
134
299260
2000
to molekuła informacyjna --
05:01
it can come along and it starts to associate
135
301260
2000
może się pojawić i zaczyna się łączyć
05:03
with the surface of this clay.
136
303260
2000
z powierzchnią gliny.
05:05
This structure, then, can organize the
137
305260
2000
Ta struktura może następnie zorganizować
05:07
formation of a membrane boundary around
138
307260
2000
budowanie wokół siebie membrany
05:09
itself, so it can make a body of
139
309260
2000
więc może utworzyć dookoła siebie
05:11
liquid molecules around itself, and that's
140
311260
2000
ciało z płynnych molekuł, co pokazane jest
05:13
shown in green here on this micrograph.
141
313260
2000
na zielono na tej mikrofotografii.
05:15
So just through self-assembly, mixing things
142
315260
2000
Wiec poprzez samoorganizację, mieszanie rzeczy
05:17
together in the lab, we can come up with, say,
143
317260
3000
w laboratorium, możemy stworzyć, na przykład
05:20
a metabolic surface with some
144
320260
2000
metaboliczną powierzchnię
05:22
informational molecules attached
145
322260
2000
z przyłączonymi molekułami informacyjnymi
05:24
inside of this membrane body, right?
146
324260
2000
wewnątrz ciała z membrany. Tak?
05:26
So we're on a road towards living systems.
147
326260
4000
Jesteśmy wiec na drodze do żywych systemów.
05:30
But if you saw this protocell, you would not
148
330260
2000
Gdybyście jednak zobaczyli taką protokomórkę,
05:32
confuse this with something that was actually alive.
149
332260
2000
nie pomylilibyście jej z czymkolwiek żywym.
05:34
It's actually quite lifeless. Once it forms,
150
334260
2000
Jest ona całkiem pozbawiona życia. Kiedy już się uformuje,
05:36
it doesn't really do anything.
151
336260
2000
to nie robi tak naprawdę nic.
05:38
So, something is missing.
152
338260
2000
Czegoś więc brakuje.
05:40
Some things are missing.
153
340260
2000
Brakuje pewnych rzeczy.
05:42
So some things that are missing is,
154
342260
2000
A rzeczy których brakuje, to,
05:44
for example, if you had a flow of energy
155
344260
2000
na przykład, gdyby energii przepływała
05:46
through a system, what we'd want
156
346260
2000
przez system, chcielibyśmy protokomórki
05:48
is a protocell that can harvest
157
348260
2000
która potrafi zbierać część
05:50
some of that energy in order to maintain itself,
158
350260
2000
tej energii aby móc siebie utrzymywać,
05:52
much like living systems do.
159
352260
2000
tak jak robią to żywe organizmy.
05:54
So we came up with a different protocell
160
354260
2000
Stworzyliśmy więc inny model protokomórki
05:56
model, and this is actually simpler than the previous one.
161
356260
2000
właściwie prostszy, niż poprzedni.
05:58
In this protocell model, it's just an oil droplet,
162
358260
2000
W tym modelu, jest to po prostu kropla oleju,
06:00
but a chemical metabolism inside
163
360260
2000
ale chemiczny metabolizm w jej wnętrzu
06:02
that allows this protocell to use energy
164
362260
2000
który pozwala protokomórce używać energii
06:04
to do something, to actually become dynamic,
165
364260
3000
aby coś robić, aby stać się dynamiczną,
06:07
as we'll see here.
166
367260
2000
jak zobaczymy.
06:09
You add the droplet to the system.
167
369260
2000
Dodajemy kroplę do systemu.
06:11
It's a pool of water, and the protocell
168
371260
2000
Jest to zbiornik z wodą i protokomórka
06:13
starts moving itself around in the system.
169
373260
2000
zaczyna się poruszać wewnątrz systemu.
06:15
Okay? Oil droplet forms
170
375260
2000
OK? Kropla oleju formuje się
06:17
through self-assembly, has a chemical
171
377260
2000
przez samoorganizację, ma wewnątrz chemiczny
06:19
metabolism inside so it can use energy,
172
379260
2000
metabolizm, więc może używać energii,
06:21
and it uses that energy to move itself
173
381260
2000
a używa jej aby się poruszać
06:23
around in its environment.
174
383260
2000
w swoim środowisku.
06:25
As we heard earlier, movement is very
175
385260
2000
Jak słyszeliśmy wcześniej, ruch jest
06:27
important in these kinds of living systems.
176
387260
2000
bardzo ważny w tego rodzaju żywych systemach.
06:29
It is moving around, exploring its environment,
177
389260
2000
Porusza się, badając swoje otoczenie,
06:31
and remodeling its environment, as you see,
178
391260
2000
jednocześnie zmieniając je, jak widać,
06:33
by these chemical waves that are forming by the protocell.
179
393260
2000
przez chemiczne fale, które wytwarza.
06:35
So it's acting, in a sense, like a living system
180
395260
2000
Tak więc zachowuje się, w pewnym sensie,
06:37
trying to preserve itself.
181
397260
3000
jak żywy organizm próbujący utrzymać swój stan.
06:40
We take this same moving protocell here,
182
400260
3000
Bierzemy tą poruszającą się protokomórkę
06:43
and we put it in another experiment,
183
403260
2000
w innym eksperymencie,
06:45
get it moving. Then I'm going
184
405260
2000
rozruszamy ją.
06:47
to add some food to the system,
185
407260
2000
Teraz dodam trochę pożywienia,
06:49
and you'll see that in blue here, right?
186
409260
3000
tutaj zabarwione na niebiesko.
06:52
So I add some food source to the system.
187
412260
2000
Więc dodaję trochę pożywienia.
06:54
The protocell moves. It encounters the food.
188
414260
2000
Protokomórka porusza się. Trafia na pożywienie.
06:56
It reconfigures itself and actually then
189
416260
2000
Przekształca się i wówczas jest w stanie
06:58
is able to climb to the highest concentration
190
418260
2000
dotrzeć do miejsca największej koncentracji
07:00
of food in that system and stop there.
191
420260
2000
pożywienia w obrębie środowiska i tam pozostać.
07:02
Alright? So not only do we have this system
192
422260
2000
Jasne? Mamy tu nie tylko organizm
07:04
that has a body, it has a metabolism,
193
424260
2000
który ma ciało, ma też metabolizm,
07:06
it can use energy, it moves around.
194
426260
3000
potrafi używać energii i porusza się.
07:09
It can sense its local environment
195
429260
2000
Może też badać swoje lokalne środowisko
07:11
and actually find resources
196
431260
2000
i nawet znajdywać surowce
07:13
in the environment to sustain itself.
197
433260
2000
potrzebnych do utrzymania się.
07:15
Now, this doesn't have a brain, it doesn't have
198
435260
2000
Nie ma on mózgu, nie ma systemu nerwowego.
07:17
a neural system. This is just a sack of
199
437260
2000
Jest tylko workiem substancji chemicznych
07:19
chemicals that is able to have this interesting
200
439260
2000
który przejawia pewne interesujące
07:21
and complex lifelike behavior.
201
441260
2000
i złożone "życiopodobne" zachowania.
07:23
If we count the number of chemicals
202
443260
2000
Jeżeli policzylibyśmy chemiczne składniki
07:25
in that system, actually, including the water
203
445260
2000
tego systemu, wliczając wodę
07:27
that's in the dish, we have five chemicals
204
447260
2000
w pojemniku, to mamy pięć substacji
07:29
that can do this.
205
449260
2000
które to potrafią.
07:31
So then we put these protocells together in a
206
451260
2000
Umieściwszy więc różne protokomórki razem,
07:33
single experiment to see what they would do,
207
453260
2000
w jednym eksperymencie by zobaczyć co zrobią,
07:35
and depending on the conditions, we have
208
455260
2000
w zależności od warunków, mamy pewne
07:37
some protocells on the left that are
209
457260
2000
protokomórki po lewej, które
07:39
moving around and it likes to touch the other
210
459260
2000
poruszają się i lubią dotykać inne
07:41
structures in its environment.
211
461260
2000
struktury w swoim otoczeniu.
07:43
On the other hand we have two moving
212
463260
2000
Z drugiej strony mamy dwie poruszające się
07:45
protocells that like to circle each other,
213
465260
2000
protokomórki które lubią krążyć dookoła siebie,
07:47
and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.
214
467260
2000
w czymś w rodzaju skomplikowanego tańca ze sobą nawzajem.
07:49
Right? So not only do individual protocells
215
469260
2000
Tak? Więc pojedyncze protokomórki nie tylko
07:51
have behavior, what we've interpreted as
216
471260
2000
wykazują zachowanie, to co uznaliśmy
07:53
behavior in this system, but we also have
217
473260
2000
za zachowanie w tym systemie, ale mamy również
07:55
basically population-level behavior
218
475260
3000
zasadniczo zachowanie na poziomie populacji,
07:58
similar to what organisms have.
219
478260
3000
podobne do zachowań żywych organizmów.
08:01
So now that you're all experts on protocells,
220
481260
3000
Skoro już wszyscy jsteście ekspertami od protokomórek,
08:04
we're going to play a game with these protocells.
221
484260
2000
użyjemy ich w pewnej grze.
08:06
We're going to make two different kinds.
222
486260
2000
Stworzymy ich dwa rodzaje.
08:08
Protocell A has a certain kind of chemistry
223
488260
3000
Protokomórka A ma pewien system chemiczny
08:11
inside that, when activated, the protocell
224
491260
2000
która, gdy zostaje aktywowana, powoduje
08:13
starts to vibrate around, just dancing.
225
493260
2000
wibrowanie protokomórki, coś w rodzaju tańca.
08:15
So remember, these are primitive things,
226
495260
2000
Pamiętajcie, one są prymitywne,
08:17
so dancing protocells, that's very
227
497260
2000
więc tańczące protokomórki są dla nas
08:19
interesting to us. (Laughter)
228
499260
2000
bardzo interesujące. (Śmiech)
08:21
The second protocell has a different
229
501260
2000
Drugi rodzaj protokomórki ma inny
08:23
chemistry inside, and when activated,
230
503260
2000
system chemiczny, który powoduje,
08:25
the protocells all come together and they fuse
231
505260
2000
że protokomórki zbliżają się do siebie i się zlewają
08:27
into one big one. Right?
232
507260
2000
w jedną dużą. Tak?
08:29
And we just put these two together
233
509260
2000
A teraz umieścimy je razem
08:31
in the same system.
234
511260
2000
w jednym środowisku.
08:33
So there's population A,
235
513260
2000
Mamy więc populację A,
08:35
there's population B, and then
236
515260
2000
populację B i teraz
08:37
we activate the system,
237
517260
2000
aktywujemy system,
08:39
and protocell Bs, they're the blue ones,
238
519260
2000
protokomórki B, niebieskie,
08:41
they all come together. They fuse together
239
521260
2000
łączą się, zlewają się w jeden duży bąbel,
08:43
to form one big blob, and the other protocell
240
523260
2000
podczas gdy druga protokomórka
08:45
just dances around. And this just happens
241
525260
2000
po prostu tańczy wokoło. I to trwa,
08:47
until all of the energy in the system is
242
527260
2000
dopóki cała energia w systemie
08:49
basically used up, and then, game over.
243
529260
3000
zostaje wyczerpana, a wtedy koniec gry.
08:52
So then I repeated this experiment
244
532260
2000
Powtórzyłem ten eksperyment wielokrotnie
08:54
a bunch of times, and one time
245
534260
2000
aż za którymś razem
08:56
something very interesting happened.
246
536260
2000
zdarzyło się coś bardzo interesującego.
08:58
So, I added these protocells together
247
538260
2000
Dodałem te protokomórki do systemu
09:00
to the system, and protocell A and protocell B
248
540260
2000
i protokomórki A i B zlały się
09:02
fused together to form a hybrid protocell AB.
249
542260
2000
tworząc hybrydową protokomórkę AB.
09:04
That didn't happen before. There it goes.
250
544260
2000
To nie zdarzało się wcześniej. O teraz.
09:06
There's a protocell AB now in this system.
251
546260
3000
W systemie mamy teraz protokomórkę AB.
09:09
Protocell AB likes to dance around for a bit,
252
549260
3000
Protokomórka AB lubi sobie potańczyć,
09:12
while protocell B does the fusing, okay?
253
552260
3000
podczas gdy protokomórka B się łączy, OK?
09:15
But then something even more interesting happens.
254
555260
3000
A wtedy dzieje się coś jeszcze bardziej interesującego.
09:18
Watch when these two large protocells,
255
558260
2000
Obserwujcie jak te dwie duże protokomórki,
09:20
the hybrid ones, fuse together.
256
560260
2000
hybrydowe, zlewają się.
09:22
Now we have a dancing protocell
257
562260
3000
Teraz mamy tańczącą protokomórkę
09:25
and a self-replication event. Right. (Laughter)
258
565260
4000
i samoreplikację. OK. (Śmiech)
09:29
Just with blobs of chemicals, again.
259
569260
2000
Przypominam, że to tylko kropelki chemikaliów.
09:31
So the way this works is, you have
260
571260
2000
Mamy więc system pięciu substancji
09:33
a simple system of five chemicals here,
261
573260
2000
chemicznych, prosty system.
09:35
a simple system here. When they hybridize,
262
575260
2000
Kiedy te organizmy się mieszają
09:37
you then form something that's different than
263
577260
2000
tworzą coś innego, bardziej złożonego
09:39
before, it's more complex than before,
264
579260
2000
niż wcześniej i wyłania się
09:41
and you get the emergence of another kind of
265
581260
2000
nowy rodzaj "życiopodobnych"
09:43
lifelike behavior which
266
583260
2000
zachowań, w tym przypadku
09:45
in this case is replication.
267
585260
2000
replikacja.
09:47
So since we can make some interesting
268
587260
2000
Jeżeli więc udało nam się stworzyć
09:49
protocells that we like, interesting colors and
269
589260
2000
interesujące protokomórki, o interesujących kolorach,
09:51
interesting behaviors, and they're very easy
270
591260
2000
zachowaniach i własnościach "życiopodobnych"
09:53
to make, and they have interesting lifelike
271
593260
2000
do tego jest to łatwe, to być może
09:55
properties, perhaps these protocells have
272
595260
3000
te protokomórki mogą nam coś powiedzieć
09:58
something to tell us about the origin of life
273
598260
2000
o początkach życia na Ziemi.
10:00
on the Earth. Perhaps these represent an
274
600260
2000
Być reprezentują one krok, jeden z pierwszych
10:02
easily accessible step, one of the first steps
275
602260
2000
kroków, jakie były potrzebne, aby
10:04
by which life got started on the early Earth.
276
604260
3000
na Ziemi rozpoczęło się życie.
10:07
Certainly, there were molecules present on
277
607260
2000
Molekuły były z pewnością obecne
10:09
the early Earth, but they wouldn't have been
278
609260
2000
na młodej Ziemi, ale nie w formie tak czystej,
10:11
these pure compounds that we worked with
279
611260
2000
jak te z którymi pracowaliśmy w laboratorium
10:13
in the lab and I showed in these experiments.
280
613260
2000
i używaliśmy do eksperymentów.
10:15
Rather, they'd be a real complex mixture of
281
615260
2000
Była to raczej bardzo złożona mieszanina
10:17
all kinds of stuff, because
282
617260
2000
różnych rzeczy, ponieważ
10:19
uncontrolled chemical reactions produce
283
619260
2000
niekontrolowane reakcje chemiczne dają
10:21
a diverse mixture of organic compounds.
284
621260
2000
zróżnicowaną mieszaninę związków organicznych
10:23
Think of it like a primordial ooze, okay?
285
623260
3000
Innymi słowy pierwotne zupa, ok?
10:26
And it's a pool that's too difficult to fully
286
626260
2000
I jest to mieszanka zbyt trudna
10:28
characterize, even by modern methods, and
287
628260
2000
do scharakteryzowania, nawet dzisiejszymi metodami
10:30
the product looks brown, like this tar here
288
630260
2000
i substancja jest brązowa, jak ta smoła
10:32
on the left. A pure compound
289
632260
2000
po lewej. Czysty związek widzimy
10:34
is shown on the right, for contrast.
290
634260
2000
po prawej, dla kontrastu.
10:36
So this is similar to what happens when you
291
636260
2000
Tak więc, jest to podobne do tego co się dzieje
10:38
take pure sugar crystals in your kitchen,
292
638260
2000
gdy czysty cukier wsypujesz na patelnię
10:40
you put them in a pan, and you apply energy.
293
640260
2000
i aplikujesz energię.
10:42
You turn up the heat, you start making
294
642260
2000
Zwiększasz ciepło, zaczynasz tworzyć
10:44
or breaking chemical bonds in the sugar,
295
644260
2000
lub rozrywać wiązania w cukrze zmieniając go
10:46
forming a brownish caramel, right?
296
646260
2000
w brązowawy karmel, prawda?
10:48
If you let that go unregulated, you'll
297
648260
2000
Jeżeli tego nie kontrolujesz, wiązania
10:50
continue to make and break chemical bonds,
298
650260
2000
będą nadal powstawać i zrywać się,
10:52
forming an even more diverse mixture of
299
652260
2000
tworząc jeszcze bardziej zróżnicowaną
10:54
molecules that then forms this kind of black
300
654260
2000
mieszaninę molekuł, która utworzy tę czarną
10:56
tarry stuff in your pan, right, that's
301
656260
2000
smolistą substancję, tak, którą
10:58
difficult to wash out. So that's what
302
658260
2000
tak trudno jest umyć. Tak właśnie
11:00
the origin of life would have looked like.
303
660260
2000
by wyglądały początki życia.
11:02
You needed to get life out of this junk that
304
662260
2000
Trzeba było je wydobyć z tego bałaganu
11:04
is present on the early Earth,
305
664260
2000
panującego na młodej Ziemi,
11:06
four, 4.5 billion years ago.
306
666260
2000
cztery, 4,5 miliarda lat temu.
11:08
So the challenge then is,
307
668260
2000
Wyzwanie polega na tym, aby,
11:10
throw away all your pure chemicals in the lab,
308
670260
2000
pozbyć się wszystkich czystych odczynników,
11:12
and try to make some protocells with lifelike
309
672260
2000
spróbować stworzyć protokomórki o "życiopodobnych"
11:14
properties from this kind of primordial ooze.
310
674260
3000
właściwościach z takiej pierwotnej zupy.
11:17
So we're able to then see the self-assembly
311
677260
2000
Udało nam się ponownie zaobserwować
11:19
of these oil droplet bodies again
312
679260
2000
samoorganizację tych kropelek oleju
11:21
that we've seen previously,
313
681260
2000
które widzieliśmy wcześniej,
11:23
and the black spots inside of there
314
683260
2000
a czarne kropki wewnątrz nich to właśnie
11:25
represent this kind of black tar -- this diverse,
315
685260
2000
ta czarna smoła - ta zróżnicowana,
11:27
very complex, organic black tar.
316
687260
2000
złożona, organiczna czarna smoła.
11:29
And we put them into one of these
317
689260
2000
Umieściliśmy je w jednym z naszych
11:31
experiments, as you've seen earlier, and then
318
691260
2000
eksperymentów, jak widzieliście wcześniej
11:33
we watch lively movement that comes out.
319
693260
2000
i oglądamy wynikające z tego żwawe ruchy
11:35
They look really good, very nice movement,
320
695260
2000
Wyglądają bardzo dobrze, ładne ruchy,
11:37
and also they appear to have some kind of
321
697260
2000
i wydają się posiadać jakiś rodzaj
11:39
behavior where they kind of circle
322
699260
2000
zachowania w którym okrążają się
11:41
around each other and follow each other,
323
701260
3000
i podążają za sobą,
11:44
similar to what we've seen before -- but again,
324
704260
2000
podobnie do tego, co widzieliśmy -- ale,
11:46
working with just primordial conditions,
325
706260
2000
pracując wyłącznie w warunkach pierwotnych,
11:48
no pure chemicals.
326
708260
2000
bez czystych odczynników.
11:50
These are also, these tar-fueled protocells,
327
710260
2000
Te napędzane smołą protokomórki także
11:52
are also able to locate resources
328
712260
2000
potrafią zlokalizować zasoby
11:54
in their environment.
329
714260
1000
w swoim w otoczeniu.
11:55
I'm going to add some resource from the left,
330
715260
2000
Jeżeli dodam trochę zasobów z lewej strony,
11:57
here, that defuses into the system,
331
717260
2000
rozpraszają się one w środowisku,
11:59
and you can see, they really like that.
332
719260
2000
i widzimy, że one naprawdę to lubią.
12:01
They become very energetic, and able
333
721260
2000
Stają się aktywne i są w stanie
12:03
to find the resource in the environment,
334
723260
2000
znaleźć potrzebny surowiec w otoczeniu,
12:05
similar to what we saw before.
335
725260
2000
podobnie jak widzieliśmy wcześniej.
12:07
But again, these are done in these primordial
336
727260
2000
Ponownie jednak, te powstały w warunkach
12:09
conditions, really messy conditions,
337
729260
2000
pierwotnych, w bałaganie,
12:11
not sort of sterile laboratory conditions.
338
731260
2000
a nie w sterylnym laboratorium.
12:13
These are very dirty little protocells,
339
733260
2000
To właściwie bardzo brudne
12:15
as a matter of fact. (Laughter)
340
735260
2000
małe protokomórki. (Śmiech)
12:17
But they have lifelike properties, is the point.
341
737260
3000
Ale mają "życiopodobne" cechy i to jest istotne.
12:20
So, doing these artificial life experiments
342
740260
3000
W ten sposób, te badania ze sztucznym życiem
12:23
helps us define a potential path between
343
743260
3000
pomagają nam zdefiniować potencjalną drogę od
12:26
non-living and living systems.
344
746260
3000
nieożywionych do żywych systemów.
12:29
And not only that, but it helps us
345
749260
2000
Pomagają nam również poszerzyć naszą
12:31
broaden our view of what life is
346
751260
2000
wiedzę na temat czym jest życie
12:33
and what possible life there could be
347
753260
2000
i jakie jego rodzaje mogą istnieć
12:35
out there -- life that could be very different
348
755260
2000
-- życie bardzo różne od
12:37
from life that we find here on Earth.
349
757260
3000
tego, który znamy z Ziemi.
12:40
And that leads me to the next
350
760260
2000
I tak docieramy do następnego
12:42
term, which is "weird life."
351
762260
2000
pojęcia, którym jest "dziwne życie".
12:44
This is a term by Steve Benner.
352
764260
3000
Jest to termin ukuty przez Steva Bennera.
12:47
This is used in reference to a report
353
767260
2000
Został użyty w nawiązaniu do raportu
12:49
in 2007 by the National Research Council
354
769260
2000
National Research Council (USA) z 2007 roku
12:51
in the United States, wherein
355
771260
2000
w którym próbowali oni zrozumieć
12:53
they tried to understand how we can
356
773260
2000
jak możemy poszukiwać życia
12:55
look for life elsewhere in the universe, okay,
357
775260
2000
gdzie indziej we wszechświecie,
12:57
especially if that life is very different from life
358
777260
2000
szczególnie, jeżeli to życie różni się bardzo od
12:59
on Earth. If we went to another planet and
359
779260
3000
życia na Ziemi. Gdybyśmy dotarli na inną planetę
13:02
we thought there might be life there,
360
782260
2000
gdzie mamy nadzieję znaleźć życie,
13:04
how could we even recognize it as life?
361
784260
2000
jak moglibyśmy je rozpoznać jako życie?
13:06
Well, they came up with three very general
362
786260
2000
Powstały wtedy trzy bardzo ogólne kryteria.
13:08
criteria. First is -- and they're listed here.
363
788260
2000
Po pierwsze - system musi być w stanie
13:10
The first is, the system has to be in
364
790260
2000
ciągłego braku równowagi. To zasadniczo
13:12
non-equilibrium. That means the system
365
792260
2000
oznacza, że system nie może być martwy.
13:14
cannot be dead, in a matter of fact.
366
794260
1000
W uproszczeniu znaczy to, że istnieje
13:15
Basically what that means is, you have
367
795260
2000
ciągły dopływ energii do systemu,
13:17
an input of energy into the system that life
368
797260
2000
który życie może wykorzystać
13:19
can use and exploit to maintain itself.
369
799260
3000
aby się utrzymać i rozwijać.
13:22
This is similar to having the Sun shining
370
802260
2000
Podobnie jak Słońce świecące na Ziemi,
13:24
on the Earth, driving photosynthesis,
371
804260
2000
zasilające fotosyntezę, zasilające
13:26
driving the ecosystem.
372
806260
2000
ekosystem. Bez Słońca, na tej planecie,
13:28
Without the Sun, there's likely to be
373
808260
2000
prawdopodobnie nie było by życia.
13:30
no life on this planet.
374
810260
2000
Po drugie, życie musi być w formie ciekłej,
13:32
Secondly, life needs to be in liquid form,
375
812260
2000
co oznacza, że nawet mając
13:34
so that means even if we had some
376
814260
2000
trochę interesujących struktur,
13:36
interesting structures, interesting molecules
377
816260
2000
interesujących molekuł, jeżeli byłyby
13:38
together but they were frozen solid,
378
818260
2000
one zamarznięte na kość,
13:40
then this is not a good place for life.
379
820260
2000
to nie jest to dobre miejsce do życia.
13:42
And thirdly, we need to be able to make
380
822260
2000
Po trzecie, musi być możliwość tworzenia
13:44
and break chemical bonds. And again
381
824260
2000
i zrywania wiązań chemicznych.
13:46
this is important because life transforms
382
826260
2000
To jest ważne, bo życie zmienia zasoby
13:48
resources from the environment into
383
828260
2000
otoczenia w budulec potrzebny aby
13:50
building blocks so it can maintain itself.
384
830260
2000
się utrzymać.
13:52
Now today, I told you about very strange
385
832260
2000
Opowiedziałem wam dzisiaj o bardzo
13:54
and weird protocells -- some that contain clay,
386
834260
2000
dziwnych protokomórkach -- niektóre z nich
13:56
some that have primordial ooze in them,
387
836260
3000
zawierają glinę, inne pierwotną zupę,
13:59
some that have basically oil
388
839260
2000
niektóre składają się z oleju
14:01
instead of water inside of them.
389
841260
2000
zamiast wody.
14:03
Most of these don't contain DNA,
390
843260
2000
Większość z nich nie zawiera DNA
14:05
but yet they have lifelike properties.
391
845260
2000
a mimo to mają "życiopodobne" właściwości.
14:07
But these protocells satisfy
392
847260
3000
Ale te protokomórki spełniają
14:10
these general requirements of living systems.
393
850260
3000
ogólne wymagania dla żywych organizmów.
14:13
So by making these chemical, artificial
394
853260
2000
Więc tworząc te chemiczne eksperymenty
14:15
life experiments, we hope not only
395
855260
2000
ze sztucznym życiem, mamy nadzieję
14:17
to understand something fundamental
396
857260
2000
nie tylko zrozumieć coś ważnego
14:19
about the origin of life and the existence
397
859260
2000
na temat początków istnienia życia
14:21
of life on this planet, but also
398
861260
2000
na naszej planecie, ale również
14:23
what possible life there could be
399
863260
2000
życia, które, być może, istnieje
14:25
out there in the universe. Thank you.
400
865260
3000
gdzieś tam we wszechświecie. Dziękuję.
14:28
(Applause)
401
868260
4000
(Oklaski)
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7