Martin Hanczyc: The line between life and not-life

148,420 views ・ 2011-11-07

TED


Pre spustenie videa dvakrát kliknite na anglické titulky nižšie.

Translator: Marek Chrást Reviewer: Richard Hrdlovič
00:15
So historically there has
0
15260
2000
Z historického hľadiska tu bol
00:17
been a huge divide between what people
1
17260
3000
veľký rozdiel v tom, čo ľudia
00:20
consider to be non-living systems on one
2
20260
3000
považujú na jednej strane za živé
00:23
side, and living systems on the other side.
3
23260
2000
a na druhej strane za neživé.
00:25
So we go from, say, this beautiful and
4
25260
2000
Čiže začnime, povedzme, že tento pekný,
00:27
complex crystal as non-life, and this rather
5
27260
3000
celý kryštáľ je neživý, a táto povedzme
00:30
beautiful and complex cat on the other side.
6
30260
3000
pekná, celá mačka je živá.
00:33
Over the last hundred and fifty years or so,
7
33260
3000
Za posledný 150 rokov, alebo tak nejak,
00:36
science has kind of blurred this distinction
8
36260
2000
veda akosi zmenšila rozdiely
00:38
between non-living and living systems, and
9
38260
2000
medzi živými a neživými systémami a
00:40
now we consider that there may be a kind
10
40260
2000
teraz preto zvažujeme, že by tu mohlo byť niečo,
00:42
of continuum that exists between the two.
11
42260
3000
čo sa nachádza medzi oboma systémami.
00:45
We'll just take one example here:
12
45260
2000
Uveďme si jeden príklad:
00:47
a virus is a natural system, right?
13
47260
2000
Vírus je prírodný systém, však?
00:49
But it's very simple. It's very simplistic.
14
49260
2000
Avšak je veľmi jednoduchý. Veľmi zjednodušený.
00:51
It doesn't really satisfy all the requirements,
15
51260
2000
Neuspokojuje plne všetky požiadavky,
00:53
it doesn't have all the characteristics
16
53260
2000
nemá všetky charakteristiky
00:55
of living systems and is in fact a parasite
17
55260
2000
žijúceho systému a v skutočnosti je to nejaký parazit
00:57
on other living systems in order to, say,
18
57260
3000
na druhom žijúcom systéme, aby sa mohol
01:00
reproduce and evolve.
19
60260
2000
reprodukovať a vyvíjať.
01:02
But what we're going to be talking about here
20
62260
2000
Avšak to, o čom sa tu budeme rozprávať
01:04
tonight are experiments done on this sort of
21
64260
2000
dnes večer, sú experimenty urobené na tejto vzorke
01:06
non-living end of this spectrum -- so actually
22
66260
2000
neživého konca tohto spektra - takže vlastne
01:08
doing chemical experiments in the laboratory,
23
68260
3000
robenie chemických experimentov v laboratórií,
01:11
mixing together nonliving ingredients
24
71260
2000
zmiešavanie neživých ingrediencií, aby
01:13
to make new structures, and that these
25
73260
2000
aby sme vytvorili nové štruktúry, a potom by tieto
01:15
new structures might have some of the
26
75260
2000
nové štruktúry mohli mať niektoré
01:17
characteristics of living systems.
27
77260
2000
charakteristiky žijúcich systémov.
01:19
Really what I'm talking about here is
28
79260
2000
V podstate to, o čom tu rozprávam, je
01:21
trying to create a kind of artificial life.
29
81260
2000
pokus o vytvorenie istého druhu umelého života.
01:23
So what are these characteristics that I'm
30
83260
2000
Takže, ktoré sú tie charakteristiky, o ktorých
01:25
talking about? These are them.
31
85260
2000
rozprávam. Tu ich máme.
01:27
We consider first that life has a body.
32
87260
2000
Najprv uvažujeme, že život má telo.
01:29
Now this is necessary to distinguish the self
33
89260
2000
Toto je dôležité pre odlíšenie seba samého
01:31
from the environment.
34
91260
2000
od okolia.
01:33
Life also has a metabolism. Now this is a
35
93260
2000
Život má taktiež metabolizmus. Je to
01:35
process by which life can convert resources
36
95260
3000
proces, pri ktorom život premieňa zdroje
01:38
from the environment into building blocks
37
98260
2000
z okolia na stavebné prvky,
01:40
so it can maintain and build itself.
38
100260
3000
takže sa tak môže udržovať a stavať.
01:43
Life also has a kind of inheritable information.
39
103260
2000
Život obsahuje taktiež určitý druh dedičných informácií.
01:45
Now we, as humans, we store our information
40
105260
2000
Teraz my, ako ľudia, my tieto informácie uskladňujeme
01:47
as DNA in our genomes and we pass this
41
107260
3000
ako DNA v našich genómoch a tieto informácie
01:50
information on to our offspring.
42
110260
2000
odovzdávame našim potomkom.
01:52
If we couple the first two -- the body and the metabolism --
43
112260
2000
Ak spojíme prvých dvoch - telo a metabolizmus --
01:54
we can come up with a system that could
44
114260
2000
môžeme vytvoriť systém, ktorý by sa mohol
01:56
perhaps move and replicate, and if we
45
116260
2000
pravdepodobne hýbať a množiť, a ak
01:58
coupled these now to inheritable information,
46
118260
3000
k tomuto pripojíme dedičné informácie,
02:01
we can come up with a system that would be
47
121260
2000
môžeme vytvoriť systém, ktorý by mohol byť
02:03
more lifelike, and would perhaps evolve.
48
123260
2000
viac životaschopný a mohol by sa možno vyvíjať.
02:05
And so these are the things we will try to do
49
125260
2000
A toto sú veci, ktoré sa budeme pokúšame robiť
02:07
in the lab, make some experiments that have
50
127260
2000
v laboratóriu, robiť nejaké experimenty, ktoré nesú
02:09
one or more of these characteristics of life.
51
129260
3000
jednu alebo viac takýchto charakteristík života.
02:12
So how do we do this? Well, we use
52
132260
2000
Takže, ako to robíme? Používame
02:14
a model system that we term a protocell.
53
134260
2000
systémový model, ktorý nazývame protobunka.
02:16
You might think of this as kind of like a
54
136260
2000
Mohli by ste si to predstaviť, ako druh
02:18
primitive cell. It is a simple chemical
55
138260
2000
nejakej primitívnej bunky. Je to jednoduchý chemický
02:20
model of a living cell, and if you consider
56
140260
3000
model žijúcej bunky, a ak uvažujete,
02:23
for example a cell in your body may have
57
143260
2000
napríklad nejaká bunka vo vašom tele môže mať
02:25
on the order of millions of different types
58
145260
2000
v rade niekoľko miliónov rôznych druhov
02:27
of molecules that need to come together,
59
147260
2000
molekúl, ktoré sa potrebujú spojiť,
02:29
play together in a complex network
60
149260
2000
hrať sa spoločne v nejakej zložitej sieti,
02:31
to produce something that we call alive.
61
151260
3000
aby produkovali niečo, čo nazývame život.
02:34
In the laboratory what we want to do
62
154260
2000
To, čo sa pokúšame robiť v laboratóriu
02:36
is much the same, but with on the order of
63
156260
2000
je z veľkej časti to isté, ale s poradím
02:38
tens of different types of molecules --
64
158260
2000
desiatok rôznych typov molekúl,
02:40
so a drastic reduction in complexity, but still
65
160260
2000
takže celkom drastická redukcia komplexicity, ale stále
02:42
trying to produce something that looks lifelike.
66
162260
3000
sa pokúšame vytvoriť niečo, čo vyzerá ako život.
02:45
And so what we do is, we start simple
67
165260
2000
No a čo robíme je, že začneme jednoducho
02:47
and we work our way up to living systems.
68
167260
3000
a našim spôsobom sa dopracovávame k žijúcim systémom.
02:50
Consider for a moment this quote by
69
170260
2000
Zamyslite sa na malý moment nad nasledujúcim
02:52
Leduc, a hundred years ago, considering a
70
172260
2000
citátom Leduca, ktorý asi pred sto rokmi uvažoval
02:54
kind of synthetic biology:
71
174260
2000
nad nejakým druhom syntetickej biológie.
02:56
"The synthesis of life, should it ever occur,
72
176260
2000
Syntéza života, ku ktorej by malo dôjsť,
02:58
will not be the sensational discovery which we
73
178260
2000
nebudete taký senzačný objav,
03:00
usually associate with the idea."
74
180260
2000
ako si obvykle predstavujeme.
03:02
That's his first statement. So if we actually
75
182260
2000
To je jeho prvé tvrdenie. Takže ak vlastne
03:04
create life in the laboratories, it's
76
184260
2000
vytvárame v laboratóriách život,
03:06
probably not going to impact our lives at all.
77
186260
2000
pravdepodobne nebude mať až taký dopad na naše životy.
03:08
"If we accept the theory of evolution, then
78
188260
2000
"Ak akceptujeme teóriu evolúcie, potom
03:10
the first dawn of synthesis of life must consist
79
190260
2000
prvý objav syntézy života musí spočívať
03:12
in the production of forms intermediate
80
192260
2000
vo výrobe foriem prechádzajúcej
03:14
between the inorganic and the organic
81
194260
2000
medzi anorganickým a organickým
03:16
world, or between the non-living
82
196260
2000
svetom, medzi neživým
03:18
and living world, forms which possess
83
198260
2000
a živým svetom, sú to formy, ktoré obsahujú
03:20
only some of the rudimentary attributes of life"
84
200260
2000
iba niektoré základné prvky života.
03:22
-- so, the ones I just discussed --
85
202260
2000
-- čiže tie, o ktorých som práve rozprával --
03:24
"to which other attributes will be slowly added
86
204260
2000
"ku ktorým budú ostatné prvky pomaly pridané
03:26
in the course of development by the
87
206260
2000
v priebehu vývoja za pomoci
03:28
evolutionary actions of the environment."
88
208260
2000
evolučných vplyvov prostredia."
03:30
So we start simple, we make some structures
89
210260
2000
Začneme jednoducho, urobíme nejaké štruktúry
03:32
that may have some of these characteristics
90
212260
2000
, ktoré by mohli mať niektoré z týchto charakteristík
03:34
of life, and then we try to develop that
91
214260
2000
života, a potom sa ich snažíme vyvinúť,
03:36
to become more lifelike.
92
216260
2000
aby sa stali viac živšie.
03:38
This is how we can start to make a protocell.
93
218260
2000
To je spôsob ako môžeme začať vytvárať protobunku.
03:40
We use this idea called self-assembly.
94
220260
2000
Používame nápad zvaný samoskladanie.
03:42
What that means is, I can mix some
95
222260
2000
Znamená to nasledovné, môžem zmiešať dokopy nejaké
03:44
chemicals together in a test tube in my lab,
96
224260
2000
chemikálie v skúmavke v mojom laboratóriu
03:46
and these chemicals will start to self-associate
97
226260
2000
a tieto chemikálie budú samé spolupracovať,
03:48
to form larger and larger structures.
98
228260
2000
a formovať väčšie a väčšie štruktúry.
03:50
So say on the order of tens of thousands,
99
230260
2000
V poradí desať tisíc,
03:52
hundreds of thousands of molecules will
100
232260
2000
sto tisíc molekúl
03:54
come together to form a large structure
101
234260
2000
sa bude spájať, aby formovali väčšie štruktúry,
03:56
that didn't exist before.
102
236260
2000
ktoré pred tým neexistovali.
03:58
And in this particular example,
103
238260
2000
A toto je konkrétny príklad.
04:00
what I took is some membrane molecules,
104
240260
2000
Zobral som nejaké membránové molekuly,
04:02
mixed those together in the right environment,
105
242260
2000
zmiešal ich dokopy v tomto pravom prostredí
04:04
and within seconds it forms these rather
106
244260
2000
a v priebehu sekundy vytvorili tieto pomerne
04:06
complex and beautiful structures here.
107
246260
2000
zložité a prekrásne štruktúry.
04:08
These membranes are also quite similar,
108
248260
2000
Tieto membrány sú tiež celkom podobné,
04:10
morphologically and functionally,
109
250260
2000
tvarovo aj funkčne
04:12
to the membranes in your body,
110
252260
2000
membránam vo vašom tele.
04:14
and we can use these, as they say,
111
254260
2000
a my ich môžeme použiť
04:16
to form the body of our protocell.
112
256260
2000
k vytvoreniu tela z protobuniek.
04:18
Likewise,
113
258260
1000
Podobne
04:19
we can work with oil and water systems.
114
259260
2000
môžeme pracovať s olejovými a vodnými systémami.
04:21
As you know, when you put oil and water together,
115
261260
2000
Ako viete, ak spojite olej a vodu
04:23
they don't mix, but through self-assembly
116
263260
2000
nezmiešajú sa, avšak vďaka samoskladaniu
04:25
we can get a nice oil droplet to form,
117
265260
2000
môžeme dostať peknú olejovú kvapku
04:27
and we can actually use this as a body for
118
267260
2000
a môžeme ju vlastne použiť ako telo
04:29
our artificial organism or for our protocell,
119
269260
2000
pre náš umelý organizmus, alebo pre našu protobunku,
04:31
as you will see later.
120
271260
2000
ako aj neskôr uvidíte.
04:33
So that's just forming some body stuff, right?
121
273260
2000
Takže, toto je iba formovanie nejakých vecí na tele, správne?
04:35
Some architectures.
122
275260
2000
Niektoré z architektúr.
04:37
What about the other aspects of living systems?
123
277260
2000
Čo ostatné aspekty živých systémov?
04:39
So we came up with this protocell model here
124
279260
2000
Takže, prišli sme s týmto modelom protobunky,
04:41
that I'm showing.
125
281260
2000
ktorý ukazujem.
04:43
We started with a natural occurring clay
126
283260
2000
Začali sme s prírodne vyskytujúcou sa hlinou
04:45
called montmorillonite.
127
285260
2000
zvanou montmorillonit.
04:47
This is natural from the environment, this clay.
128
287260
2000
Táto hlina je z prírodného prostredia.
04:49
It forms a surface that is, say, chemically active.
129
289260
2000
Formuje porvrch, ktorý je chemický aktívny.
04:51
It could run a metabolism on it.
130
291260
2000
Mohol by na nej fungovať nejaký metabolizmus.
04:53
Certain kind of molecules like to associate
131
293260
2000
Určité druhy molekúl radi spolupracujú
04:55
with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red
132
295260
2000
s touto hlinou. Napríklad v tomto prípade, RNA, ukázaná v červenom
04:57
-- this is a relative of DNA,
133
297260
2000
-- toto je relatívna DNA,
04:59
it's an informational molecule --
134
299260
2000
je to akási informačná molekula --
05:01
it can come along and it starts to associate
135
301260
2000
môže ísť ďalej a začať spolupracovať
05:03
with the surface of this clay.
136
303260
2000
s povrchom tejto hliny.
05:05
This structure, then, can organize the
137
305260
2000
Táto štruktúra potom môže usporiadať
05:07
formation of a membrane boundary around
138
307260
2000
zoskupenie hraníc membrány okolo
05:09
itself, so it can make a body of
139
309260
2000
samej seba, takže môže vytvoriť telo
05:11
liquid molecules around itself, and that's
140
311260
2000
z tekutých molekúl okolo samého seba, a to je
05:13
shown in green here on this micrograph.
141
313260
2000
znázornené zeleným, tu v tomto mikrografe.
05:15
So just through self-assembly, mixing things
142
315260
2000
Takže skrz samoskladanie a miešaním vecí
05:17
together in the lab, we can come up with, say,
143
317260
3000
v laboratóriu, môžeme prísť
05:20
a metabolic surface with some
144
320260
2000
k matabolickým porvrchom s niektorými
05:22
informational molecules attached
145
322260
2000
informačnými molekulami pripojenými
05:24
inside of this membrane body, right?
146
324260
2000
vo vnútri membrány tela, správne?
05:26
So we're on a road towards living systems.
147
326260
4000
Takže sme na ceste za žijúcim systémom.
05:30
But if you saw this protocell, you would not
148
330260
2000
Avšak, ak zbadáte túto protobunku, nepopletiete si
05:32
confuse this with something that was actually alive.
149
332260
2000
si ju s niečím, čo bolo skutočne živé.
05:34
It's actually quite lifeless. Once it forms,
150
334260
2000
Je v podstate celkom bez života. Akonáhle sa formuje,
05:36
it doesn't really do anything.
151
336260
2000
nerobí v podstate nič.
05:38
So, something is missing.
152
338260
2000
Takže, niečo nám tu chýba.
05:40
Some things are missing.
153
340260
2000
Niektoré veci chýbajú.
05:42
So some things that are missing is,
154
342260
2000
Veci, ktoré chýbajú sú
05:44
for example, if you had a flow of energy
155
344260
2000
napríklad, ak máte nejaký tok energie
05:46
through a system, what we'd want
156
346260
2000
cez systém, to čo by sme chceli
05:48
is a protocell that can harvest
157
348260
2000
je protobunka, ktorá môže zbierať
05:50
some of that energy in order to maintain itself,
158
350260
2000
nejakú energiu aby sa udržiavala,
05:52
much like living systems do.
159
352260
2000
podobne ako to robia žijúce systémy.
05:54
So we came up with a different protocell
160
354260
2000
Takže sme prišli s odlišným protobunkovým
05:56
model, and this is actually simpler than the previous one.
161
356260
2000
modelom, a tento je vlastne jednoduchší, ako ten pred tým.
05:58
In this protocell model, it's just an oil droplet,
162
358260
2000
V tomto protobunkovom modeli, je iba kvapka oleja,
06:00
but a chemical metabolism inside
163
360260
2000
avšak chemický metabolizmus vo vnútri,
06:02
that allows this protocell to use energy
164
362260
2000
ktorý povoľuje tejto protobunke používať energiu
06:04
to do something, to actually become dynamic,
165
364260
3000
k tomu, aby niečo robila, sa vlastne stáva dynamický,
06:07
as we'll see here.
166
367260
2000
tak ako to budeme vidieť tu.
06:09
You add the droplet to the system.
167
369260
2000
Pridáte kvapku do systému.
06:11
It's a pool of water, and the protocell
168
371260
2000
Máme nádržku vody, protobunka
06:13
starts moving itself around in the system.
169
373260
2000
sa v nej začne sama pohybovať na okolo v systéme.
06:15
Okay? Oil droplet forms
170
375260
2000
Dobre? Formy z olejový kvapiek,
06:17
through self-assembly, has a chemical
171
377260
2000
skrz samoskladanie, má to vo vnútri chemický
06:19
metabolism inside so it can use energy,
172
379260
2000
metabolizmus, takže to môže použiť energiu
06:21
and it uses that energy to move itself
173
381260
2000
a túto energiu využíva na pohybovanie sa
06:23
around in its environment.
174
383260
2000
v okolí tohto prostredia.
06:25
As we heard earlier, movement is very
175
385260
2000
Ako sme mohli počuť skôr, pohyb je veľmi
06:27
important in these kinds of living systems.
176
387260
2000
dôležitý v týchto druhoch žijúcich systémov.
06:29
It is moving around, exploring its environment,
177
389260
2000
Pohybuje sa okolo, objavuje okolie,
06:31
and remodeling its environment, as you see,
178
391260
2000
pretvára si ho, ako môžete vidieť,
06:33
by these chemical waves that are forming by the protocell.
179
393260
2000
týmito chemickými vlnami, ktoré formujú proto bunku.
06:35
So it's acting, in a sense, like a living system
180
395260
2000
Takže sa správa v podstate ako žijúci systém
06:37
trying to preserve itself.
181
397260
3000
snažiaci sa uchovať.
06:40
We take this same moving protocell here,
182
400260
3000
Zoberme túto istú protobunku,
06:43
and we put it in another experiment,
183
403260
2000
ktorú dáme do ďalšieho experimentu a
06:45
get it moving. Then I'm going
184
405260
2000
rozpohybujeme. Potom
06:47
to add some food to the system,
185
407260
2000
pridám do systému nejaké jedlo
06:49
and you'll see that in blue here, right?
186
409260
3000
a vy to budete vidieť tu v modrom, dobre?
06:52
So I add some food source to the system.
187
412260
2000
Takže, pridám nejaký zdroj potravy do systému.
06:54
The protocell moves. It encounters the food.
188
414260
2000
Proto bunka sa pohybuje. Narazí na jedlo.
06:56
It reconfigures itself and actually then
189
416260
2000
Sama sa prekonfiguruje a vlastne potom
06:58
is able to climb to the highest concentration
190
418260
2000
je schopná nabrať najvyššiu koncentráciu
07:00
of food in that system and stop there.
191
420260
2000
jedla do systému a zastaviť sa tam.
07:02
Alright? So not only do we have this system
192
422260
2000
Správne? Takže nerobíme len to, že máme systém
07:04
that has a body, it has a metabolism,
193
424260
2000
ktorý má telo, on má aj metabolizmus,
07:06
it can use energy, it moves around.
194
426260
3000
môže využívať energiu, hýbať sa po okolí
07:09
It can sense its local environment
195
429260
2000
Môže vnímať prostredie na okolo
07:11
and actually find resources
196
431260
2000
a v podstate nájsť zdroje
07:13
in the environment to sustain itself.
197
433260
2000
v okolí, ktoré ho podporujú v zachovaní sa.
07:15
Now, this doesn't have a brain, it doesn't have
198
435260
2000
Nemá to mozog, nemá
07:17
a neural system. This is just a sack of
199
437260
2000
nervový systém. Toto je iba obal
07:19
chemicals that is able to have this interesting
200
439260
2000
chemikálií, ktoré sú schopné mať tieto zaujímavé
07:21
and complex lifelike behavior.
201
441260
2000
a zložité životu podobné správanie.
07:23
If we count the number of chemicals
202
443260
2000
Ak zrátame počet týchto chemikálií
07:25
in that system, actually, including the water
203
445260
2000
v tomto systéme, v podstate aj s vodou
07:27
that's in the dish, we have five chemicals
204
447260
2000
ktorá je v jedle, máme päť chemikálií,
07:29
that can do this.
205
449260
2000
ktoré to dokážu spraviť.
07:31
So then we put these protocells together in a
206
451260
2000
Takže mi dáme tieto protobunky dokopy v
07:33
single experiment to see what they would do,
207
453260
2000
jedinom experimente, aby sme videli, čo by urobili
07:35
and depending on the conditions, we have
208
455260
2000
a na základe podmienok, máme
07:37
some protocells on the left that are
209
457260
2000
niektoré protobunky vľavo, ktoré sa
07:39
moving around and it likes to touch the other
210
459260
2000
pohybujú okolo, a ktoré sa radi dotknú ostatných
07:41
structures in its environment.
211
461260
2000
štruktúr vo svojom prostredí.
07:43
On the other hand we have two moving
212
463260
2000
Na druhej strane máme dve pohybujúce sa
07:45
protocells that like to circle each other,
213
465260
2000
protobunky, ktoré radi okolo seba krúžia,
07:47
and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.
214
467260
2000
a vytvárajú určitý druh tanca, vzájomný zložitý tanec.
07:49
Right? So not only do individual protocells
215
469260
2000
Spravne? Takže nielen samotné protobunky
07:51
have behavior, what we've interpreted as
216
471260
2000
majú správanie, ktoré my interpretujeme ako
07:53
behavior in this system, but we also have
217
473260
2000
správanie v tomto systéme, ale my taktiež máme
07:55
basically population-level behavior
218
475260
3000
úroveň správania bežnej populácie
07:58
similar to what organisms have.
219
478260
3000
podobné organizmom, ktoré máme.
08:01
So now that you're all experts on protocells,
220
481260
3000
Takže teraz ste všetci experti na protobunky.
08:04
we're going to play a game with these protocells.
221
484260
2000
Ideme si zahrať s týmito protobunkami hru.
08:06
We're going to make two different kinds.
222
486260
2000
Ideme vytvoriť dva rozdielne druhy.
08:08
Protocell A has a certain kind of chemistry
223
488260
3000
Proto bunka A má určitý druh chémie
08:11
inside that, when activated, the protocell
224
491260
2000
vo vnútri, keď sa aktivuje, protobunka
08:13
starts to vibrate around, just dancing.
225
493260
2000
začne na okolo vibrovať, proste tancovať.
08:15
So remember, these are primitive things,
226
495260
2000
Pamätajte toto sú primitívne veci,
08:17
so dancing protocells, that's very
227
497260
2000
tancujúce protobunky, to je pre nás
08:19
interesting to us. (Laughter)
228
499260
2000
veľmi zaujímavé. (Smiech)
08:21
The second protocell has a different
229
501260
2000
Druhá protobunka má rozdielnu
08:23
chemistry inside, and when activated,
230
503260
2000
chémiu vo vnútri, a keď je aktivovaná
08:25
the protocells all come together and they fuse
231
505260
2000
protobunky sa dajú dokopy a vytvoria
08:27
into one big one. Right?
232
507260
2000
jednu veľkú. Správne?
08:29
And we just put these two together
233
509260
2000
A my len dáme tieto dve dokopy
08:31
in the same system.
234
511260
2000
v tom istom systéme.
08:33
So there's population A,
235
513260
2000
Takže tu je populácia A,
08:35
there's population B, and then
236
515260
2000
tu je populácia B, a potom
08:37
we activate the system,
237
517260
2000
aktivujeme systém,
08:39
and protocell Bs, they're the blue ones,
238
519260
2000
a protobunky B, to sú tie modré
08:41
they all come together. They fuse together
239
521260
2000
všetky sa dajú dokopy,
08:43
to form one big blob, and the other protocell
240
523260
2000
aby vytvorili jednu veľkú kvapku, a ostatné protobunky
08:45
just dances around. And this just happens
241
525260
2000
jednoducho tancujú na okolo. A toto sa deje
08:47
until all of the energy in the system is
242
527260
2000
dovtedy, kým všetka energia v systéme
08:49
basically used up, and then, game over.
243
529260
3000
nie je využitá, a potom nastáva koniec hry.
08:52
So then I repeated this experiment
244
532260
2000
Takže, potom som zopakoval tento experiment
08:54
a bunch of times, and one time
245
534260
2000
pár krát a raz sa
08:56
something very interesting happened.
246
536260
2000
mi stalo niečo veľmi zaujímavé.
08:58
So, I added these protocells together
247
538260
2000
Dal som tieto bunky dokopy
09:00
to the system, and protocell A and protocell B
248
540260
2000
do systému, a protobunka A a protobunka B
09:02
fused together to form a hybrid protocell AB.
249
542260
2000
sa spojili spolu, aby vytvorili hybridnú protobunku AB.
09:04
That didn't happen before. There it goes.
250
544260
2000
Ktorá predtým nenastala. Tak to chodí.
09:06
There's a protocell AB now in this system.
251
546260
3000
V tomto systéme máme teraz protobunku AB.
09:09
Protocell AB likes to dance around for a bit,
252
549260
3000
Protobunka AB trochu rada tancuje na okolo,
09:12
while protocell B does the fusing, okay?
253
552260
3000
zatiaľ čo protobunka B robí istenie, dobre?
09:15
But then something even more interesting happens.
254
555260
3000
Avšak potom sa stalo ešte niečo oveľa viac zaujímavejšie.
09:18
Watch when these two large protocells,
255
558260
2000
Sledujte keď tieto dve veľké protobunky,
09:20
the hybrid ones, fuse together.
256
560260
2000
tie hybridné, sa spolu spoja.
09:22
Now we have a dancing protocell
257
562260
3000
Teraz máme tancujúce protobunky
09:25
and a self-replication event. Right. (Laughter)
258
565260
4000
a samorozmnožovacie stretnutie. (Smiech)
09:29
Just with blobs of chemicals, again.
259
569260
2000
Opäť iba s kvapkami chemikálií.
09:31
So the way this works is, you have
260
571260
2000
Takže spôsob, akým toto funguje je, že máte
09:33
a simple system of five chemicals here,
261
573260
2000
systém piatich žijúcich chemikálií a
09:35
a simple system here. When they hybridize,
262
575260
2000
nejaký jednoduchý systém. Keď sa skrížia
09:37
you then form something that's different than
263
577260
2000
potom vytvoríte niečo, čo je odlišné
09:39
before, it's more complex than before,
264
579260
2000
než predtým, je to viac zložitejšie ako predtým,
09:41
and you get the emergence of another kind of
265
581260
2000
a dostanete vznik ďalšieho druhu
09:43
lifelike behavior which
266
583260
2000
živého správania, ktoré
09:45
in this case is replication.
267
585260
2000
je v tomto prípade kópia.
09:47
So since we can make some interesting
268
587260
2000
Takže odvtedy môžeme vytvárať nejaké zaujímavé
09:49
protocells that we like, interesting colors and
269
589260
2000
protobunky, ktoré sa nám páčia, zaujímavých farieb,
09:51
interesting behaviors, and they're very easy
270
591260
2000
zaujímavo sa správajú, a sú veľmi jednoduché
09:53
to make, and they have interesting lifelike
271
593260
2000
na tvorbu, a majú zaujímavé živé
09:55
properties, perhaps these protocells have
272
595260
3000
vlastnosti, pravdepodobne tieto protobunky nám
09:58
something to tell us about the origin of life
273
598260
2000
môžu povedať niečo o počiatku života
10:00
on the Earth. Perhaps these represent an
274
600260
2000
na zemi. Možno tieto bunky reprezentujú
10:02
easily accessible step, one of the first steps
275
602260
2000
jednoducho prístupný krok, jeden z prvých krokov
10:04
by which life got started on the early Earth.
276
604260
3000
ktoré odštartovali život na planéte.
10:07
Certainly, there were molecules present on
277
607260
2000
Iste, už tu boli prezentované molekuly
10:09
the early Earth, but they wouldn't have been
278
609260
2000
prvotnej planéty, ale oni neboli
10:11
these pure compounds that we worked with
279
611260
2000
tieto čisté zlúčeniny, s ktorými sme pracovali
10:13
in the lab and I showed in these experiments.
280
613260
2000
v laboratóriu, a ktoré som ukázal v experimente.
10:15
Rather, they'd be a real complex mixture of
281
615260
2000
Skôr to boli skutočne zložité zlúčeniny
10:17
all kinds of stuff, because
282
617260
2000
všetkých druhov vecí, pretože
10:19
uncontrolled chemical reactions produce
283
619260
2000
nekontrolovateľné chemické reakcie produkujú
10:21
a diverse mixture of organic compounds.
284
621260
2000
rozdielne zmesi organických zlúčenín.
10:23
Think of it like a primordial ooze, okay?
285
623260
3000
Predstavte si to ako pravekú usadeninu. Ok?
10:26
And it's a pool that's too difficult to fully
286
626260
2000
A to je súbor, ktoré je veľmi ťažko plne
10:28
characterize, even by modern methods, and
287
628260
2000
charakterizovať, dokonca aj modernými metódami,
10:30
the product looks brown, like this tar here
288
630260
2000
produkt vyzerá hnedo, ako tento asfalt
10:32
on the left. A pure compound
289
632260
2000
tu naľavo. Čistá zlúčenina
10:34
is shown on the right, for contrast.
290
634260
2000
je pre kontrast ukázaná na druhej strane.
10:36
So this is similar to what happens when you
291
636260
2000
Takže toto je podobné tomu, čo sa stane keď
10:38
take pure sugar crystals in your kitchen,
292
638260
2000
zoberiete čistý kryštálový cukor v kuchyni,
10:40
you put them in a pan, and you apply energy.
293
640260
2000
dáte ho na panvicu, a aplikujete energiu.
10:42
You turn up the heat, you start making
294
642260
2000
Zvýšite teplo, začnete vytvárať,
10:44
or breaking chemical bonds in the sugar,
295
644260
2000
alebo lámať chemické väzby v cukry,
10:46
forming a brownish caramel, right?
296
646260
2000
vytvárať hnedastý karamel, správne?
10:48
If you let that go unregulated, you'll
297
648260
2000
Ak to prestanete regulovať, budete
10:50
continue to make and break chemical bonds,
298
650260
2000
pokračovať vo vytváraní a prerušovaní chemický väzieb,
10:52
forming an even more diverse mixture of
299
652260
2000
formovať dokonca ešte viac rozdielnu zmes
10:54
molecules that then forms this kind of black
300
654260
2000
molekúl, ktoré potom vytvoria tento druh čiernej
10:56
tarry stuff in your pan, right, that's
301
656260
2000
veci vo vašej panvici. Správne, je to
10:58
difficult to wash out. So that's what
302
658260
2000
problematické umyť. Takže, to je predstava
11:00
the origin of life would have looked like.
303
660260
2000
ako by mohol vyzerať pôvodný život.
11:02
You needed to get life out of this junk that
304
662260
2000
Potrebujete dostať život preč z tohto odpadu, ktorý
11:04
is present on the early Earth,
305
664260
2000
je prezentovaný na prvotnej zemi,
11:06
four, 4.5 billion years ago.
306
666260
2000
štyri, štyri a pol miliardy rokov pred.
11:08
So the challenge then is,
307
668260
2000
Výzvou potom je
11:10
throw away all your pure chemicals in the lab,
308
670260
2000
zahodiť späť všetky čisté chemikálie v laboratórií
11:12
and try to make some protocells with lifelike
309
672260
2000
a pokúsiť sa vytvoriť nejaké protobunky so živými
11:14
properties from this kind of primordial ooze.
310
674260
3000
vlastnosťami získaných z tohto druhu pravekého blata.
11:17
So we're able to then see the self-assembly
311
677260
2000
My sme potom opäť schopní sledovať samoskladanie
11:19
of these oil droplet bodies again
312
679260
2000
týchto tiel z kvapiek oleja,
11:21
that we've seen previously,
313
681260
2000
ktoré sme videli predtým,
11:23
and the black spots inside of there
314
683260
2000
a čierne miesta v ich vnútri
11:25
represent this kind of black tar -- this diverse,
315
685260
2000
reprezentujú tento druh čierneho asfaltu -- tento rôznorodý,
11:27
very complex, organic black tar.
316
687260
2000
veľmi zložitý, organický čierny asfalt.
11:29
And we put them into one of these
317
689260
2000
A my ich dáme do jedného z týchto
11:31
experiments, as you've seen earlier, and then
318
691260
2000
experimentov, ktoré ste videli pred tým, a potom
11:33
we watch lively movement that comes out.
319
693260
2000
sledujeme živý pohyb, ktorý vychádza von.
11:35
They look really good, very nice movement,
320
695260
2000
Vyzerajú naozaj dobre, veľmi pekná hybnosť,
11:37
and also they appear to have some kind of
321
697260
2000
a tiež sa ukázali, že majú určitý druh
11:39
behavior where they kind of circle
322
699260
2000
správania kde určitým spôsobom krúžia
11:41
around each other and follow each other,
323
701260
3000
okolo seba a nasledujú sa,
11:44
similar to what we've seen before -- but again,
324
704260
2000
správanie podobné tomu, čo sme videli pred tým -- ale znova,
11:46
working with just primordial conditions,
325
706260
2000
pracujeme iba za pomoci pravekých podmienok,
11:48
no pure chemicals.
326
708260
2000
žiadne čisté chemikálie.
11:50
These are also, these tar-fueled protocells,
327
710260
2000
Toto sú tiež, tieto asfaltom plnené protobunky,
11:52
are also able to locate resources
328
712260
2000
sú tiež schopné lokalizovať zdroje
11:54
in their environment.
329
714260
1000
vo svojom okolí.
11:55
I'm going to add some resource from the left,
330
715260
2000
Idem dať nejaké zdroje zľava,
11:57
here, that defuses into the system,
331
717260
2000
ktoré vpadnú do systému a
11:59
and you can see, they really like that.
332
719260
2000
môžete vidieť, že sa im to naozaj páči.
12:01
They become very energetic, and able
333
721260
2000
Stávajú sa plné energie a schopné
12:03
to find the resource in the environment,
334
723260
2000
nájsť v okolí zdroj,
12:05
similar to what we saw before.
335
725260
2000
podobný tomu, čo sme videli pred tým.
12:07
But again, these are done in these primordial
336
727260
2000
Ale znova, tieto bunky sú vytvorené v týchto pravekých
12:09
conditions, really messy conditions,
337
729260
2000
podmienkach, skutočne znečistených podmienkach,
12:11
not sort of sterile laboratory conditions.
338
731260
2000
nie v nejakých sterilných laboratórnych podmienkach.
12:13
These are very dirty little protocells,
339
733260
2000
Sú to vlastne veľmi malé a špinavé protobunky,
12:15
as a matter of fact. (Laughter)
340
735260
2000
(Smiech)
12:17
But they have lifelike properties, is the point.
341
737260
3000
Avšak majú živé vlastnosti, to je cieľ.
12:20
So, doing these artificial life experiments
342
740260
3000
Takže robenie týchto experimentov týkajúcich sa umelého života
12:23
helps us define a potential path between
343
743260
3000
nám pomáha definovať potenciálnu cestu medzi
12:26
non-living and living systems.
344
746260
3000
neživým a živým systémom.
12:29
And not only that, but it helps us
345
749260
2000
A nielen to, tiež nám to pomáha
12:31
broaden our view of what life is
346
751260
2000
rozšíriť náš pohľad na to, čo je život
12:33
and what possible life there could be
347
753260
2000
a aký možný život by mohol
12:35
out there -- life that could be very different
348
755260
2000
vonku byť - život, ktorý by mohol byť veľmi odlišný
12:37
from life that we find here on Earth.
349
757260
3000
od života, ktorý sme našli na zemi.
12:40
And that leads me to the next
350
760260
2000
A to ma vedie k ďalšiemu pojmu
12:42
term, which is "weird life."
351
762260
2000
"čudný život."
12:44
This is a term by Steve Benner.
352
764260
3000
Toto je pojem Steva Bennera.
12:47
This is used in reference to a report
353
767260
2000
Je použitý v posudku správy
12:49
in 2007 by the National Research Council
354
769260
2000
Národnej výskumnej rady z roku 2007
12:51
in the United States, wherein
355
771260
2000
v USA, v ktorom
12:53
they tried to understand how we can
356
773260
2000
sa pokúšali pochopiť, ako sa môžeme
12:55
look for life elsewhere in the universe, okay,
357
775260
2000
rozhliadať po živote vo vesmíre,
12:57
especially if that life is very different from life
358
777260
2000
špeciálne, ak je ten život veľmi odlišný od života
12:59
on Earth. If we went to another planet and
359
779260
3000
na zemi. Ak by sme šli na inú planétu a
13:02
we thought there might be life there,
360
782260
2000
mysleli, že by tam možno mohol byť život,
13:04
how could we even recognize it as life?
361
784260
2000
ako by sme mohli ten život rozoznať?
13:06
Well, they came up with three very general
362
786260
2000
No, oni prišli s troma veľmi zásadnými
13:08
criteria. First is -- and they're listed here.
363
788260
2000
kritériami. Sú tu zahrnuté.
13:10
The first is, the system has to be in
364
790260
2000
Po prvé, systém musí byť
13:12
non-equilibrium. That means the system
365
792260
2000
v nerovnováhe. To znamená, že systém
13:14
cannot be dead, in a matter of fact.
366
794260
1000
nemôže byť mŕtvy.
13:15
Basically what that means is, you have
367
795260
2000
V podstate to znamená, že máte
13:17
an input of energy into the system that life
368
797260
2000
nejaký vstup energie do systému, ktorý život
13:19
can use and exploit to maintain itself.
369
799260
3000
môže použiť a využiť na udržiavanie sa.
13:22
This is similar to having the Sun shining
370
802260
2000
To je podobné svieteniu slnka
13:24
on the Earth, driving photosynthesis,
371
804260
2000
na zem, poháňajúceho fotosyntézu
13:26
driving the ecosystem.
372
806260
2000
a ekosystém.
13:28
Without the Sun, there's likely to be
373
808260
2000
Bez slnka by pravdepodobne
13:30
no life on this planet.
374
810260
2000
ne tejto planéte nebol život.
13:32
Secondly, life needs to be in liquid form,
375
812260
2000
Po druhé, život potrebuje byť v tekutej forme,
13:34
so that means even if we had some
376
814260
2000
to znamená, že dokonca ak máme nejaké
13:36
interesting structures, interesting molecules
377
816260
2000
zaujímavé štruktúry, zaujímavé molekuly
13:38
together but they were frozen solid,
378
818260
2000
spolu, ale boli by zmrznuté
13:40
then this is not a good place for life.
379
820260
2000
potom toto nie je dobré miesto pre život.
13:42
And thirdly, we need to be able to make
380
822260
2000
A po tretie, potrebujeme byť schopní vytvárať
13:44
and break chemical bonds. And again
381
824260
2000
a prerušovať chemické väzby. A znova
13:46
this is important because life transforms
382
826260
2000
toto je dôležité, pretože život premieňa
13:48
resources from the environment into
383
828260
2000
zdroje z okolia
13:50
building blocks so it can maintain itself.
384
830260
2000
do stavebných častí, takže tak sa môže udržiavať.
13:52
Now today, I told you about very strange
385
832260
2000
Takže, dnes som vám povedal o veľmi zvláštnych
13:54
and weird protocells -- some that contain clay,
386
834260
2000
a cudzích protobunkách -- niektoré, ktoré obsahujú hlinu,
13:56
some that have primordial ooze in them,
387
836260
3000
niektoré, ktoré majú v sebe praveké bahno,
13:59
some that have basically oil
388
839260
2000
niektoré, ktoré majú v sebe väčšinou
14:01
instead of water inside of them.
389
841260
2000
olej namiesto vody.
14:03
Most of these don't contain DNA,
390
843260
2000
Väčšina z týchto neobsahuje DNA,
14:05
but yet they have lifelike properties.
391
845260
2000
ale napriek tomu, majú živé vlastnosti.
14:07
But these protocells satisfy
392
847260
3000
Ale tieto protobunky spĺňajú
14:10
these general requirements of living systems.
393
850260
3000
hlavné požiadavky na živé systémy.
14:13
So by making these chemical, artificial
394
853260
2000
Takže robením týchto chemických experimentov
14:15
life experiments, we hope not only
395
855260
2000
zameraných na umelý život, dúfame nielen v to
14:17
to understand something fundamental
396
857260
2000
že pochopíme niečo základne
14:19
about the origin of life and the existence
397
859260
2000
o zrode života a existencií života
14:21
of life on this planet, but also
398
861260
2000
na tejto planéte, ale tiež,
14:23
what possible life there could be
399
863260
2000
aký ďalší možný život by mohol
14:25
out there in the universe. Thank you.
400
865260
3000
byť tam vonku vo vesmíre. Ďakujem.
14:28
(Applause)
401
868260
4000
(Potlesk)
O tomto webe

Táto stránka vám predstaví videá na YouTube, ktoré sú užitočné pri učení angličtiny. Uvidíte lekcie angličtiny, ktoré vedú špičkoví učitelia z celého sveta. Dvojitým kliknutím na anglické titulky zobrazené na stránke každého videa si môžete video odtiaľ prehrať. Titulky sa posúvajú synchronizovane s prehrávaním videa. Ak máte akékoľvek pripomienky alebo požiadavky, kontaktujte nás prostredníctvom tohto kontaktného formulára.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7