Martin Hanczyc: The line between life and not-life

Martin Hanczyc: Yaşamla yaşam-olmayan arasındaki çizgi

148,420 views

2011-11-07 ・ TED


New videos

Martin Hanczyc: The line between life and not-life

Martin Hanczyc: Yaşamla yaşam-olmayan arasındaki çizgi

148,420 views ・ 2011-11-07

TED


Videoyu oynatmak için lütfen aşağıdaki İngilizce altyazılara çift tıklayınız.

Çeviri: Sinan İpek Gözden geçirme: Sancak Gülgen
00:15
So historically there has
0
15260
2000
Tarihsel olarak bakildiginda
00:17
been a huge divide between what people
1
17260
3000
insanlarin canli ve cansiz sistemler hakkinda
00:20
consider to be non-living systems on one
2
20260
3000
sahip olduklari fikirler her zaman cok buyuk
00:23
side, and living systems on the other side.
3
23260
2000
farkliliklar icermistir.
00:25
So we go from, say, this beautiful and
4
25260
2000
Bu yüzden de bu cok güzel ve karmaşık
00:27
complex crystal as non-life, and this rather
5
27260
3000
kristali cansız olarak adlandirirken,
00:30
beautiful and complex cat on the other side.
6
30260
3000
bu gorece güzel ve karmaşık olan kediye ise canlı diyoruz.
00:33
Over the last hundred and fifty years or so,
7
33260
3000
Son yüz elli yıl boyunca bilim
00:36
science has kind of blurred this distinction
8
36260
2000
canlı ve cansız sistemler arasındaki bu ayrımı
00:38
between non-living and living systems, and
9
38260
2000
bir miktar bulanıklaştırmis olsa da
00:40
now we consider that there may be a kind
10
40260
2000
artik bu ikisi arasında bir çeşit
00:42
of continuum that exists between the two.
11
42260
3000
sürekli geçiş olabileceğini düşünmekteyiz.
00:45
We'll just take one example here:
12
45260
2000
Buna bir örnek verelim:
00:47
a virus is a natural system, right?
13
47260
2000
Virüs doğal bir sistemdir, doğru mu?
00:49
But it's very simple. It's very simplistic.
14
49260
2000
Ama çok basittir. Çok sadedir.
00:51
It doesn't really satisfy all the requirements,
15
51260
2000
Canlılığın gereklilikleri yerine getirmez,
00:53
it doesn't have all the characteristics
16
53260
2000
Canlılık özelliklerinin hiç birine
00:55
of living systems and is in fact a parasite
17
55260
2000
sahip değildir ve aslında, örneğin,
00:57
on other living systems in order to, say,
18
57260
3000
çoğalmak ve evrimleşmek için diğer canlı sistemlerin
01:00
reproduce and evolve.
19
60260
2000
üzerinde parazit olarak bulunur.
01:02
But what we're going to be talking about here
20
62260
2000
Ama bu gece, hakkında konuşacağımız şey
01:04
tonight are experiments done on this sort of
21
64260
2000
yelpazenin canlı-olmayan ucunda
01:06
non-living end of this spectrum -- so actually
22
66260
2000
yaptığımız deneyler -- yani aslında
01:08
doing chemical experiments in the laboratory,
23
68260
3000
yeni yapılar oluşturmak amacıyla
01:11
mixing together nonliving ingredients
24
71260
2000
laboratuvarda kimyasal deneyler yapıyoruz.
01:13
to make new structures, and that these
25
73260
2000
Cansız malzemeleri karıştırıyor, böylelikle
01:15
new structures might have some of the
26
75260
2000
canlıların kimi özelliklerini taşıyan
01:17
characteristics of living systems.
27
77260
2000
yeni yapılar oluşturuyoruz.
01:19
Really what I'm talking about here is
28
79260
2000
Gerçekte burada hakkında konuştuğum şey
01:21
trying to create a kind of artificial life.
29
81260
2000
bir anlamda yapay yaşam yaratma deneyleri...
01:23
So what are these characteristics that I'm
30
83260
2000
Peki sözünü ettiğim bu karakteristik özellikler
01:25
talking about? These are them.
31
85260
2000
nelerdir? Söyleyelim:
01:27
We consider first that life has a body.
32
87260
2000
İlk olarak, canlının bir bedeni olduğunu düşünürüz.
01:29
Now this is necessary to distinguish the self
33
89260
2000
Kendini çevreden ayırmak için
01:31
from the environment.
34
91260
2000
gereklidir bu.
01:33
Life also has a metabolism. Now this is a
35
93260
2000
Canlının bir de metabolizması vardır. Ki bu da
01:35
process by which life can convert resources
36
95260
3000
canlının çevredeki kaynakları
01:38
from the environment into building blocks
37
98260
2000
temel yapı elemanlarına dönüştürme işlemidir.
01:40
so it can maintain and build itself.
38
100260
3000
Bu sayede varlığını sürdürüp kendini inşa edebilir.
01:43
Life also has a kind of inheritable information.
39
103260
2000
Canlı kalıtsal bilgiye de sahiptir.
01:45
Now we, as humans, we store our information
40
105260
2000
Şimdi bizler, insanlar, bilgilerimizi
01:47
as DNA in our genomes and we pass this
41
107260
3000
genomumuzda DNA olarak saklıyor ve bunu
01:50
information on to our offspring.
42
110260
2000
yavrularımıza aktarıyoruz.
01:52
If we couple the first two -- the body and the metabolism --
43
112260
2000
Bunlardan ilk ikisini --beden ve metabolizmayı-- birleştirirsek,
01:54
we can come up with a system that could
44
114260
2000
belki hareket edip çoğalabilen
01:56
perhaps move and replicate, and if we
45
116260
2000
bir sistem elde edebiliriz. Bunları da
01:58
coupled these now to inheritable information,
46
118260
3000
kalıtsal bilgiyle birleştirirsek,
02:01
we can come up with a system that would be
47
121260
2000
daha canlı benzeri, hatta evrimleşebilen,
02:03
more lifelike, and would perhaps evolve.
48
123260
2000
bir sistem elde edebiliriz.
02:05
And so these are the things we will try to do
49
125260
2000
İşte bunlar laboratuvarda yapmaya çalıştığımız şeyler.
02:07
in the lab, make some experiments that have
50
127260
2000
Canlılığın bazı karakteristik özelliklerini
02:09
one or more of these characteristics of life.
51
129260
3000
içeren deneyler yapmaya çalışıyoruz.
02:12
So how do we do this? Well, we use
52
132260
2000
Peki bunu nasıl yapıyoruz? Aslında,
02:14
a model system that we term a protocell.
53
134260
2000
ön-hücre dediğimiz bir sistemi model olarak kullanıyoruz.
02:16
You might think of this as kind of like a
54
136260
2000
Ön-hücreyi bir çeşit ilkel hücre olarak
02:18
primitive cell. It is a simple chemical
55
138260
2000
düşünebilirsiniz. Bu, yaşayan bir hücrenin
02:20
model of a living cell, and if you consider
56
140260
3000
basit bir kimyasal modelidir, ve
02:23
for example a cell in your body may have
57
143260
2000
söz gelimi vücudunuzdaki bir hücre
02:25
on the order of millions of different types
58
145260
2000
milyonlarca farklı molekülün bir araya gelip
02:27
of molecules that need to come together,
59
147260
2000
karmaşık bir ağ yapısı içinde bir arada oynamasını
02:29
play together in a complex network
60
149260
2000
gerektirir ki bunun sonucunda
02:31
to produce something that we call alive.
61
151260
3000
canlılık dediğimiz durum ortaya çıkar.
02:34
In the laboratory what we want to do
62
154260
2000
Laboratuvarda yapmak istediğimiz şey de
02:36
is much the same, but with on the order of
63
156260
2000
çoğunlukla aynı, ama bunu onlarca farklı
02:38
tens of different types of molecules --
64
158260
2000
molekül kullanarak yapmaya çalışıyoruz.
02:40
so a drastic reduction in complexity, but still
65
160260
2000
Karmaşıklığı oldukça azalttığımız halde
02:42
trying to produce something that looks lifelike.
66
162260
3000
canlı gibi görünen bir şey üretmeye çalışıyoruz.
02:45
And so what we do is, we start simple
67
165260
2000
Böylece yaptığımız şey, basitten başlayıp
02:47
and we work our way up to living systems.
68
167260
3000
canlı sistemlere ulaşmak.
02:50
Consider for a moment this quote by
69
170260
2000
Şimdi yüz yıl önce Leduc tarafından
02:52
Leduc, a hundred years ago, considering a
70
172260
2000
sentetik biyoloji konusunda söylenen
02:54
kind of synthetic biology:
71
174260
2000
şu söze kulak verelim:
02:56
"The synthesis of life, should it ever occur,
72
176260
2000
"Yaşamın sentezi, tabi eğer gerçekleşebilirse,
02:58
will not be the sensational discovery which we
73
178260
2000
düşündüğümüz kadar heyecan verici
03:00
usually associate with the idea."
74
180260
2000
bir keşif olmayacaktır."
03:02
That's his first statement. So if we actually
75
182260
2000
İlk cümlesi bu. Yani, biz aslında
03:04
create life in the laboratories, it's
76
184260
2000
laboratuvarlarda yaşam oluşturursak
03:06
probably not going to impact our lives at all.
77
186260
2000
bunun hayatımıza belki de hiç etkisi olmayacak.
03:08
"If we accept the theory of evolution, then
78
188260
2000
"Evrim teorisini kabul edersek,
03:10
the first dawn of synthesis of life must consist
79
190260
2000
yaşamın ilk sentezi
03:12
in the production of forms intermediate
80
192260
2000
inorganik ile organik dünya arasında
03:14
between the inorganic and the organic
81
194260
2000
geçiş formlarını içermelidir.
03:16
world, or between the non-living
82
196260
2000
Ya da canlı ile cansız dünya arasıdaki...
03:18
and living world, forms which possess
83
198260
2000
Bu geçiş formları sadece ilkel bazı
03:20
only some of the rudimentary attributes of life"
84
200260
2000
canlılık özelliklerine sahip olmalıdır."
03:22
-- so, the ones I just discussed --
85
202260
2000
-- yani, biraz önce sözünü ettiğim şeyler --
03:24
"to which other attributes will be slowly added
86
204260
2000
"Diğer özellikler yavaş bir gelişim seyri içinde
03:26
in the course of development by the
87
206260
2000
çevrenin evrimsel eylemleri
03:28
evolutionary actions of the environment."
88
208260
2000
sonucunda bu özelliklere eklenebilir."
03:30
So we start simple, we make some structures
89
210260
2000
Bu yüzden basitten başlayıp, bazı canlı
03:32
that may have some of these characteristics
90
212260
2000
özelliklerine sahip yapılar oluşturuyor,
03:34
of life, and then we try to develop that
91
214260
2000
sonra bunu geliştirerek daha canlı benzeri
03:36
to become more lifelike.
92
216260
2000
hale getirmeye uğraşıyoruz.
03:38
This is how we can start to make a protocell.
93
218260
2000
Ön-hücre yapmaya işte böyle başladık.
03:40
We use this idea called self-assembly.
94
220260
2000
Kendiliğinden-birleşme dediğimiz fikri kullanıyoruz.
03:42
What that means is, I can mix some
95
222260
2000
Bunun anlamı şu: Laboratuvar test tüpünde
03:44
chemicals together in a test tube in my lab,
96
224260
2000
bazı kimyasalları karıştırıyorum, sonra bu
03:46
and these chemicals will start to self-associate
97
226260
2000
kimyasallar kendiliğinden birleşerek
03:48
to form larger and larger structures.
98
228260
2000
daha büyük yapılar oluşturuyorlar.
03:50
So say on the order of tens of thousands,
99
230260
2000
Yani on binlerce, yüz binlerce molekül
03:52
hundreds of thousands of molecules will
100
232260
2000
daha önce var olmayan bir yapı
03:54
come together to form a large structure
101
234260
2000
oluşturmak üzere
03:56
that didn't exist before.
102
236260
2000
bir araya geliyorlar.
03:58
And in this particular example,
103
238260
2000
Bu örnekte olduğu gibi.
04:00
what I took is some membrane molecules,
104
240260
2000
Bazı zar moleküllerini aldım,
04:02
mixed those together in the right environment,
105
242260
2000
doğru bir ortamda karıştırdım,
04:04
and within seconds it forms these rather
106
244260
2000
bir kaç saniye içinde buradaki
04:06
complex and beautiful structures here.
107
246260
2000
karmaşık ve güzel yapılar oluştu.
04:08
These membranes are also quite similar,
108
248260
2000
Ayrıca bu zarlar morfolojik ve işlevsel olarak
04:10
morphologically and functionally,
109
250260
2000
sizin bedeninizdeki zarlara
04:12
to the membranes in your body,
110
252260
2000
oldukça benziyorlar.
04:14
and we can use these, as they say,
111
254260
2000
Bunları, söz gelişi, ön-hücremizin
04:16
to form the body of our protocell.
112
256260
2000
bedenini oluşturmak için kullanabiliriz.
04:18
Likewise,
113
258260
1000
Aynı şekilde,
04:19
we can work with oil and water systems.
114
259260
2000
yağ ve su sistemleriyle de çalışabiliriz.
04:21
As you know, when you put oil and water together,
115
261260
2000
Bildiğiniz gibi yağ ve suyu bir araya koyduğunuzda karışmazlar,
04:23
they don't mix, but through self-assembly
116
263260
2000
ancak kendiliğinden-birleşme yoluyla
04:25
we can get a nice oil droplet to form,
117
265260
2000
güzel bir yağ damlacığı oluşturabiliriz,
04:27
and we can actually use this as a body for
118
267260
2000
ve biz aslında bunu yapay organizma
04:29
our artificial organism or for our protocell,
119
269260
2000
ya da ön-hücremiz için beden olarak kullanabiliriz,
04:31
as you will see later.
120
271260
2000
bunu daha sonra göreceğiz.
04:33
So that's just forming some body stuff, right?
121
273260
2000
Yani böylece kimi beden yapıları oluşuyor, öyle mi?
04:35
Some architectures.
122
275260
2000
Bir takım mimariler.
04:37
What about the other aspects of living systems?
123
277260
2000
Peki canlı sistemlerin diğer özelliklerinden ne haber?
04:39
So we came up with this protocell model here
124
279260
2000
Böylece bu ön-hücre modeli ortaya çıktı
04:41
that I'm showing.
125
281260
2000
şu gösterdiğim.
04:43
We started with a natural occurring clay
126
283260
2000
Doğal olarak oluşabilen bir kil ile başladık.
04:45
called montmorillonite.
127
285260
2000
Bu kilin adı montmorillonit.
04:47
This is natural from the environment, this clay.
128
287260
2000
Bu kil çevreden alınmıştır, doğaldır.
04:49
It forms a surface that is, say, chemically active.
129
289260
2000
Kimyasal olarak aktif bir yüzeyi vardır.
04:51
It could run a metabolism on it.
130
291260
2000
Üzerinde bir metabolizmayı çalıştırabilir.
04:53
Certain kind of molecules like to associate
131
293260
2000
Bazı moleküller kille etkileşmekten hoşlanır.
04:55
with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red
132
295260
2000
Örneğin, burada kırmızıyla gösterilen RNA gibi
04:57
-- this is a relative of DNA,
133
297260
2000
--DNA'nın bir akrabası--
04:59
it's an informational molecule --
134
299260
2000
--bilgi taşıyan bir molekül--
05:01
it can come along and it starts to associate
135
301260
2000
Buraya gelip
05:03
with the surface of this clay.
136
303260
2000
bu kilin yüzeyiyle etkileşiyor.
05:05
This structure, then, can organize the
137
305260
2000
Daha sonra bu yapı kendi etrafında
05:07
formation of a membrane boundary around
138
307260
2000
zardan bir sınır oluşumunu organize ediyor,
05:09
itself, so it can make a body of
139
309260
2000
böylece etrafında sıvı moleküllerden
05:11
liquid molecules around itself, and that's
140
311260
2000
bir beden yapıyor. Bu durum,
05:13
shown in green here on this micrograph.
141
313260
2000
mikrografta yeşille gösterilmiştir.
05:15
So just through self-assembly, mixing things
142
315260
2000
Yani sadece kendiliğinden-birleşme yoluyla,
05:17
together in the lab, we can come up with, say,
143
317260
3000
laboratuvarda bir şeyleri karıştırarak, zardan bir beden
05:20
a metabolic surface with some
144
320260
2000
yapıyoruz ve bu bedenin iç kısmında
05:22
informational molecules attached
145
322260
2000
metabolik bir yüzey var. Bu yüzeye
05:24
inside of this membrane body, right?
146
324260
2000
kalıtsal moleküller tutunuyor, öyle mi?
05:26
So we're on a road towards living systems.
147
326260
4000
Yani canlı sistemlere doğru giden yoldayız.
05:30
But if you saw this protocell, you would not
148
330260
2000
Ama bu ön-hücreyi görseniz, onun gerçekten
05:32
confuse this with something that was actually alive.
149
332260
2000
canlı bir şey olduğunu zannetmezdiniz.
05:34
It's actually quite lifeless. Once it forms,
150
334260
2000
Oldukça cansız bir şeydir bu. Bir kez oluşunca,
05:36
it doesn't really do anything.
151
336260
2000
hiç bir şey yapmadan durur.
05:38
So, something is missing.
152
338260
2000
Demek ki bir şey eksik.
05:40
Some things are missing.
153
340260
2000
Bir şeyler eksik.
05:42
So some things that are missing is,
154
342260
2000
Eksik olan şey, mesela, sistemin içinde
05:44
for example, if you had a flow of energy
155
344260
2000
bir enerji akışı olabilir.
05:46
through a system, what we'd want
156
346260
2000
Kendini idame ettirmek için
05:48
is a protocell that can harvest
157
348260
2000
ortamdaki enerjiyi toplayan
05:50
some of that energy in order to maintain itself,
158
350260
2000
bir ön-hücre isteriz...
05:52
much like living systems do.
159
352260
2000
Tıpkı canlı sistemlerin yaptığı gibi.
05:54
So we came up with a different protocell
160
354260
2000
Bu yüzden farklı bir ön-hücre modeli ortaya çıkardık.
05:56
model, and this is actually simpler than the previous one.
161
356260
2000
Hatta bu bir öncekinden daha basitti.
05:58
In this protocell model, it's just an oil droplet,
162
358260
2000
Bu ön-hücre modeli aslında bir yağ damlası,
06:00
but a chemical metabolism inside
163
360260
2000
ama içinde kimyasal bir metabolizma var.
06:02
that allows this protocell to use energy
164
362260
2000
Bu metabolizma ön-hücrenin bir şeyler yapmak için
06:04
to do something, to actually become dynamic,
165
364260
3000
enerji kullanmasını sağlıyor. Onu dinamik hale getiriyor.
06:07
as we'll see here.
166
367260
2000
Birazdan göreceğiz.
06:09
You add the droplet to the system.
167
369260
2000
Sisteme damlacığı ekliyorsunuz.
06:11
It's a pool of water, and the protocell
168
371260
2000
Bu bir su havuzu. Ön-hücre
06:13
starts moving itself around in the system.
169
373260
2000
sistemin içinde gezmeye başlıyor.
06:15
Okay? Oil droplet forms
170
375260
2000
Yağ damlası
06:17
through self-assembly, has a chemical
171
377260
2000
kendiliğinden-birleşme yoluyla oluşuyor.
06:19
metabolism inside so it can use energy,
172
379260
2000
İçindeki kimyasal metabolizma sayesinde
06:21
and it uses that energy to move itself
173
381260
2000
enerji kullanabiliyor. Bu enerjiyi ortamda
06:23
around in its environment.
174
383260
2000
hareket etmek için kullanıyor.
06:25
As we heard earlier, movement is very
175
385260
2000
Daha önce söylediğimiz gibi, hareket
06:27
important in these kinds of living systems.
176
387260
2000
bu türden canlı sistemler için çok önemli.
06:29
It is moving around, exploring its environment,
177
389260
2000
Ortamda dolaşıyor. Çevresini keşfediyor
06:31
and remodeling its environment, as you see,
178
391260
2000
ve gördüğünüz gibi kimyasal dalgalar oluşturarak
06:33
by these chemical waves that are forming by the protocell.
179
393260
2000
çevresini yeniden modelliyor.
06:35
So it's acting, in a sense, like a living system
180
395260
2000
Yani bir anlamda, kendini korumaya çalışan
06:37
trying to preserve itself.
181
397260
3000
canlı sistemler gibi davranıyor.
06:40
We take this same moving protocell here,
182
400260
3000
Burada hareket eden ön-hücreyi aldık
06:43
and we put it in another experiment,
183
403260
2000
başka bir deney ortamına koyduk.
06:45
get it moving. Then I'm going
184
405260
2000
Harekete başlıyor. Sonra ortama
06:47
to add some food to the system,
185
407260
2000
biraz besin ekliyorum.
06:49
and you'll see that in blue here, right?
186
409260
3000
Mavi renkli olan besini temsil ediyor.
06:52
So I add some food source to the system.
187
412260
2000
Yani sisteme biraz besin kaynağı ekledim.
06:54
The protocell moves. It encounters the food.
188
414260
2000
Ön-hücre hareket ediyor. Besinle karşılaşıyor.
06:56
It reconfigures itself and actually then
189
416260
2000
Kendini yeniden düzenliyor ve bu sayede
06:58
is able to climb to the highest concentration
190
418260
2000
besin konsantrasyonunun en yüksek olduğu konumu
07:00
of food in that system and stop there.
191
420260
2000
bulup o noktada duruyor.
07:02
Alright? So not only do we have this system
192
422260
2000
Bu sistemin sadece bir bedeni yok,
07:04
that has a body, it has a metabolism,
193
424260
2000
aynı zamanda metabolizması da var.
07:06
it can use energy, it moves around.
194
426260
3000
Enerjiyi kullanabiliyor. Hareket ediyor.
07:09
It can sense its local environment
195
429260
2000
Ortamı hissedebiliyor.
07:11
and actually find resources
196
431260
2000
Çevredeki kaynakları bulabiliyor.
07:13
in the environment to sustain itself.
197
433260
2000
Böylece kendini idame ettirebiliyor.
07:15
Now, this doesn't have a brain, it doesn't have
198
435260
2000
Bunun bir beyni yok. Sinir sistemi yok.
07:17
a neural system. This is just a sack of
199
437260
2000
Sadece karmaşık ve ilginç canlı benzeri
07:19
chemicals that is able to have this interesting
200
439260
2000
davranışlar gösteren bir
07:21
and complex lifelike behavior.
201
441260
2000
kimyasal madde torbası bu.
07:23
If we count the number of chemicals
202
443260
2000
Kaptaki su dahil, sistemdeki kimyasalları
07:25
in that system, actually, including the water
203
445260
2000
sayarsak, bütün bu davranışları gösteren
07:27
that's in the dish, we have five chemicals
204
447260
2000
kimyasal maddelerin sayısı
07:29
that can do this.
205
449260
2000
sadece beştir.
07:31
So then we put these protocells together in a
206
451260
2000
Sonrasında bu ön-hücreleri tek bir deney ortamına koyup
07:33
single experiment to see what they would do,
207
453260
2000
birlikte nasıl davranacaklarını görmek istedik.
07:35
and depending on the conditions, we have
208
455260
2000
Koşullara bağlı olarak, sol tarafta,
07:37
some protocells on the left that are
209
457260
2000
etrafta dolaşan ve ortamdaki diğer yapılara
07:39
moving around and it likes to touch the other
210
459260
2000
dokunmaktan hoşlanan
07:41
structures in its environment.
211
461260
2000
bazı ön-hücreler elde ettik.
07:43
On the other hand we have two moving
212
463260
2000
Öbür tarafta, hareket eden iki ön-hücremiz oldu.
07:45
protocells that like to circle each other,
213
465260
2000
Bunlar birbirinin etrafında daire çizmekten hoşlanıyordu.
07:47
and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.
214
467260
2000
Birlikte bir çeşit dans oluşturdular. Karmaşık bir dans.
07:49
Right? So not only do individual protocells
215
469260
2000
Ön-hücreler bireysel davranışlar sergilemekle kalmadı.
07:51
have behavior, what we've interpreted as
216
471260
2000
--Yani biz sistemi öyle yorumlamıştık--
07:53
behavior in this system, but we also have
217
473260
2000
Aynı zamanda canlı organizmaları gibi
07:55
basically population-level behavior
218
475260
3000
populasyon-düzeyinde
07:58
similar to what organisms have.
219
478260
3000
davranışlar da sergilediler.
08:01
So now that you're all experts on protocells,
220
481260
3000
Eh, şimdi hepiniz ön-hücre uzmanı oldunuz.
08:04
we're going to play a game with these protocells.
221
484260
2000
Şimdi bu ön-hücrelerle bir oyun oynayacağız.
08:06
We're going to make two different kinds.
222
486260
2000
İki farklı tip ön-hücre yapacağız.
08:08
Protocell A has a certain kind of chemistry
223
488260
3000
Ön-hücre A'nın belli bir kimyasal yapısı var.
08:11
inside that, when activated, the protocell
224
491260
2000
Aktif hale geçtiğinde bu ön-hücre
08:13
starts to vibrate around, just dancing.
225
493260
2000
titreşmeye başlıyor. Sadece dans ediyor.
08:15
So remember, these are primitive things,
226
495260
2000
Hatırlarsanız, bunlar ilkel nesnelerdi.
08:17
so dancing protocells, that's very
227
497260
2000
Dans eden ön-hücleler...
08:19
interesting to us. (Laughter)
228
499260
2000
Bunları çok ilginç buluyoruz.
08:21
The second protocell has a different
229
501260
2000
İkinci ön-hücrenin farklı bir kimyasal
08:23
chemistry inside, and when activated,
230
503260
2000
yapısı var ve etkinleştikleri zaman
08:25
the protocells all come together and they fuse
231
505260
2000
bir araya gelerek kaynaşıyorlar.
08:27
into one big one. Right?
232
507260
2000
Tek bir büyük hücre oluşturuyorlar.
08:29
And we just put these two together
233
509260
2000
Bu ikisini bir araya getiriyoruz.
08:31
in the same system.
234
511260
2000
Aynı sistemin içinde...
08:33
So there's population A,
235
513260
2000
Yani populasyon A,
08:35
there's population B, and then
236
515260
2000
ve populasyon B var. Sonra
08:37
we activate the system,
237
517260
2000
sistemi aktif hale getiriyoruz.
08:39
and protocell Bs, they're the blue ones,
238
519260
2000
Mavi renkli ön-hücre B'ler
08:41
they all come together. They fuse together
239
521260
2000
bir araya gelip kaynaşıyorlar.
08:43
to form one big blob, and the other protocell
240
523260
2000
Tek bir damla oluşturuyorlar. Ötekiler
08:45
just dances around. And this just happens
241
525260
2000
sadece dans ediyorlar. Ta ki
08:47
until all of the energy in the system is
242
527260
2000
ortamdaki bütün enerji
08:49
basically used up, and then, game over.
243
529260
3000
tükenene kadar. Ve oyun sona eriyor.
08:52
So then I repeated this experiment
244
532260
2000
Sonra bu deneyi tekrarladım.
08:54
a bunch of times, and one time
245
534260
2000
Bir kaç kere... Bir seferinde
08:56
something very interesting happened.
246
536260
2000
çok ilginç bir şey oldu.
08:58
So, I added these protocells together
247
538260
2000
Bu ön-hücreleri bir araya getirmiştim.
09:00
to the system, and protocell A and protocell B
248
540260
2000
sistemdeki ön-hücre A'lar ve B'ler kaynaşıp
09:02
fused together to form a hybrid protocell AB.
249
542260
2000
melez bir ön-hücre AB oluşturdular.
09:04
That didn't happen before. There it goes.
250
544260
2000
Bu daha önce hiç olmamıştı. İşte böyle.
09:06
There's a protocell AB now in this system.
251
546260
3000
Şimdi sistemde ön-hücre AB var.
09:09
Protocell AB likes to dance around for a bit,
252
549260
3000
Ön-hücre AB ilkin şöyle bir dans ediyor.
09:12
while protocell B does the fusing, okay?
253
552260
3000
Bu arada ön-hücre B birleşme işini yapıyor.
09:15
But then something even more interesting happens.
254
555260
3000
Sonra daha da ilginç bir şey oluyor.
09:18
Watch when these two large protocells,
255
558260
2000
Şu iki büyük ön-hücreyi izleyin.
09:20
the hybrid ones, fuse together.
256
560260
2000
Hibrit olanları... Bir araya geliyorlar.
09:22
Now we have a dancing protocell
257
562260
3000
Şimdi dans eden bir ön-hücremiz var.
09:25
and a self-replication event. Right. (Laughter)
258
565260
4000
Ve bir de kendini-kopyalama olayımız.
09:29
Just with blobs of chemicals, again.
259
569260
2000
Sadece kimyasal madde damlaları, hepsi bu.
09:31
So the way this works is, you have
260
571260
2000
Olup biten şu:
09:33
a simple system of five chemicals here,
261
573260
2000
Beş kimyasaldan oluşan basit,
09:35
a simple system here. When they hybridize,
262
575260
2000
çok basit bir sisteminiz var.
09:37
you then form something that's different than
263
577260
2000
Melezleşiyorlar ve eskisinden farklı,
09:39
before, it's more complex than before,
264
579260
2000
daha karmaşık bir şey oluşuyor.
09:41
and you get the emergence of another kind of
265
581260
2000
Böylece canlı-benzeri davranış kalıplarından
09:43
lifelike behavior which
266
583260
2000
biri daha ortaya çıkıyor:
09:45
in this case is replication.
267
585260
2000
Çoğalma davranışı...
09:47
So since we can make some interesting
268
587260
2000
Hoşumuza giden bazı ilginç ön-hücreler yapabiliyoruz yani.
09:49
protocells that we like, interesting colors and
269
589260
2000
İlginç renkleri olan, ilginç davranışlar sergileyen...
09:51
interesting behaviors, and they're very easy
270
591260
2000
Ayrıca bunları yapmak da çok kolay.
09:53
to make, and they have interesting lifelike
271
593260
2000
Hem bunlar canlı-benzeri özelliklere sahipler.
09:55
properties, perhaps these protocells have
272
595260
3000
Belki de bu ön-hücreler bize Dünya'daki yaşamın
09:58
something to tell us about the origin of life
273
598260
2000
kökeni hakkında bir şeyler söylüyorlardır.
10:00
on the Earth. Perhaps these represent an
274
600260
2000
Belki de bunlar yaşamın ilk adımlarından birini
10:02
easily accessible step, one of the first steps
275
602260
2000
temsil ediyorlardır. İlkel Dünya'da yaşamın başlaması
10:04
by which life got started on the early Earth.
276
604260
3000
yolunda atılan pek çok ilk adımdan birini...
10:07
Certainly, there were molecules present on
277
607260
2000
Tabi ki ilkel Dünya'da moleküller vardı.
10:09
the early Earth, but they wouldn't have been
278
609260
2000
Ancak, bunlar size gösterdiğim deneylerde
10:11
these pure compounds that we worked with
279
611260
2000
kullanılan bileşikler gibi
10:13
in the lab and I showed in these experiments.
280
613260
2000
saf maddeler değillerdi.
10:15
Rather, they'd be a real complex mixture of
281
615260
2000
Gerçekte ilkel Dünya'dakiler her çeşit maddeden
10:17
all kinds of stuff, because
282
617260
2000
oluşan bir tür çorbaydı, çünkü
10:19
uncontrolled chemical reactions produce
283
619260
2000
kontrolsüz kimyasal reaksiyonlar sonucu
10:21
a diverse mixture of organic compounds.
284
621260
2000
her çeşit organik bileşikten oluşan bir karışımdır.
10:23
Think of it like a primordial ooze, okay?
285
623260
3000
Bunu bir çeşit ilkel şurup olarak düşünün, olur mu?
10:26
And it's a pool that's too difficult to fully
286
626260
2000
Modern yöntemlerle bile, bu havuzu
10:28
characterize, even by modern methods, and
287
628260
2000
tam olarak karakterize etmek çok zor.
10:30
the product looks brown, like this tar here
288
630260
2000
Soldaki ürün kahverengi görünüyor. Katran gibi...
10:32
on the left. A pure compound
289
632260
2000
Sağ tarafta, karşılaştırmak amacıyla
10:34
is shown on the right, for contrast.
290
634260
2000
saf bir bileşik gösterilmiştir.
10:36
So this is similar to what happens when you
291
636260
2000
Bu, mutfağınızdaki saf şeker kristallerini
10:38
take pure sugar crystals in your kitchen,
292
638260
2000
bir tavaya koyup enerji verdiğinizde
10:40
you put them in a pan, and you apply energy.
293
640260
2000
olan şeye benziyor.
10:42
You turn up the heat, you start making
294
642260
2000
Isıyı açtığınız zaman şekerdeki kimyasal
10:44
or breaking chemical bonds in the sugar,
295
644260
2000
bağları oluşturur ya da kırarsınız, böylece
10:46
forming a brownish caramel, right?
296
646260
2000
kahverengi bir karamel meydana gelir.
10:48
If you let that go unregulated, you'll
297
648260
2000
Bu kontrolsüz gidişe izin verirseniz,
10:50
continue to make and break chemical bonds,
298
650260
2000
kimyasal bağlar oluşmaya
10:52
forming an even more diverse mixture of
299
652260
2000
ve kırılmaya devam eder.
10:54
molecules that then forms this kind of black
300
654260
2000
Karışımdaki kimyasal çeşitlilik artar,
10:56
tarry stuff in your pan, right, that's
301
656260
2000
giderek yıkaması çok zor olan
10:58
difficult to wash out. So that's what
302
658260
2000
siyah katrana dönüşür. İşte hayatın
11:00
the origin of life would have looked like.
303
660260
2000
kökeni buna benzer bir şeydir.
11:02
You needed to get life out of this junk that
304
662260
2000
İlkel Dünya'da var olan bu hurdadan
11:04
is present on the early Earth,
305
664260
2000
4,5 milyar yıl önce
11:06
four, 4.5 billion years ago.
306
666260
2000
hayatın çıkması gerekmiştir.
11:08
So the challenge then is,
307
668260
2000
Esas zorluk, laboratuvardaki
11:10
throw away all your pure chemicals in the lab,
308
670260
2000
saf kimyasalları bir kenara atıp, buna benzer
11:12
and try to make some protocells with lifelike
309
672260
2000
ilkel bir şuruptan canlı benzeri özelliklere sahip
11:14
properties from this kind of primordial ooze.
310
674260
3000
ön-hücreler yapmaya çalışmaktadır.
11:17
So we're able to then see the self-assembly
311
677260
2000
Artık, daha önce gördüğümüz bu yağ damlası
11:19
of these oil droplet bodies again
312
679260
2000
bedenlerin kendiliğinden-birleşme yoluyla
11:21
that we've seen previously,
313
681260
2000
oluşmalarını görebiliyoruz.
11:23
and the black spots inside of there
314
683260
2000
İçlerindeki şu siyah noktalar, sözünü ettiğimiz
11:25
represent this kind of black tar -- this diverse,
315
685260
2000
türden siyah katranı temsil ediyorlar --şu çorba gibi olan,
11:27
very complex, organic black tar.
316
687260
2000
çok karmaşık, organik siyah katran.
11:29
And we put them into one of these
317
689260
2000
Ve bunu deney ortamlarından birine koyuyoruz,
11:31
experiments, as you've seen earlier, and then
318
691260
2000
daha önce yaptığımız gibi, ve ortaya çıkan
11:33
we watch lively movement that comes out.
319
693260
2000
canlı-benzeri hareketi gözlüyoruz.
11:35
They look really good, very nice movement,
320
695260
2000
Gerçekten iyi görünüyorlar. Hareketleri güzel.
11:37
and also they appear to have some kind of
321
697260
2000
Birbirlerinin etrafında dönüp birbirlerini
11:39
behavior where they kind of circle
322
699260
2000
kovalamak şeklinde bir davranışları var.
11:41
around each other and follow each other,
323
701260
3000
Daha önce gördüklerimize benziyor.
11:44
similar to what we've seen before -- but again,
324
704260
2000
--Ancak bu sefer
11:46
working with just primordial conditions,
325
706260
2000
ilkel şartlarda çalışıyoruz,
11:48
no pure chemicals.
326
708260
2000
saf kimyasallar kullanmıyoruz.
11:50
These are also, these tar-fueled protocells,
327
710260
2000
Ayrıca bunlar, bu katran-yakıtlı ön-hücreler,
11:52
are also able to locate resources
328
712260
2000
ortamdaki kaynakların yerini de
11:54
in their environment.
329
714260
1000
belirleyebiliyorlar.
11:55
I'm going to add some resource from the left,
330
715260
2000
Soldan biraz daha kaynak ekliyorum. İşte.
11:57
here, that defuses into the system,
331
717260
2000
Sisteme karışıyor.
11:59
and you can see, they really like that.
332
719260
2000
Görüyorsunuz, çok hoşlarına gitti.
12:01
They become very energetic, and able
333
721260
2000
Çok enerjik hale geldiler.
12:03
to find the resource in the environment,
334
723260
2000
Ortamdaki kaynakları bulabiliyorlar.
12:05
similar to what we saw before.
335
725260
2000
Daha önce gördüklerimize benziyor.
12:07
But again, these are done in these primordial
336
727260
2000
Yine söylüyorum, bu deneyde ilkel şartlar taklit edildi.
12:09
conditions, really messy conditions,
337
729260
2000
Koşullar çok pisti.
12:11
not sort of sterile laboratory conditions.
338
731260
2000
Steril laboratuvar şartları kullanılmadı.
12:13
These are very dirty little protocells,
339
733260
2000
Aslına bakarsanız, bunlar
12:15
as a matter of fact. (Laughter)
340
735260
2000
çok pis küçük ön-hücrelerdir.
12:17
But they have lifelike properties, is the point.
341
737260
3000
Ama canlı-benzeri özelliklere sahipler, asıl konu bu zaten.
12:20
So, doing these artificial life experiments
342
740260
3000
Bu yapay yaşam deneyleri cansız sistemlerden
12:23
helps us define a potential path between
343
743260
3000
canlı sistemlere doğru olası bir geçiş yolunu
12:26
non-living and living systems.
344
746260
3000
tanımlamamızda bize yardımcı olmaktadır.
12:29
And not only that, but it helps us
345
749260
2000
Sadece bu da değil. Bu deneyler
12:31
broaden our view of what life is
346
751260
2000
yaşamın ne olduğu ve başka yerlerde
12:33
and what possible life there could be
347
753260
2000
ne tür bir yaşamın var olabileceği konusunda da
12:35
out there -- life that could be very different
348
755260
2000
yardımcı oluyorlar. Başka yerlerdeki yaşam
12:37
from life that we find here on Earth.
349
757260
3000
dünyadakinden çok farklı olabilir.
12:40
And that leads me to the next
350
760260
2000
Böylece yeni bir terime varıyorum:
12:42
term, which is "weird life."
351
762260
2000
"Tuhaf Yaşam."
12:44
This is a term by Steve Benner.
352
764260
3000
Bu terim Steve Benner'e aittir.
12:47
This is used in reference to a report
353
767260
2000
Bu terim Amerika'daki Ulusal Araştırma
12:49
in 2007 by the National Research Council
354
769260
2000
Konseyi'nin bir raporunda 2007'de kullanıldı.
12:51
in the United States, wherein
355
771260
2000
Bu rapor, evrende başka yerlerde
12:53
they tried to understand how we can
356
773260
2000
yaşamı nasıl arayacağımızla ilgiliydi.
12:55
look for life elsewhere in the universe, okay,
357
775260
2000
Dünya'dakinden çok farklı bir yaşamı...
12:57
especially if that life is very different from life
358
777260
2000
Başka bir gezegene gidersek
12:59
on Earth. If we went to another planet and
359
779260
3000
ve orada yaşamın
13:02
we thought there might be life there,
360
782260
2000
olabileceğini düşünüyorsak
13:04
how could we even recognize it as life?
361
784260
2000
bu yaşamı nasıl tanıyacağız?
13:06
Well, they came up with three very general
362
786260
2000
Sonuç olarak üç çok genel kriter koydular ortaya.
13:08
criteria. First is -- and they're listed here.
363
788260
2000
Birincisi --burada listesi var.
13:10
The first is, the system has to be in
364
790260
2000
Birincisi, sistemin bir çeşit
13:12
non-equilibrium. That means the system
365
792260
2000
dengesizlik içinde olmalı. Yani sistem
13:14
cannot be dead, in a matter of fact.
366
794260
1000
ölü olamaz, demek isteniyor.
13:15
Basically what that means is, you have
367
795260
2000
Temel olarak bunun anlamı, sisteme
13:17
an input of energy into the system that life
368
797260
2000
bir enerji girişi olmalı ve yaşam
13:19
can use and exploit to maintain itself.
369
799260
3000
bunu kendi varlığını sürdürmek için kullanmalı.
13:22
This is similar to having the Sun shining
370
802260
2000
Bu, Dünya'da Güneş'in parlaması
13:24
on the Earth, driving photosynthesis,
371
804260
2000
ve fotosentezi mümkün kılarak
13:26
driving the ecosystem.
372
806260
2000
ekosistemi devam ettirmesi gibi.
13:28
Without the Sun, there's likely to be
373
808260
2000
Güneş olmadan bu gezegende
13:30
no life on this planet.
374
810260
2000
hayat olmazdı büyük ihtimalle.
13:32
Secondly, life needs to be in liquid form,
375
812260
2000
İkinci olarak, hayat sıvı formunda olmalıdır.
13:34
so that means even if we had some
376
814260
2000
Bunun anlamı şu. Çok ilginç bir takım
13:36
interesting structures, interesting molecules
377
816260
2000
yapılar ve moleküller bulsak bile
13:38
together but they were frozen solid,
378
818260
2000
eğer bunlar donmuş ve katı haldeyse
13:40
then this is not a good place for life.
379
820260
2000
orası hayat için iyi bir yer değildir.
13:42
And thirdly, we need to be able to make
380
822260
2000
Üçüncü olarak, kimyasal bağları
13:44
and break chemical bonds. And again
381
824260
2000
oluşturup kırabilmeliyiz.
13:46
this is important because life transforms
382
826260
2000
Bunun önemi şurda ki
13:48
resources from the environment into
383
828260
2000
hayat, çevresel kaynakları yapı
13:50
building blocks so it can maintain itself.
384
830260
2000
elemanlarına dönüştürerek kendini idame ettirir.
13:52
Now today, I told you about very strange
385
832260
2000
Bugün, size her türden tuhaf ön-hücre
13:54
and weird protocells -- some that contain clay,
386
834260
2000
hakkında bilgi verdim --kil içerenler,
13:56
some that have primordial ooze in them,
387
836260
3000
içinde ilkel şurup bulunanlar,
13:59
some that have basically oil
388
839260
2000
içinde su yerine
14:01
instead of water inside of them.
389
841260
2000
sadece yağ bulunanlar.
14:03
Most of these don't contain DNA,
390
843260
2000
Bunların çoğunun DNA'sı yoktu
14:05
but yet they have lifelike properties.
391
845260
2000
ama yine de canlı-benzeri özelliklere sahiptiler.
14:07
But these protocells satisfy
392
847260
3000
Ama bu ön-hücreler canlı sistemlerin
14:10
these general requirements of living systems.
393
850260
3000
genel şartlarını yerine getiriyorlar.
14:13
So by making these chemical, artificial
394
853260
2000
Bu kimyasalları yaparak, yapay yaşam
14:15
life experiments, we hope not only
395
855260
2000
deneyleri sayesinde, sadece
14:17
to understand something fundamental
396
857260
2000
bu gezegendeki yaşamın kökenleri ve
14:19
about the origin of life and the existence
397
859260
2000
varlığıyla ilgili temel gerçekler
14:21
of life on this planet, but also
398
861260
2000
hakkında bir şeyler öğrenmeyi ummakla kalmıyor,
14:23
what possible life there could be
399
863260
2000
ayrıca evrenin başka yerlerindeki yaşam
14:25
out there in the universe. Thank you.
400
865260
3000
olasılıkları konusunda da bir şeyler öğreniyoruz. Teşekkür ederim.
14:28
(Applause)
401
868260
4000
(Alkışlar)
Bu web sitesi hakkında

Bu site size İngilizce öğrenmek için yararlı olan YouTube videolarını tanıtacaktır. Dünyanın dört bir yanından birinci sınıf öğretmenler tarafından verilen İngilizce derslerini göreceksiniz. Videoyu oradan oynatmak için her video sayfasında görüntülenen İngilizce altyazılara çift tıklayın. Altyazılar video oynatımı ile senkronize olarak kayar. Herhangi bir yorumunuz veya isteğiniz varsa, lütfen bu iletişim formunu kullanarak bizimle iletişime geçin.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7