Come gli esseri umani potrebbero evolversi per sopravvivere nello spazio

Se speriamo, un giorno, di abbandonare la Terra per esplorare l'universo, i nostri corpi dovranno diventare molto migliori nel sopravvivere alla difficili condizioni dello spazio. Usando la biologia di sintesi, Lisa Nip spera di sfruttare i poteri dei microbi presenti sulla Terra, come la capacità di sopportare le radiazioni, per rendere l'uomo più adatto all'esplorazione dello spazio. "Stiamo entrando in un'era in cui avremo la capacità di decidere del nostro destino genetico," dice Lisa Nip. "Accrescere il corpo umano con nuove capacità non è più una questione di come, ma di quando."

Poche e lontani tra loro
sono i territori sulla Terra

ospitali per l'uomo

eppure siamo sopravvissuti.

I nostri antenati primitivi,

quando hanno visto il pericolo
per la propria esistenza

hanno osato avventurarsi
in territori ignoti

in cerca di migliori opportunità.

In quando discendenti
di questi esploratori,

abbiamo il loro sangue nomade
che scorre nelle nostre vene.

Ma nello stesso tempo,

distratti da panem et circenses

e invischiati nelle guerre
che ci siamo dichiarati a vicenda,

sembra che abbiamo dimenticato
il desiderio di esplorare.

In quanto specie,
ci siamo evoluti unicamente

per la Terra, sulla Terra, e dalla Terra,

e siamo così appagati
dalle nostre condizioni di vita

che siamo cresciuti compiaciuti
e troppo impegnati

da notare che le sue risorse sono finite,

e che la vita del nostro Sole
è anch'essa finita.

Mentre Marte e tutti i film realizzati
sull'argomento

hanno rinforzato l'ethos
per i viaggi nello spazio,

pochi sembrano rendersi veramente conto

che la costituzione fragile
della nostra specie

è miseramente impreparata
per lunghi viaggi nello spazio.

Facciamo un giro
nella foresta nazionale locale

per un veloce controllo.

Per alzata di mano:

quanti di voi pensano
di poter sopravvivere

in questa natura lussureggiante

per qualche giorno?

Parecchi.

Qualche settimana?

Discreto.

Qualche mese?

Non male neanche questo.

Immaginiamo
che questa foresta

sprofondi in un inverno eterno.

Stesse domande: quanti di voi pensano

di poter sopravvivere qualche giorno?

Parecchi.

Qualche settimana?

Per divertimento, immaginiamo
che l'unica fonte di acqua disponibile

sia intrappolata in blocchi di ghiaccio
sotto la superficie.

I nutrienti nel suolo sono così ridotti
che non si trova vegetazione,

e naturalmente di atmosfera
non se ne parla neanche.

Questi esempi sono solo alcune
delle sfide che affronteremmo

su un pianeta come Marte.

Allora perché ci impuntiamo

a fare viaggi con destinazioni
che sono ben diverse

da una vacanza tropicale?

Riforniremo continuamente dalla Terra?

Costruiremo ascensori spaziali
o chilometri di nastri trasportatori

che legano i due pianeti?

E come coltiviamo cose come il cibo
che crescono sulla Terra?

Sto correndo troppo.

Nel nostro viaggio alla scoperta
di una nuova casa sotto un nuovo sole,

è più probabile che si passi più tempo

nel viaggio stesso,

nello spazio,

su una navicella,
una lattina volante ermetica,

probabilmente per tante generazioni.

Il periodo di tempo più lungo
mai trascorso

da un essere umano nello spazio

va dai 12 ai 24 mesi.

Dall'esperienza degli astronauti
nello spazio,

sappiamo che trascorrere tempo
in un ambiente di microgravità

significa perdita di densità ossea,
atrofia muscolare, problemi cardiovascolari,

tra le altre complicazioni

che possono essere
fisiologiche e psicologiche.

E la macrogravità,

o qualunque altra variazione
nella spinta gravitazionale

del pianeta su cui ci troviamo?

In breve, i nostri viaggi cosmici
saranno pieni di pericoli

noti e ignoti.

Finora abbiamo cercato
le ultime tecnologie meccaniche

o la prossima generazione di robot

come elementi per assicurarci
un passaggio sicuro per lo spazio.

Per quanto siano meravigliosi,
credo sia giunto il momento

di integrare questi giganti elettronici

con quello che la natura ha già inventato:

i microbi,

organismi monocellulari
che di per se stessi sono macchine viventi

che si autogenerano, si autoriforniscono.

Ci vuole poco per mantenerli,

offrono molta flessibilità nel design

e basta un tubetto di plastica
per trasportarli.

Il campo di studi che ci ha permesso
di utilizzare le capacità dei microbi

è noto come biologia di sintesi.

Ha origine dalla biologia molecolare,
che ci ha dato gli antibiotici, i vaccini

e metodi migliori per osservare
le sfumature fisiologiche

del corpo umano.

Usando gli strumenti
della biologia di sintesi,

ora possiamo modificare i geni
di praticamente qualunque organismo,

microscopico o meno,

con incredibile velocità e precisione.

Dati i limiti
delle macchine create dall'uomo,

la biologia di sintesi sarà un modo
per progettare non solo il cibo,

il carburante e l'ambiente,

ma anche noi stessi

per compensare le nostre mancanze fisiche

e per assicurarci
la sopravvivenza nello spazio.

Per farvi un esempio

di come possiamo usare
la biologia di sintesi

per l'esplorazione spaziale,

torniamo all'ambiente di Marte.

La composizione del suolo di Marte

è simile a quello
della cenere vulcanica delle Hawaii,

con tracce di materiale organico.

Diciamo, per ipotesi,

che il suolo di Marte possa sopportare
la crescita di piante

senza utilizzare nutrienti
provenienti dalla Terra.

La prima domanda che dovremmo porci è,

come renderemmo le piante
resistenti al freddo?

Perché, in media, la temperatura su Marte

è un poco invitante -60 gradi centigradi.

La domanda successiva che dovremmo porci,

come rendere le piante
resistenti alla siccità?

Considerato che gran parte dell'acqua
è sotto forma di ghiaccio

evapora più rapidamente
di quanto ci metta a dirlo.

Apparentemente abbiamo già fatto
cose di questo genere.

Prendendo a prestito
geni antigelo dal pesce

e geni anti-siccità
da altre piante come il riso

e agganciandole a piante
che ne hanno bisogno,

ora abbiamo piante
che resistono alla siccità e al gelo.

Sulla Terra sono note come OGM,

o organismi geneticamente modificati,

e ci affidiamo a loro
per l'alimentazione umana.

La natura fa già cose di questo genere,

senza il nostro aiuto.

Abbiamo semplicemente scoperto
modi più precisi per farlo.

Perché dovremmo modificare
i geni delle piante nello spazio?

Non farlo significherebbe dover progettare

infiniti ettari di terra
di un intero pianeta

rilasciando miliardi di miliardi
di litri di gas atmosferici

e poi costruire una gigantesca
cupola di vetro per contenerlo.

È un'impresa ingegneristica irrealizzabile

che diventa rapidamente una missione
di trasporto ad alto costo.

Uno dei modi migliori per assicurarci

cibo e aria

è portarci dietro organismi progettati

per adattarsi ad ambienti nuovi e rigidi.

In sostanza, usare organismi
ingegnerizzati per aiutarci

nel breve e nel lungo termine.

Questi organismi
possono anche essere ingegnerizzati

per fare medicinali e carburante.

Possiamo usare la biologia di sintesi

per portarci dietro
piante altamente ingegnerizzate,

ma cos'altro possiamo fare?

Ho detto prima che, in quanto specie,

ci siamo evoluti
unicamente per questo pianeta.

Niente è cambiato
negli ultimi cinque minuti

voi seduti lì e io qui in piedi.

Se ci mollassero su Marte
in questo istante,

anche con cibo, acqua e aria a sufficienza

e una muta,

affronteremmo
problemi di salute molti spiacevoli

dalla quantità di radiazioni ionizzanti
che bombardano la superficie

di pianeti come Marte
che hanno poca o nessuna atmosfera.

A meno di non pianificare
di restare rintanati sottoterra

per tutto il tempo
su ogni nuovo pianeta,

dobbiamo trovare
modi migliori di proteggerci

senza bisogno di ridurci
a portare un'armatura

che pesa quanto noi,

o senza bisogno di nascondersi
dietro un muro di piombo.

Ispiriamoci alla natura.

Nella pletora di vita sulla Terra,

un sottoinsieme di organismi
noti come estremofili,

o amanti delle condizioni estreme,

se vi ricordate dalle lezioni di biologia.

Tra questi organismi c'è un batterio
denominato Deinococcus radiodurans.

È noto per esser capace di sopportare

il freddo, la disidratazione,
il vuoto, l'acido,

e soprattutto, le radiazioni.

Mentre i meccanismi
di tolleranza alle radiazioni sono noti,

dobbiamo ancora adattare
i geni ai mammiferi.

Farlo non è particolarmente facile.

Sono molti gli aspetti relativi
alla tolleranza alle radiazioni,

e non è semplice
quanto trasferire un gene.

Ma con un po' di ingegno umano

e un po' di tempo,

non credo sia così difficile da fare.

Anche se prendessimo in prestito

solo una frazione
della sua resistenza alle radiazioni,

sarebbe infinitamente meglio
di quello che già abbiamo,

ossia la melanina nella pelle.

Usando gli strumenti
della biologia di sintesi,

possiamo sfruttare la resistenza
alle radiazioni del Deinococcus

per prosperare sotto dosi
di radiazioni altrimenti letali.

Per quanto difficile sia da vedere,

l'homo sapiens, ossia l'uomo,

si evolve ogni giorno,

e continua ancora ad evolversi.

Migliaia di anni di evoluzione umana

non solo ci hanno dato
gente come i Tibetani,

che sopravvivono
in presenza di scarso ossigeno,

ma anche gli Argentini

che possono ingerire
e metabolizzare l'arsenico,

l'elemento chimico che può uccidere
l'essere umano medio.

Ogni giorno, il corpo umano
si evolve per mutazioni casuali

che altrettanto casualmente
permettono a certi esseriumani

di resistere in situazioni difficili.

Ma, ed è un grande ma,

una tale evoluzione necessita
di due cose che potremmo non avere sempre,

o poterci permettere,

la morte e il tempo.

Nella lotta della nostra specie
alla ricerca di un posto nell'universo,

potremmo non avere sempre
il tempo necessario

per l'evoluzione naturale
di funzioni extra

per la sopravvivenza
su pianeti diversi dalla Terra.

Viviamo in quello che E.O. Wilson
ha definito era dell'aggiramento dei geni,

durante la quale rimediamo
ai nostri difetti genetici

come la fibrosi cistica
o la distrofia muscolare

con protesi esterne temporanee.

Ma con il passare dei giorni,

ci avviciniamo
all'era dell'evoluzione volontaria,

un'era in cui in quanto specie

avremo la capacità di decidere
del nostro destino genetico.

Aumentare il corpo umano
con nuove capacità

non è più una questione di come,

ma di quando.

Usare la biologia di sintesi

per cambiare la mappa genetica
di qualunque organismo vivente,

specialmente il nostro,

non è senza dilemmi etici e morali.

Riprogettare noi stessi
ci renderà meno umani?

Di nuovo, cos'è l'umanità

se non materia stellare
che guarda caso è cosciente?

Dove dovrebbe indirizzarsi il genio umano?

Certamente è un po' uno spreco
stare seduti a guardare.

Come usiamo le nostre conoscenze

per proteggerci dai pericoli esterni

e proteggerci da noi stessi?

Faccio queste domande

non per generare paura della scienza

ma per fare luce sulle tante possibilità

che la scienza continua
a potersi permettere.

Dobbiamo unirci in quanto esseri umani
per discutere e accogliere soluzioni

non solo con cautela

ma anche con coraggio.

Marte è una destinazione,

ma non sarà l'ultima.

La nostra ultima frontiera
è la linea che dobbiamo attraversare

nel decidere quello
che possiamo e dovremmo fare

dell'incredibile intelligenza
della nostra specie.

Lo spazio è freddo, brutale e spietato.

Il nostro viaggio verso le stelle
sarà irto di difficoltà

che ci porteranno a domande su chi siamo

e su dove stiamo andando.

Le risposte staranno nella nostra scelta
di usare o abbandonare la tecnologia

che abbiamo imparato dalla vita stessa,

e ci definirà per il resto
del nostro periodo in questo universo.

Grazie.

(Applausi)