Jak ludzie mogą wyewoluować, aby przeżyć w kosmosie

Jeśli kiedykolwiek mamy opuścić Ziemię i odkrywać wszechświat, nasze ciała muszą się udoskonalić, aby przeżyć w surowych warunkach kosmosu. Lisa Nip ma nadzieję, że dzięki biologii syntetycznej okiełznamy supermoce ziemskich mikroorganizmów, takie jak odporność na promieniowanie, która sprawi, że będziemy bardziej dostosowani do podróżowania w kosmosie. "Zbliżamy się do czasów, gdy będziemy mieć możliwość decydowania o naszym genetycznym przeznaczeniu", mówi Nip. "Udoskonalanie ludzkiego ciała nowymi zdolnościami nie jest już kwestią 'jak', ale 'kiedy'."

Niewiele jest na Ziemi obszarów

zamieszkałych dla ludzi.

Ale przeżyliśmy.

Gdy domy i dobytek naszych
prymitywnych przodków były zagrożone,

śmiało migrowali na nieznane tereny,

szukając lepszych możliwości.

Spadkiem po nich

jest krew wędrowców,
płynąca w naszych żyłach.

Ale jednocześnie,

zajęci potrzebą chleba i igrzysk,

uwikłani w wypowiadane sobie wojny,

chyba zapomnieliśmy o chęci odkrywania.

Nasz gatunek ewoluował w sposób wyjątkowy

dla Ziemi, na Ziemi i dzięki niej.

Nasze warunki życia są tak dogodne,

przyzwyczailiśmy się do nich tak bardzo,

że nie dostrzegliśmy,
że zasoby Ziemi są ograniczone.

Że nasze Słońce kiedyś się wypali.

Mars i wszystkie te filmy
o nim nakręcone

zapoczątkowały fascynację
podróżami kosmicznymi,

ale większość z nas zapomniała,
że nasz wrażliwy gatunek

jest żałośnie nieprzystosowany
do dalekich podróży kosmicznych.

Wybierzmy się do pobliskiego lasu,

by rozeznać się w realiach.

Kto na sali myśli,

że przetrwałby w tej dziczy

przez kilka dni?

Wielu z was.

A kilka tygodni?

Sporo.

A kilka miesięcy?

Też sporo.

A teraz wyobraźmy sobie,
że w tym pobliskim lesie

zawitała wieczna zima.

I to samo pytanie: kto myśli,
że przetrwałby kilka dni?

Całkiem sporo.

Kilka tygodni?

Dla urozmaicenia dodajmy,
że wodę możemy czerpać tylko

z lodu znajdującego się
kilometry pod ziemią.

Gleba jest tak uboga,
że nic tu nie rośnie.

I oczywiście prawie w ogóle
nie ma tu atmosfery.

To tylko kilka przykładów tego,
z czym musimy się zmierzyć

na planecie takiej, jak Mars.

Więc jak się uzbroić na podróże
w rejony tak bardzo odbiegające

od wakacji w tropikach?

Czy będziemy bez przerwy
zaopatrzać je z Ziemi?

Zbudujemy kosmiczne windy?
Albo niemożliwe przenośniki taśmowe

łączące naszą planetę
z planetą docelową?

Jak wyhodować jedzenie,
które rośnie na Ziemi.

Trochę się zagalopowałam.

W czasie podróży w poszukiwaniu
nowego domu pod nowym Słońcem

najprawdopodobniej spędzimy wiele czasu

na samej podróży,

w przestrzeni,

na statku, w hermetycznej puszce,

może nawet przez wiele pokoleń.

Najdłuższe nieprzerwane okresy
spędzone w przestrzeni kosmicznej

sięgają od 12 do 14 miesięcy.

Z doświadczeń astronautów wiemy,

że życie w warunkach mikrograwitacji

oznacza zanik kości, mięśni,
problemy z układem krążenia

i wiele innych problemów

od fizjologicznych do psychologicznych.

A makrograwitacja?

Czy w ogóle grawitacja inna niż ziemska

na jakiejś nowo-zasiedlonej planecie?

Krótko mówiąc, nasze podróże kosmiczne
będą pełne niebezpieczeństw

znanych i nieznanych.

Jak na razie, podziwiamy
nowe osiągnięcia technologiczne,

roboty nowej generacji,

jako kolejne kroki na naszej drodze
w przestrzeń kosmiczną.

Choć faktycznie są imponujące,
chyba nadszedł czas

żebyśmy dodali do tych potężnych
elektronicznych gigantów

coś, co natura już wynalazła:

bakterię.

Jednokomórkowy organizm,
samo-odnawiająca się

żywa maszyna.

Niewiele jej potrzeba do życia,

łatwo jest zmienić jej cechy,

a do transportu potrzeba jej
jedynie plastikowej probówki.

Obszar badań umożliwiający nam
wykorzystywanie umiejętności bakterii

nazywa się biologią syntetyczną.

Wyłoniła się z biologii molekularnej,
dzięki której są antybiotyki, szczepionki

i metody obserwacji
fizjologicznych szczegółów

ludzkiego ciała.

Przy użyciu biologii syntetycznej

jesteśmy w stanie zmienić geny
prawie każdego organizmu,

mikro- lub makroskopijnego,

z niebywałą szybkością i dokładnością.

W obliczu ograniczeń maszyn
zbudowanych przez człowieka

biologia syntetyczna pozwoli nam
zaprojektować nie tylko jedzenie,

paliwo i środowisko,

ale też nas samych,

żeby zrekompensować nasze
fizyczne ograniczenia

i zapewnić przetrwanie
w przestrzeni kosmicznej.

Dla zilustrowania użycia biologii
syntetycznej do odkrywania kosmosu

wróćmy do środowiska na Marsie.

Skład jego gleby jest zbliżony do
popiołów z hawajskich wulkanów

ze śladowymi ilościami
substancji organicznych.

Wyobraźmy sobie,

że na marsjańskiej glebie
rośliny są w stanie rosnąć

bez dodawania składników
pochodzących z Ziemi.

Pierwsze pytanie, jakie się nasuwa:

jak uodpornić rośliny na zimno?

Bo średnia temperatura na Marsie

to bardzo niegościnne
-60 stopni Celsjusza.

Kolejne pytanie:

jak uodpornić rośliny na suszę?

Mając na uwadze, że większość wody
w postaci szronu

wyparuje w ułamku sekundy.

Ale okazuje się,
że już dokonaliśmy takich rzeczy.

Izolując z ryb geny białek
zapobiegających zamarzaniu,

geny odporności na suszę
z roślin takich, jak ryż,

i wsadzając je do roślin,
które ich potrzebują,

otrzymaliśmy rośliny wytrzymujące
większość susz i mrozów.

Znamy je na jako GMO,
angielski skrót od

"organizmy modyfikowane genetycznie".

Dzięki nim możemy
wykarmić cywilizację ludzką.

Natura od dawna robi tego typu rzeczy

bez naszej pomocy.

My po prostu odkryliśmy
bardziej precyzyjną metodę.

Czemu modyfikować genetycznie rośliny
przeznaczone na podróże kosmiczne?

Bo jeśli tego nie zrobimy,
będziemy musieli wyprodukować

nieskończone akry ziemi
na zupełnie nowej planecie,

uwalniając biliony litrów
gazów atmosferycznych

i budując olbrzymią szklaną kopułę,
żeby to wszystko przykryć.

To przedsięwzięcie technicznie nierealne,

szybko zmieniające się w bardzo drogą
misję transportu towaru.

Dobry sposób na zapewnienie

potrzebnego pożywienia i powietrza,

to zabranie ze sobą organizmów

stworzonych by przystosowały się
do trudnych warunków.

Użycie organizmów zaprojektowanych
do przekształcenia planety

zarówno na krótką jak i długą skalę.

Możemy też zaprojektować organizmy
do produkcji leków lub paliwa.

A zatem biologia syntetyczna
da nam lepsze rośliny.

Ale co poza tym?

Wspomniałam wcześniej, że jako gatunek

ewoluowaliśmy pod warunki na Ziemi.

Tu się niewiele zmieniło
w przeciągu tych kilku minut,

podczas gdy wy siedzieliście,
a ja tutaj stałam.

Więc gdyby teraz nagle
przenieść kogoś z nas na Marsa

nawet gdyby miał w bród
jedzenia, wody, powietrza,

skafander,

doświadczyłby bardzo nieprzyjemnych
problemów zdrowotnych

przez promieniowanie jonizujące
stale bombardujące powierzchnię

planet takich jak Mars, na których
prawie w ogóle brak atmosfery.

Jeśli nie chcemy spędzić pod ziemią

całego naszego pobytu
na każdej nowej planecie,

musimy mieć lepsze
sposoby ochrony,

bez potrzeby noszenia
wielkich skafandrów,

ważących mniej więcej tyle, co my sami,

albo chowania się za murem z ołowiu.

Poprośmy naturę o natchnienie.

Pośród najrozmaitszych stworzeń na Ziemi

istnieje grupa organizmów
zwanych ekstremofilami,

lubiących warunki ekstremalne,

może je pamiętacie z lekcji biologii.

A pośród nich jest bakteria
Deinococcus radiodurans.

Potrafi znieść zimno,
odwodnienie, próżnię, kwasy,

i, co najważniejsze, promieniowanie.

Poznaliśmy jej mechanizmy
odporności na promieniowanie,

teraz musimy je dostosować do ssaków.

Nie jest to zbyt łatwe.

Na tą promienio-odporność
składa się wiele czynników

i nie wystarczy po prostu
przenieść jeden gen.

Ale z odrobiną ludzkiej pomysłowości

i odrobiną czasu

myślę, że nie będzie to też zbyt trudne.

Nawet jeśli pozyskamy tylko ułamek
tej promienio-odporności,

byłoby to nieskończenie lepsze,
niż nasza obecna ochrona,

czyli melanina w naszej skórze.

Dzięki biologii syntetycznej

możemy ujarzmić zdolność
Deinococcus radiodurans

do przetrwania skąd inąd
śmiertelnych dawek promieniowania.

Choć ciężko to zauważyć,

homo sapiens, czyli człowiek,

ewoluuje każdego dnia,

bez przerwy.

Tysiące lat ludzkiej ewolucji

stworzyły nie tylko tybetańczyków,

żyjących w warunkach
niskiego poziomu tlenu,

ale też Argentyńczyków,
którzy potrafią metabolizować arsen,

pierwiastek śmiertelny
dla przeciętnego człowieka.

Każdego dnia ludzkie ciało ewoluuje
przez przypadkowe mutacje,

które równie przypadkowo
pozwalają niektórym

przeżyć w okropnych warunkach.

Ale, i to jest duże "ale",

taka ewolucja wymaga dwóch rzeczy,
których nie zawsze mamy

lub nie możemy łatwo pozyskać.

Te rzeczy to śmierć i czas.

Szukając naszego miejsca
we wszechświecie

nie zawsze będziemy mieli czas

konieczny dla naturalnej
ewolucji nowych zdolności,

pozwalających przeżyć na innych planetach.

Według E. O. Wilsona żyjemy
w epoce oszukiwania genów,

radzimy sobie z mukowiscydozą
czy dystrofią mięśniową,

korzystając z czynników zewnętrznych.

Ale z każdym dniem

zbliżamy się do epoki
ewolucji dobrowolnej,

w której my, jako gatunek,

będziemy mogli sami decydować
o naszych genetycznych losach.

Mówiąc o ulepszaniu człowieka
nowymi zdolnościami,

nie powinniśmy pytać "jak",

ale "kiedy".

Używanie biologii syntetycznej do
modyfikacji genów jakiegokolwiek gatunku,

szczególnie naszego,

niesie ze sobą problemy etyczne i moralne.

Czy takie udoskonalanie nas odczłowieczy?

Ale czy człowieczeństwo nie jest zaledwie

zlepkiem gwiezdnego pyłu,
który stał się świadomy?

Dokąd geniusz ludzkości
powinien się zaprowadzić?

Szkoda byłoby go marnować
jedynie na samozachwyt.

Jak wykorzystać naszą wiedzę

do ochrony przed zagrożeniami z zewnątrz,

przed nami samymi?

Zadaję te pytania

nie aby zaszczepić lęk przed nauką,

ale żeby ujawniać liczne możliwości

jakie nauka nam dała i wciąż daje.

Musimy się zjednoczyć i te możliwości
przedyskutować i wdrażać,

nie tylko z rozwagą,

ale też z odwagą.

Mars jest naszym celem,

ale nie ostatnim.

Ostatnią granicą do przekroczenia

będzie decyzja jak wykorzystać
nieprawdopodobną inteligencję człowieka.

Przestrzeń jest zimna,
brutalna i bezwzględna.

Nasza droga do gwiazd
będzie usłana przeciwnościami,

które zmuszą nas do zadumy
nad tym, kim jesteśmy,

ale też gdzie zmierzamy.

Odpowiedzią będzie podjęcie decyzji:
wykorzystać czy porzucić technologię,

której nauczyliśmy się od samej natury.

Ta decyzja zaważy na czasie,
jaki nam w tym wszechświecie pozostał.

Dziękuję.

(Brawa)