Il sistema operativo della vita - George Zaidan e Charles Morton

Guarda l'intera lezione: http://ed.ted.com/lessons/the-operating-system-of-life-george-zaidan-and-charles-morton

Gli esseri umani, il polpi così come gli alberi di pino sono tutti fatti di cellule, piccoli ma sofisticati sistemi che mantengono in funzione la vita. Le cellule sono quasi come minuscole fabbriche gestite da robot, con il nucleo, il DNA, le proteine, i lipidi e vitamine e minerali che giocano tutti ruoli critici. George Zaiden e Charles Morton espongono il progetto di una cellula e spiegano come la biochimica unisca insieme tutta la vita.

Lezione di George Zaidan e Charles Morton, animazione di Pew36 Animation Studios.

Ogni gallina un tempo era un uovo,

ogni quercia una ghianda,

ogni rana un girino.

Quella chiazza di muffa su quel vecchio tozzo di pane

in fondo al vostro frigorifero,

non molto tempo fa era un'unica solitaria cellula.

Anche voi una volta non eravate altro che un barlume

negli occhi dei vostri genitori.

Tutti questi organismi condividono

un obiettivo comune:

perpetuare la loro esistenza.

Tutte le forme viventi che abbiamo scoperto finora

restano in vita usando

fondamentalmente le medesime regole, gli stessi materiali e macchinari.

Immaginate una fabbrica piena di robot.

Questi automi hanno due missioni:

primo, mantenere funzionante la fabbrica

e, secondo, quando è il momento giusto,

costruire una fabbrica completamente nuova.

Per fare queste cose

hanno bisogno di istruzioni sull'assemblaggio,

materie prime,

un sacco di energia,

alcune regole su quando lavorare normalmente,

quando lavorare velocemente,

o quando star fermi,

e alcuni scambi di valuta

perché anche i robot hanno bisogno di essere pagati.

Ciascuna fabbrica ha una sala di controllo con schemi

per tutte le possibili configurazioni di fabbrica

e serie complete di istruzioni

per realizzare tutti i tipi possibili di automi

di cui una fabbrica possa aver bisogno.

Robot speciali fotocopiano queste istruzioni

e le spediscono

per aiutare a realizzare parti di altri robot.

I loro colleghi assemblano queste parti

in un numero ancora maggiore di robot,

che vengono trasportati

nella giusta destinazione della fabbrica

e vengono forniti loro gli strumenti di cui hanno bisogno per iniziare a lavorare.

Ogni robot necessita di energia

dalla centrale elettrica,

un'enorme fornace che può bruciare il combustibile comune

ma anche materiali di scarto

se il normale combustibile non è disponibile a sufficienza.

Alcune zone della fabbrica

hanno condizioni di lavoro più dure

e per questa ragione sono murate.

Ma i robot all'interno possono quantomeno comunicare

con il resto della fabbrica

attraverso portali specializzati

inclusi direttamente nella muratura.

E come avrete probabilmente compreso,

quello che stiamo descrivendo qui

è una cellula.

La sala di controllo è il nucleo

che immagazzina gli schemi e le istruzioni

come acido desossiribonucleico, o DNA.

Le istruzioni fotocopiate sono l'RNA.

I robot stessi sono per lo più proteine

costruite con aminoacidi,

ma spesso usano strumenti particolari

che sono, o sono derivati da,

vitamine e minerali.

Le mura tra le zone della fabbrica

e attorno alla fabbrica stessa

sono per lo più fatte di lipidi,

altrimenti noti come grassi.

Nella maggioranza degli organismi,

il principale combustibile sono gli zuccheri,

ma come sostituto,

grassi e proteine possono essere scomposti

e bruciati anch'essi nella fornace.

I portali sono le proteine della membrana

che permettono a materiali specifici e a informazioni

di passare attraverso le mura al momento giusto.

Molte interazioni tra le proteine robot

richiedono un tipo d'incentivo,

immaginate un salario minimo per robot.

Poche piccole ma cruciali forme di valuta

vengono trasferite tra le proteine

per fornire questa incentivazione.

Gli elettroni, i protoni e gruppi fosfato

sono le principali monete chimiche,

e sono conservate in piccoli portafogli molecolari

o più grandi borsette per tenerle al sicuro.

Questa è la biochimica,

lo studio di come ogni parte della fabbrica

interagisce per far andare avanti la vostra vita senza problemi

nonostante le sfide estreme.

Probabilmente c'è tantissimo combustibile;

il vostro corpo immagazzinerà l'eccesso come glicogeno o grasso.

Forse non ce n'è a sufficienza;

il vostro corpo userà quelle riserve energetiche.

Probabilmente un virus o batterio tenta di invadere la cellula;

il vostro corpo mobilizzerà il sistema immunitario.

Forse avete toccato qualcosa di rovente o affilato;

i vostri nervi ve lo faranno sapere in modo che possiate fermarvi.

Forse è il momento di creare una nuova cellula

o una nuova persona.

In modo sorprendente, gli alberi, le galline, le rane

e, sì, anche voi

condividete così tanti degli stessi

progetti di fabbrica e di robot fondamentali

che i biochimici possono imparare un sacco

su di loro

tutto nello stesso momento.