Nathan Wolfe: Co pozostało do odkrycia?

Byliśmy na Księżycu, nanieśliśmy kontynenty na mapy, byliśmy nawet w najgłębszym punkcie oceanu - dwa razy. Co zostało do odkrycia następnym pokoleniom? Biolog i odkrywca Nathan Wolfe podpowiada: prawie wszystko. I przekonuje nas, że należy zacząć od niedostrzegalnie małego świata.

Niedawno odwiedziłem Beloit w stanie Wisconsin.

Chciałem uhonorować wielkiego odkrywcę XX w.,

Roy'a Chapmana Andrewsa.

Pracując w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej

Andrews przewodził serii ekspedycji do nieznanych regionów,

np. na Pustynię Gobi.

Był ciekawą osobą.

Stanowił ponoć pierwowzór dla Indiany Jonesa.

Będąc w Beloit, w Wisconsin

wygłosiłem wykład dla grupy gimnazjalistów.

Jeśli istnieje coś bardziej przerażającego niż wystąpienie na konferencji TED,

Jeśli istnieje coś bardziej przerażającego niż wystąpienie na konferencji TED,

to jest to próba zajęcia uwagi

tysiąca 12-latków, podczas takiego wykładu.

Nie próbujcie.

Na koniec zadawali pytania.

Jedno szczególnie utkwiło mi w pamięci.

Mała dziewczynka spytała:

"Gdzie powinniśmy dokonywać odkryć?"

"Gdzie powinniśmy dokonywać odkryć?"

Wielu z nas ma poczucie,

że erę wielkich odkryć mamy za sobą.

Że przyszłe pokolenia

istotnych odkryć będą mogły dokonywać

tylko w kosmosie lub na dnie oceanów.

Czy rzeczywiście?

Czy naprawdę na Ziemi nie zostało już nic

ważnego do odkrycia?

To przywiodło mi na myśl

jednego z moich ulubionych odkrywców w historii biologi.

Martinusa Beijerincka, odkrywcę niewidocznego świata.

Szukał przyczyn choroby

zwanej mozaiką tytoniową.

Wziął zainfekowany sok z roślin tytoniu

i przepuszczał go przez coraz mniejsze filtry.

W którymś momencie pomyślał,

że musi istnieć coś mniejszego

od najmniejszych znanych wówczas form życia,

jakimi były bakterie.

Wymyślił nazwę dla tego nieznanego elementu.

Nazwał go ,,wirusem''

- z łaciny ,,trucizna''.

Odkrywając wirusy,

Beijerinck otworzył przed nami całkowicie nowy świat.

Dziś wiemy, że wirusy zawierają większość

informacji genetycznych na naszej planecie,

więcej niż wszystkie inne formy życia

razem wzięte.

I oczywiście, istnieje wiele praktycznych zastosowań

związanych z tym światem:

rzeczy takie jak wytępienie ospy,

pojawienie się szczepionki przeciwko rakowi szyjki macicy,

który jak wiemy, jest najczęściej powodowany przez wirus brodawczaka ludzkiego.

Odkrycie Beijerincka

nie było czymś, co wydarzyło się 500 lat temu.

Beijerinck odkrył wirusy

jakieś 100 lat temu.

Mieliśmy już samochody

ale byliśmy nieświadomi istnienia form życia,

zawierających większość informacji genetycznej na naszej planecie.

Dziś mamy niesamowite narzędzia,

pozwalające nam odkrywać niewidoczny świat,

np. głębokie sekwencjonowanie,

które nie tylko pozwala na badanie

i poznanie genomów poszczególnych gatunków,

ale całych metagenomów,

mikroorganizmów obecnych w nas i wokół nas

i dokumentowanie wszystkich informacji genetycznych tych gatunków.

Możemy wykorzystywać te techniki

do najrozmaitszych celów.

W mojej instytucji robimy to regularnie,

by poznać przyczyny epidemii,

które nie są do końca jasne.

Pokażę wam, jak to działa.

Wyobraźcie sobie, że od każdego z was wzięliśmy próbkę wymazu z nosa.

Robimy to często

szukając wirusów dróg oddechowych, np. grypy.

Najpierw otrzymujemy

olbrzymią ilość informacji genetycznych.

Gdy zaczniemy się im przyglądać,

zobaczymy, co łatwo przewidzieć,

sporo ludzkich informacji genetycznych,

ale także informacje bakteryjne i wirusowe,

głównie rzeczy, które w waszych nosach są całkowicie nieszkodliwe.

Zobaczymy także coś bardzo zadziwiającego.

Gdybyśmy zaczęli przyglądać się tym informacjom

zauważymy, że ok. 20% informacji genetycznej z waszych nosów

nie odpowiada niczemu, co widzieliśmy wcześniej,

żadnej roślinie, zwierzęciu, grzybowi, wirusowi czy bakterii.

Szczerze mówiąc, nie mamy pojęcia, co to jest.

Wśród badaczy analizujących takie dane,

niektórzy nazywają te informacje

biologiczną czarną materią.

To coś, czego nie widzieliśmy wcześniej.

W pewnym sensie jest to nieodkryty kontynent,

wśród naszych własnych informacji genetycznych.

I jest tego dużo.

O ile 20% informacji genetycznych w naszych nosach

stanowi czarną materię,

to gdybyśmy spojrzeli w jelita,

znaleźlibyśmy tam od 40% do 50% biologicznej czarnej materii.

Nawet w stosunkowo sterylnej krwi,

około 1% - 2% informacji to czarna materia.

Nie może zostać sklasyfikowana ani porównana do czegokolwiek, co znamy.

Początkowo myśleliśmy, że może to jakiś błąd.

Te urządzenia do głębokiego sekwencjonowania są stosunkowo nowe.

Ale w miarę jak stawały się dokładniejsze,

stwierdziliśmy, że ta informacja jest formą życia.

A przynajmniej jej część jest formą życia.

I chociaż hipotezy dotyczące istnienia biologicznej czarnej materii

są jeszcze mało rozwinięte,

niewątpliwie istnieje fascynująca możliwość,

że w w tej informacji genetycznej,

są ślady niezidentyfikowanego jeszcze życia.

Podczas badania tych ciągów pełnych A, T, C i G,

możemy odkryć zupełnie nowy rodzaj życia,

i jak Beijerinck odmienić sposób,

w jaki myślimy o biologii.

Może pozwoli nam to zidentyfikować przyczynę raka,

albo odkryć źródło epidemii, którego nie możemy znaleźć,

lub stworzyć nowe narzędzia w biologii molekularnej.

Z przyjemnością chciałbym ogłosić,

że z kolegami ze Stanford, Caltech i UCSF

uruchamiamy właśnie projekt,

mający na celu badanie biologicznej czarnej materii pod kątem istnienia nowych form życia.

Sto lat temu

ludzie nie mieli pojęcia o wirusach,

zawierających większość informacji genetycznych na naszej planecie.

Za sto lat ludzie mogą dziwić się,

że nie wiedzieliśmy o formach życia, istniejących

dosłownie, pod naszym nosem.

To prawda, że może nanieśliśmy na mapy wszystkie kontynenty na planecie

i może odkryliśmy wszystkie ssaki, które na niej żyją,

ale to nie oznacza, że na Ziemi nie ma nic więcej do odkrycia.

Beijerinck i ludzie jego pokroju

dali ważną lekcję następnym pokoleniom odkrywców,

ludziom takim jak ta mała dziewczynka z Beloit.

W kilku słowach można by ja streścić następująco:

Nie zakładaj, że to co wiemy o świecie dziś, to pełna historia.

Podążaj za czarną materią w każdej dziedzinie, którą zdecydujesz się zajmować.

Niewiadome są wśród nas

i tylko czekają aby ktoś je odkrył.

Dziękjuję.

(Brawa)