Как могат да еволюират хората, за да оцелеят в космоса

Ако искаме някой ден да напуснем Земята и да изследваме вселената, телата ни трябва да се подобрят значително, за да оцелеят в суровите условия на космоса. Използвайки синтетична биология, Лиза Нип се надява да впрегне специалните сили на земните микроби - като например способността да издържат на радиация - за да станат хората по-пригодени за изследване на космоса. "Наближаваме времето, в което ще имаме възможността да чертаем сами генетичната си съдба", казва Нип. "Подобряването на човешкото тяло с нови способности вече не е въпрос на начин, а въпрос на време."

Малобройни и отдалечени
са местностите на Земята,

които са благоприятни за човека
по който и да е критерий,

но все пак сме оцелели.

Когато домовете и притежанията на
примитивните ни предци бивали застрашени,

те са се осмелявали да се отправят на път
към непознати земи

в търсене на по-добри възможности.

Ние сме потомци на тези изследователи

и тяхната номадска кръв
тече във вените ни.

Но в същото време,

разсеяни от хляба и зрелищата си,

въвлечени във войните,
които сме водили един с друг,

изглежда сякаш сме забравили
желанието да изследваме.

Ние, като вид, сме се развили единствено

за Земята, на Земята и от Земята,

и сме толкова задоволени
от условията си за живот,

че сме станали твърде самодоволни
и прекалено заети, за да забележим,

че ресурсите ѝ не са безкрайни,

че животът на Слънцето ни
също не е безкраен.

Въпреки че Марс и всички филми,
заснети в негово име,

са пробудили духа на
космическите пътешествия,

малцина от нас наистина осъзнават,
че крехкото телосложение на вида ни

е печално неподготвено
за дълговременни пътувания в космоса.

Нека се поразходим
из местната гора

за бърза справка с реалността.

С вдигане на ръце:

колко от вас смятат, че биха могли
да оцелеят в този тучен пущинак

за няколко дни?

Доста от вас.

Ами няколко седмици?

Прилична бройка.

А няколко месеца?

И това не е зле.

А сега нека си представим,
че тази местна гора

изпита вечна зима.

Същите въпроси: колко от вас смятат,
че биха могли да оцелеят няколко дни?

Това е доста.

А няколко седмици?

За забавен обрат нека си представим,
че единственият наличен водоизточник

е хванат под формата на ледени блокове
на километри под повърхността.

Хранителните вещества в почвата са толкова
минимални, че няма никакви растения

и, разбира се, почти няма атмосфера,
за която да говорим.

Такива примери са само някои от многото
предизвикателства, които бихме изпитали

на планета като Марс.

Така че как да се закалим за пътешествия,
чиито цели са толкова далеч

от тропическа ваканция?

Постоянно ще изпращаме
провизии от планетата Земя ли?

Ще построим космически асансьори,
или километрични транспортни ленти,

които привързват избраната
от вас планета към дома?

А как ще отглеждаме храна, която също
като нас е приспособена към Земята?

Но аз избързвам.

При пътуването на вида ни
към нов дом под ново слънце

най-вероятно ще прекараме много време

в самото пътуване,

в космоса,

в кораб, херметична летяща консерва,

може би за много поколения.

Най-дългото непрекъснато време,
което човек е прекарал в космоса,

е около 12 до 14 месеца.

От опита на астронавтите в космоса знаем,

че времето, прекарано в среда на
микрогравитация, води до

загуба на костна тъкан, мускулна атрофия,
сърдечно-съдови проблеми

и много други усложнения,

които варират от физиологични
до психологични.

Ами макрогравитацията

или всяка друга разлика
в гравитационното притегляне

на планетата, на която се озовем?

Накратко, космическите ни пътувания
ще изобилстват от опасности,

както познати, така и непознати.

До този момент сме се надявали на някоя
нова механична технология

или чудесен робот от ново поколение,

които да осигурят
безопасното ни пътуване в космоса.

Колкото и да са чудесни,
смятам, че е дошло времето

самите ние да допълним тези
обемисти електронни гиганти

с нещо, вече изобретено от природата:

микроба,

едноклетъчен организъм, който е една
самосъздаваща се, самообновяваща се

жива машина.

Нуждае се от съвсем малко поддръжка,

предлага изключително гъвкав дизайн

и може да се пренася
в пластмасова епруветка.

Изследователското поле, което ни позволява
да използваме възможностите на микроба

се нарича синтетична биология.

Идва от молекулярната биология,
която ни е дала антибиотици, ваксини

и по-добри възможности да наблюдаваме
физиологичните нюанси

на човешкото тяло.

Използвайки синтетичната биология,

можем да редактираме гените
на почти всеки организъм,

микроскопичен или не,

с невероятна скорост и сигурност.

Имайки предвид ограниченията
на човешките машини,

синтетичната биология ще бъде начин
да създаваме не само храната си,

горивото си и околната си среда,

ами и самите нас,

за да компенсираме
физическите си несъвършенства

и да си осигурим оцеляване в космоса.

За да ви дам пример за това

как можем да използваме синтетична
биология при космически изследвания,

нека се върнем на Марс.

Съставът на марсианската почва е подобен
на този на хавайската вулканична пепел,

със следи от органични материали.

Какво би станало, хипотетично, ако

марсианската почва можеше
да поддържа растителен живот,

без хранителни вещества от Земята?

Първият въпрос, който
би трябвало да зададем,

е как да направим растенията си
устойчиви на студ?

Защото средната температура на Марс

е много негостоприемните
минус 60 градуса по Целзий.

Следващият въпрос е

как да направим растенията
устойчиви на суша?

Понеже повечето от водата,
която пада като скреж,

се изпарява по-бързо отколкото
мога да кажа "изпарява се".

Ами оказва се, че вече
сме правили такива неща.

Взимайки гени
за антифризен протеин от риба

и гени за сухоустойчивост
от други растения, например ориз,

и влагайки ги в растения,
които имат нужда от тях, можем

да създадем растения, които
виреят на суша и студ.

На Земята са познати като ГМО,

или генно-модифицирани организми,

и се осланяме на тях за прехраната
на всички гърла на човешката цивилизация.

Природата вече прави такива неща,

без нашата помощ.

Ние просто открихме
по-прецизни начини за това.

Защо бихме искали да променим генетичния
състав на растенията за космоса?

Ако не го направим,
ще трябва да създадем

безкрайни хектари земя
на изцяло нова планета,

изпускайки трилиони кубически метри
атмосферни газове

и после построявайки
гигантски стъклен купол, който да ги пази.

Нереалистично инженерно начинание,

което бързо се превръща в скъпоструваща
мисия за транспорт на товари.

Един от най-добрите начини

да осигурим хранителните запаси и въздуха,
от които ще се нуждаем,

е да донесем със себе си организми,
които ще са били създадени,

за да се адаптират към
нови и сурови условия.

Накратко, да използваме създадени от нас
организми за тераформирането на планета

в краткосрочен и в дългосрочен план.

Тези организми могат да бъдат създадени
да произвеждат лекарства или горива.

Използвайки синтетична биология, можем
да занесем прецизно създадени растения,

но какво друго?

По-рано споменах, че ние, като вид,

сме се развили единствено
за планетата Земя.

Този факт не се е променил
през последните пет минути,

през които вие седяхте там,
а аз стоях тук.

Така че, ако стоварехме когото и да е
от нас на Марс в този момент,

дори при достатъчно храна, вода, въздух

и скафандър,

най-вероятно ще изпитаме
много неприятни здравословни проблеми

от количеството йонизираща радиация,
която бомбардира повърхността

на планети като Марс с малка
или несъществуваща атмосфера.

Ако не смятаме
да стоим окопани под земята

за времетраенето на престоя си
на всяка нова планета,

трябва да намерим нови начини
да се защитаваме

без да се налага да прибягваме
до носенето на броня,

която тежи горе-долу
колкото самите нас,

или да се крием зад оловна стена.

Така че нека помолим
природата за вдъхновение.

Сред многообразието на живот тук,
на Земята,

съществуват организми,
известни като екстремофили,

или любящи екстремни условия на живот,

ако си спомните
от биологията в гимназията.

Сред тези организми има бактерия
на име Deinococcus radiodurans.

Устойчива е на студ, обезводняване,
вакуум, киселина

и, най-важното, радиация.

Въпреки че механизмът
на радиационна устойчивост се знае,

тепърва трябва да нагодим
съответните гени за бозайници.

Това не е особено лесно.

Съществуват множество аспекти
на радиационната устойчивост и

не е просто прехвърлянето на един ген.

Но с малко човешка изобретателност

и малко време

смятам, че няма да бъде много трудно.

Дори ако вземем назаем само малка част
от способността ѝ да издържа на радиация,

би било безкрайно по-добре от това,
с което вече разполагаме,

а именно меланина в кожата ни.

Използвайки синтетичната биология,

можем да впрегнем способността на
Deinococcus radiodurans

да вирее при иначе
смъртоносни дози радиация.

Колкото и да е трудно да се види,

Homo sapiens, тоест хората

еволюират всеки ден

и продължават да еволюират.

Хиляди години човешка еволюция

са ни дали не само хора като тибетците,

които могат да живеят
в нискокислородни условия,

а и аржентинците, които могат
да поглъщат и преработват арсеник,

химичен елемент, който може да убие
други човешки същества.

Всеки ден човешкото тяло еволюира
чрез случайни мутации,

които също толкова случайно
позволяват на определени хора

да преживяват в ужасни ситуации.

Обаче, и това е голямо обаче,

такава еволюция изисква две неща,
с които не винаги разполагаме

или можем да си позволим,

и те са смърт и време.

В опитите на вида ни да открие
мястото си във вселената,

може не винаги да имаме времето,
необходимо

за естествената еволюция
на допълнителни функции

за оцеляване на извънземни планети.

Живеем в ерата, наречена от Е. О. Уилсън
ера на генетичното заобикаляне,

през която лекуваме генетични дефекти като
циститна фиброза или мускулна дистрофия

с временни външни добавки.

Но с всеки изминал ден

приближаваме ерата на
волевата еволюция,

време, през което ние като вид

ще имаме способността сами
да чертаем генетичната си съдба.

Подобряването на човешкото тяло
с нови способности

не е въпрос на начин,

а въпрос на време.

Използването на синтетична биология

за промяна на генетичния състав на
който и да е жив организъм,

включително и нашия,

не е без морални и етични затруднения.

Ако бърникаме в себе си,
ще станем ли по-малко хора?

Но от друга страна, какво е да бъдеш човек

ако не звезден прах,
който случайно е разумен?

Накъде трябва да се насочи
човешкият гений?

Със сигурност е разхищение,
просто да седим и да му се радваме.

Как да приложим знанията си,

за да се опазим от външни опасности,

а после да опазим себе си от самите нас?

Задавам тези въпроси

не за да всея страх от науката,

а за да посоча множеството възможности,

които науката ни е дала
и продължава да ни дава.

Трябва да се обединим като хора,
да обсъждаме и вземаме решенията

не само с предпазливост,

но и със смелост.

Марс е цел,

но няма да е последната ни.

Истинската ни последна граница
е линията, която ще пресечем,

решавайки какво можем и трябва да сторим
с невероятния интелект на вида ни.

Космосът е студен, брутален и безпощаден.

Пътят ни към звездите
ще бъде осеян с изпитания,

които ще поставят под въпрос
не само кои сме ние,

но и къде отиваме.

Отговорите ще лежат в избора ни
да използваме или не технологията,

която сме научили от самия живот

и която ще ни определя през остатъка
от пребиваването ни в тази вселена.

Благодаря ви.

(Ръкопляскане)