1 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Hallo, mijn naam is Christopher Butch 2 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en ik ben wetenschapsonderzoeker in het 3 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Blue Marble Space Institute of Science, 4 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 in het Earth Life Science Institute 5 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de Emery Universiteit. 6 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 En vandaag ga ik met jullie 7 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 over chemie praten, 8 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en de oorsprong van het leven. 9 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Om het meeste uit deze les te halen 10 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 moet je iets weten over chemie 11 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en wat atomen zijn, wat bindingen zijn 12 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 maar daarnaast zal je wel kunnen volgen. 13 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 We spreken dus over 14 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 de oorsprong van het leven. 15 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Waarom spreek ik dan over chemie. 16 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Het antwoord daarop is, 17 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 is dat organische chemie 18 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 de chemie van het leven is. 19 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Alle biomoleculen waardoor je hier 20 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 kan zitten, 21 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en naar deze presentatie kan luisteren, 22 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en kan denken, energie uit voedsel halen, 23 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 dat zijn allemaal chemicaliën, 24 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en alle processen van je lichaam, 25 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zijn, in essentie, chemische reacties. 26 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Proteïnen, DNA, RNA, 27 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zijn allemaal opgebouwd uit simpele, 28 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 chemische uitgangsstoffen, 29 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 aminozuren, nucleïnezuur, 30 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 die polymeriseren en groeien 31 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om de complexe structuren van de biologie 32 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 te vormen. 33 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Om te begrijpen waar deze vandaan komen, 34 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 moeten we chemie begrijpen. 35 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 De opkomst van het vakgebied 36 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de oorsprong van het leven, 37 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zoals we het vandaag kennen, 38 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 als een wetenschap, 39 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 een experimentele wetenschap, 40 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 komt voort uit een zeer bekend 41 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 experiment uit 1953, 42 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Uitgevoerd door Stanley Miller. 43 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 In dit experiment bracht hij 44 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zeer simpele chemische stoffen samen, 45 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 ammonia, methaan, water en waterstof. 46 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 In een systeem om te simuleren 47 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 wat hij dacht dat de processen waren 48 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en de chemische inventaris van 49 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 de vroege Aarde. 50 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Dit experiment behelsde twee vaten, 51 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 een waarin de chemicaliën werden gekookt, 52 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 verhit, en gekookt, 53 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en er zich gassen vormden, 54 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en deze gassen verplaatsten 55 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zich naar een tweede vat, 56 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 waar elektriciteit werd gebruikt 57 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om een vonk te maken, 58 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 die bliksem moest simuleren 59 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 op de vroege Aarde. 60 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 En de chemicaliën liepen 61 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 herhaaldelijk door dit systeem 62 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 tot hij uiteindelijk stopte 63 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en analyseerde. 64 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 En door dit experiment en 65 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 andere gelijkaardige experimenten, 66 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 werd een enorm aantal chemische stoffen 67 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 die leken op de chemie van het leven 68 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 geïdentificeerd, 69 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 waaronder basen van ribonucleïnezuur, 70 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 nucleobasen, 71 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en ook een groot aantal aminozuren. 72 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Wat dit ons vertelt 73 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 is dat de processen waarvan wij denken 74 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 dat ze in de natuur voorkomen, 75 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 processen zijn die ons tenminste 76 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 sommige van de bouwstenen geven, 77 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de meer complexe chemie 78 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van het leven, 79 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zoals we het vandaag kennen. 80 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 75 jaar na het Stanley Miller experiment, 81 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 is er enorm veel energie gestoken 82 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om deze vraag te stellen: 83 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Welke chemie geeft de natuur ons 84 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om het leven te creëren? 85 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Vandaag gebruiken astronomen 86 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 radiotelescopen, infraroodtelescopen, 87 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om naar de vibraties van moleculen 88 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 in de wolken in het heelal te kijken. 89 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Door naar deze vibraties te kijken, 90 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 kunnen we raden waaruit de moleculen 91 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 in de ruimte bestaan. 92 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 NASA en andere ruimteagentschappen 93 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zenden robots naar Mars en naar meteoren 94 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om te begrijpen welke chemische stoffen 95 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 beschikbaar zijn op het oppervlak 96 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van deze lichamen waarop misschien 97 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 nooit leven heeft bestaan. 98 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Wetenschappers wereldwijd 99 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zenden onderzeeboten 100 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 naar de bodem van de oceaan, 101 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 om te zien welke soort moleculen 102 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 uit hydrothermale bronnen komen, 103 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 vanuit het diepe inwendige 104 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de Aarde. 105 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Door al deze vragen te stellen, 106 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 proberen we te begrijpen 107 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 wat het startpunt voor het leven kan zijn. 108 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Wat is de chemische inventaris waaruit 109 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 het leven is ontstaan? 110 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Weten wat de inventaris is, 111 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 is echter niet genoeg. 112 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Want er is een probleem. 113 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Steve Benner, die een redelijk succesvolle 114 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 chemicus was in het veld 115 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de chemie 116 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de oorsprong van het leven, 117 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 heet dit het 'teer-probleem'. 118 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 De kern van het probleem is dat 119 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 biomoleculen plus hitte en tijd 120 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 zijn gelijk aan zwart slijm. 121 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Dit lijkt sterk op als wanneer je 122 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 aan het koken bent, 123 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en je je eten te lang op het vuur 124 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 laat staan, 125 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en je geen eetmaal meer hebt, 126 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 maar enkel met teer zit. 127 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Je hebt de biomoleculen omgevormd 128 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 tot zwarte smurrie. 129 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Dit gebeurt ook in de natuur. 130 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Je neemt de resten van biologie 131 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 of je neemt de uitgangsstoffen 132 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van biologie, en verhit ze 133 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 te lang, 134 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 dan reageren ze en vormen 135 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 deze nutteloze zwarte polymeren. 136 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 En een andere grote vraag 137 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 in de chemie van de oorsprong 138 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van het leven, 139 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 hoe kunnen voorkomen dat dit gebeurt? 140 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Welke processen zullen ervoor zorgen 141 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 dat deze biologische uitgangsstoffen 142 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 reageren en complex worden, 143 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en moleculen vormen 144 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 die meer op het leven gaan lijken. 145 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Zonder in zwarte smurrie te veranderen. 146 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 En, als we zwarte smurrie maken, 147 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 kunnen we daar iets mee doen 148 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 en terug omzetten naar moleculen 149 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 die lijken op de moleculen van het leven? 150 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 Dit is een open vraag, 151 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 in de chemie 152 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 van de oorsprong van het leven.