Вероятность возникновения жизни на Земле

[zenixt]

Эволюционная химия
[править]Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Эволюционная химия — четвертая концептуальная система химии, связанная с включением в химическую науку принципа историзма и понятия времени, с построением теории химической эволюции материи. Эволюционная химия изучает процессы самоорганизации вещества: от атомов и простейших молекул до живых организмов.

Одним из первых открытий, которые относят к эволюционной химии, является эффект самосовершенствования катализаторов в реакциях, исследованный в работах американских химиков А. Гуотми и Р. Каннингем в 1958—1960 гг. В 1964—1969 гг. советский химик А. П. Руденко, учитывая это открытие, создал теорию саморазвития открытых каталитических систем. В работах немецкого химика М.Эйген была развита теория гиперциклов, объясняющая объединение самовоспроизводящихся макромолекул в замкнутые автокаталитические химические циклы. Теория гиперциклов является абиогенетической теорией химической эволюции и происхождения жизни. В 1987 году Нобелевский лауреат Жан-Мари Лен, основатель супрамолекулярной химии, ввёл понятие супрамолекулярной самоорганизации и самосборки для описания явлений упорядочения в системах высокомолекулярных соединений. Супрамолекулярной самосборкой является процесс спонтанной ассоциации двух и более компонентов, приводящий к образованию супермолекул или полимолекулярных ансамблей, происходящий за счет нековалентных взаимодействий. Это процесс был описан при изучении спонтанного образования неорганических комплексов (двойных геликатов), протекающего как процесс самосборки.

Наиболее известным проявлением самосборки в живой природе является самосборка молекул нуклеиновых кислот, матричный синтез белков.

Википедия
 То есть я хочу сказать, что самокопирование молекул ДНК возникло как результат эволюции самосборки молекул.
 И вот еще, давно хотел сказать, что левозакрученность свидетельствует скорей всего о том, что какой-то этап зарождения жизни был очень бурным, то есть шел непродолжительное время, и начисто исключил все прочие варианты зарождения жизни, как, например, правозакрученность.
 Непродолжительность определенного этапа зарождения жизни, на мой взгляд, еще один большой МИНУС в пользу высокой вероятности зарождения жизни.

[zenixt]

А еще я бы поставил вопрос так. Могут ли самопроизвольно возникать молекулы-матрицы, на которых собираются другие молекулы(прообраз рибосомы).
 На мой взгляд, комплексные соединения отчасти удовлетворяют данному требованию.
 Увы, мои познания в химии слишком малы, чтобы развить эту мысль.

[fyunt]

Непродолжительность определенного этапа зарождения жизни, на мой взгляд, еще один большой МИНУС в пользу высокой вероятности зарождения жизни.

Почему?
Как может скорость процесса влиять на вероятность процесса?
...
Кстати, быстрота с которой возникла Жизнь на Земле говорит о закономерности, а не о случайности этого события. А вычислять вероятность закономерности глупо - по умолчанию равна 100%.

[zenixt]

Почему?
Как может скорость процесса влиять на вероятность процесса?

Давайте порассуждаем.
 Если бы жизнь возникала плавно, без взрывных процессов, то мы скорее всего имели бы и правозакрученные формы жизни и комбинаторные формы, состоящие из право и левозакрченных сосуществующих элементов.
 На мой взгляд, плавность процесса - гарантия его неизбежности.
 Теперь рассмотрим взрывной процесс. В течение какой-нибудь сотни лет вся масса необходимого исходного материала отправляется в утиль. И не дай бог, где нибудь не хватит миллиграмма серы для необходимой реакции. Весь исходный материал превращается в ненужный хлам, на котором уже не могут развиваться процессы биохимической самоорганизации материи.
 Примерно так. Мысль очень сырая и касается скорее землеподобных планет, отличающихся от Земли на 1-10% по массе, 1-10% по количеству тех или иных элементов, 1-10% по атмосферному давлению, 1-10% по облучению.
 Но и даже в случае полной копии Земли вероятность может в нашем случае составлять не 0.999999999, а к примеру 0.1.

[Combinator]

Не-а. Доказательство само по себе фактом не будет. Микроорганизмы в метеорите будет фактом. Обнаружение Жизни на другой планете будет фактом. Сейчас фактом является отсутствие микроорганизмов в метеоритах. Да и на Марсе пока ... 
Факты нужны.

Отсутствие микроорганизмов в метеоритах это не факт. Что бы это стало фактом, нужно исследовать ВСЕ метеориты во Вселенной.   А вот обнаружение микроорганизма на Луне, это факт. Так что, с фактами нужно обращаться достаточно осторожно. Из обнаружения чего-либо где-либо совершенно не следует, что оно именно там и зародилось.

[Combinator]

Но у нас не вообще полимеры, а конкретные органические вещества ---- белки и РНК с ДНК. И модель LUKA никто не опроверг.

К белкам, РНК и ДНК факт достаточно быстрой деградации в условиях отсутствия механизмов их "ремонта" и самовоспроизводства относится в полной мере. Кстати говоря, скорость деградации быстро растёт с увеличенинем температуры, что представляет значительную трудность для популярной ныне теории самозарожденрия жизни в горячих источниках. Что касается "модели LUKA", то, во первых, в настоящее время нет никакой общепринятой модели LUCA, есть разве что нечто вроде довольно размытой концепции.  А во вторых (и это главное) обсуждаемый этап эволюции жизни должен был происходить задолго до появления LUCA.

[fyunt]

Давайте порассуждаем.
 Если бы жизнь возникала плавно, без взрывных процессов, то мы скорее всего имели бы и правозакрученные формы жизни и комбинаторные формы, состоящие из право и левозакрченных сосуществующих элементов.
 На мой взгляд, плавность процесса - гарантия его неизбежности.
 Теперь рассмотрим взрывной процесс ...

Если я правильно понял вашу мысль ...
Возникновение через короткое время после Большого Взрыва атомов водорода это взрывной процесс (раз материя преобладает над антиматерией), а значит ... Неужели это значит что вероятность возникновения водорода (и вообще вещества) в нашей вселенной мала?
Даже любопытство разобрало - а почему ещё никто не додумался посчитать вероятность возникновения водорода в нашей Вселенной?
...

Отсутствие микроорганизмов в метеоритах это не факт. Что бы это стало фактом, нужно исследовать ВСЕ метеориты во Вселенной. 

За неимением под рукой ВСЕХ метеоритов во Вселенной, имеем факт что в метеоритах обнаруженных на Земле Жизни нету. Таки - факт.

[Combinator]

За неимением под рукой ВСЕХ метеоритов во Вселенной, имеем факт что в метеоритах обнаруженных на Земле Жизни нету. Таки - факт.

Это факт, не имеющий отношения к обсуждаемой проблеме. Гораздо выжнее, была ли она там 3.5 млрд. лет назад. А по этому вопросу мнения учёных расходятся.

[zenixt]

В истории жизни, если не считатьвсяких мелочей, нам известно по крайней мере, два взрывных процесса. Фотосинтез, отравление кислородом и разум, отравление техникой. О преджизни пока молчим.

[Valambar]

Но у нас не вообще полимеры, а конкретные органические вещества ---- белки и РНК с ДНК. И модель LUKA никто не опроверг.

Вообще-то белки, РНК и ДНК - это и есть биополимеры. И получаются они как раз при помощи реакций полимеризации. Органическую химию давно открывали?

И вот еще, давно хотел сказать, что левозакрученность свидетельствует скорей всего о том, что какой-то этап зарождения жизни был очень бурным, то есть шел непродолжительное время, и начисто исключил все прочие варианты зарождения жизни, как, например, правозакрученность.

Вот именно. Миллиарды лет только помешали бы возникновению жизни. Время - разрушитель, а жизнь должна была возникнуть как в том анекдоте - "БЫСТРЕЕ, ПОКА НЕ НАЧАЛОСЬ!"

Кстати, быстрота с которой возникла Жизнь на Земле говорит о закономерности, а не о случайности этого события. А вычислять вероятность закономерности глупо - по умолчанию равна 100%.

Но у закономерности есть МЕХАНИЗМ. А мы его не знаем. БУдем искать?

[Проходящий Кот]

....

Кстати, быстрота с которой возникла Жизнь на Земле говорит о закономерности, а не о случайности этого события. А вычислять вероятность закономерности глупо - по умолчанию равна 100%.

Но у закономерности есть МЕХАНИЗМ. А мы его не знаем. БУдем искать?

Вот и ищем. Например LUCA кое-что нашел....

[Прохожий]

Но у нас не вообще полимеры, а конкретные органические вещества ---- белки и РНК с ДНК. И модель LUKA никто не опроверг.

Вообще-то белки, РНК и ДНК - это и есть биополимеры. И получаются они как раз при помощи реакций полимеризации. Органическую химию давно открывали?
...

А где я написал, что белки, РНК и ДНК не полимеры?
Просто они конкретные полимеры с конкретными свойствами.
И Модель LUCA никто не опроверг.

[Valambar]

И Модель LUCA никто не опроверг.

А смысл ее опровергать? Это пока, насколько я посмотрел, умозрительная схема, в которой есть начало и конец, а середина по прежнему в тумане.

В любом случае моста от начала (абиогенных реакций органических соединений) к концу (современное состояние жизни) так и нет.

[Dem]

Но у закономерности есть МЕХАНИЗМ. А мы его не знаем. БУдем искать?

Всё это - лишь неочевидные следствия обычных физических законов. Как та же кристаллизация - закон простой, а какие разные у реальных кристаллов формы встречаются...

[Valambar]

Всё это - лишь неочевидные следствия обычных физических законов. Как та же кристаллизация - закон простой, а какие разные у реальных кристаллов формы встречаются...

Только вот кристаллы сами себя не копируют. И метаболизма у них нет.

У меня вот какая мысль мозжит.

Заметим, что механика и электродинамика стали квантовыми.

Как только они сформировались, возникла пусть и ограниченная, но все же подтверждаемая фактами, теория Большого Взрыва.

А вот термодинамика существенных изменений не претерпела, хотя квантование энергии очевидно.

И еще - в термодинамике нет хорошего моста к теории информации, хотя энтропия связывает эти две области.

В общем, когда наконец появится наука типа "информационно-квантовая термодинамика", тогда возможен будет направленный поиск ответа на вопрос, возможно ли самопроизвольное зарождение систем, обрабатывающих информацию, и если возможно - то каковы условия.

Хотя у меня предчувствие, что эта наука просто на новом уровне ответит на этот вопрос точно так же, как это когда-то сформулировал Уилльям Гарвей -

"ВСЕ ЖИВОЕ ТОЛЬКО ИЗ ЖИВОГО".

"Все ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СОЗДАЮТСЯ ТОЛЬКО ДРУГИМИ ИНФОРМАЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ".

Как-то вот так.

[Dem]

Только вот кристаллы сами себя не копируют. И метаболизма у них нет.

Как раз копируют. Очередной слой атомов наросший на кристалле копирует предыдущий, причём с мутациями.
Т.е. это всего лишь в шаге от настоящей жизни. И практически то же самое, что протожизнь.
А если какой-то кристалл при росте по достижению некого размера разваливается на части (от собственного веса, например) и каждая из них продолжает расти независимо - это уже совсем почти жизнь. Осталось только добавить умение поглощать внешнюю энергию...

[Крупин]

    Кристалл, даже поглощающий внешнюю энергию - ничуть не основа для развития жизни. Его идеальная правильность и очень точная воспроизводимость несовместимы с адаптивной селекцией.

[Combinator]

Начало - не в компетенции СТЭ. СТЭ занимается механизмами развития живой природы, а не вопросами возникновения жизни.

Ну, собственно, Кунин и пришёл к выводу, что между химической эволюцией Эйгена и стадией, когда мог начаться классический дарвиновский этап (мутации плюс отбор), существует непреодолимый разрыв, хотя я лично с ним и не согласен.

[Проходящий Кот]

И Модель LUCA никто не опроверг.

А смысл ее опровергать? Это пока, насколько я посмотрел, умозрительная схема, в которой есть начало и конец, а середина по прежнему в тумане.

В любом случае моста от начала (абиогенных реакций органических соединений) к концу (современное состояние жизни) так и нет.

Так давно это было. 4 миллиарда лет назад...

[LUKA]

обственно, современная Синтетическая Теория Эволюции (СТЭ) настолько далеко ушла от Дарвина, что он тут уже в общем-то и не причем.

Безусловно СТЭ далеко ушла от Дарвина. Но назвать её современной уже нельзя.
Объясню.
1. В СТЭ подразумевается, что весь эволюционный процесс сводим к процессам, происходящим в популяциях. Это не так - эволюция идет на любом уровне, где возможно наследование информации - от генов (проявляющихся как эгоистические сущености) до ценозов.
Пример: симбиотическое сожительство фотосинтезирующих микроорганизмов и клеток- хозяев фактически уже рассматривается как отдельный организм: происходит интерграция геномов, передача части генов в ядро клетки хозяина, частичная редукция генома фотосинтетика.
Эволюционируют сообщества и более высокого уровня как отдельные единицы. Равно как и эволюционируют отдельные гены или группы генов, например, транспозоны или гены хоминговых эндонуклеаз и интеинов.
2. Подразумевается монофилетическое происхождение такснов. В действительности горизонтальный перенос генов и сиомиогенез никто не отменял.
3. Подразумевается постепенный характер эволюции. В действительности видообразование может быть и скачкообразным - например, в результате полиплоидизации или хромосомной перестройки.