Ну вот и настал этот момент. Хотелось бы поговорить с уважаемым сообществом о возникновении жизни. Причем поговорить научно, а не в стиле огураненных Пономаревых.
Идея о создании темы возникла у меня, когда я спорил недавно с одним человеком на ненаучном форуме о... вообще-то речь шла о боге. Но до бога мне дела не было, просто этот человек привел в качестве аргумента существования бога НЕВОЗМОЖНОСТЬ возникновения жизни без его вмешательства. Меня это передернуло, и я ринулся в бой. Стал заваливать его информацией о мире РНК, химическом отборе, самореплицирующихся молекулах и т. п. Он упрямо просил меня сказать, какова вероятность клетке собраться из аминокислот, я на него сердился, что ни фига не читает, но не в этом дело. Понимаете, конечно, для меня нет никаких сомнений, что жизнь возникла естественным, так сказать, путем, без чудес (существуй бог или нет). Но обидно, что до сих пор нет четкого объяснения этому процессу, есть зияющие дыры незнания, и это дает иным личностям говорить о всяческих невозможностях.
Поэтому и хотел бы обсудить сей процесс. Может, кто-то знает, чего основная масса не знает. Если вы пишете о чьих-то данных, старайтесь приводить ссылки. Если это ваши размышления, они тоже приветствуются.
Думаю, начнем мы с гипотезы о мире РНК. Я ее поддерживаю, единственно, вопрос в том, сколь длинные цепочки могли образоваться случайно, каков должен быть минимальный, по вашему мнению, размер самореплицирующейся РНК и как бы уменьшить элемент случайности в этом процессе. Один способ есть - отбор шел на устойчивость, и это дало возможность, как побочный процесс, возникнуть самореплицирующейся молекуле. Или были пре-молекулы? В общем, feel free to discuss.

"Один способ есть - отбор шел на устойчивость, и это дало возможность, как побочный процесс, возникнуть самореплицирующейся молекуле."
Ну об отборе говорить о ту пору еще не приходится. Его еще не было. Был перебор безумного количества разных вариантов, пока не возникло нечто самореплицирующееся. Времени на этот перебор было потрачено на порядок больше, чем последующую эволюцию, потому как вероятность этого явления и правда очень низка. Но (как в песенке), если долго мучиться, что-нибудь получиться.

Ну-ну-ну! Это почему же не было? Был. Только химический. И времени было потрачено совсем не много. Злые языки говорят, что всего около полумиллиарда лет. А если полагаться на перебор, там такая вероятность получается, что действительно скорее в чудо поверишь. Нет, отбор был, явно.

Дима, не впадайте в крайности. Химический отбор на что? На способность самореплицироваться? Тогда надо будет признать, что кто то эту цель заложил. Бог или всемирный разум.
Самореплицирующаяся молекула вполне могла собраться случайно, а дпльше как снежный ком. Сами понимаете, что даже если вероятность такого события 1 на 1 миллиард лет, то ничто не мешает произойти этому событию в первый же год.

Нет, химический отбор на стабильность. И это каким-то отбразом помогло повысить вероятность возникновения самореплицирующейся молекулы. Собственно, ничего удивительного в этом нет - такая молекула должна явно иметь весьма жесткую структуру, а такая структура - набор шпилек, а образование шпилек может быть подстегнуто химическим отбором.
Далее, вопрос вот какой еще. Скорее к химикам. С какого перепугу вообще стали образовываться эти цепочки нуклеотидов? Ну что, вот смешали мы нуклеотиды, и они прямо так легко стали полимеризоваться в цепочки (и именно 5'-3'!)?

Я могу ошибаться, все же учил это почти тогда же, когда эти молекулы образовывались, но мне кажется, что это единственный путь полимеризации нуклеотидов (5'-3'). Но для самого процесса нужны подходящие условия, как в синтезаторе праймеров.

Хех, эти подходящие условия требуют еще и наличия фермента-полимеразы, коего тогда не было, разве что бог посыпал. А связи там могут образовываться очень даже многочисленные. Так, кто-нибудь химический нам ответит или как?

Сначала им помогали разные катаклизмы, например электрические разряды и образующиеся в результате активные субстанции, создававшие нужные условия. А потом цепочки катализировали репликацию самих себя. Когда их собиралось побольше в одном месте, какие-то определенно должны были обладать такой активностью. И отбирались, отбирались.... РНК - фермент.
А вообще все это чушь собачья. Посмотрите передачу "В мире животных". Твари божьи так прекрасны и часто так нецелесообразны. Читаешь учебник клеточной биологии - все понятно. А вот без искры попробуйте огонь зажечь.

Про катаклизмы понятно. Даже понятно, почему уродские связи не сохранились - первый же самореплицирующийся рибозим обладал специфичностью к субстратам и катализу именно таких связей.
Ну, в принципе подойти к этому можно и так, что на куче планет такое могло быть, и только на нашей эта маленькая вероятность наконец-то реализовалась. А была бы не на нашей - сидели бы на какой-нибудь альфа-центавре. Антропный принцип в слабой форме.

Так не бывает, чтобы только на нашей планете. В природе нет ничего уникального, чего бы еще где нибудь не было. Если руководствоваться теорией вер., то из бесконечного множества должен не один шанс выпадать, а множество. А такое легкомысленное повсеместное снижение энтропии и нарушение законов термодинамики - это странно. Ну ладно РНК нареплицировались. Эдак и оксид железа какой-нибудь образуется. А дальше? До павлиньего хвоста и обсуждения зарождения жизни на форуме molbio.ru. Сплошные домыслы и допущения.

Дальше проблем нет. Мутации и отбор, белки как лучшие катализаторы, клетки как скаффолды - вот и все. И никакого нарушения законов термодинамики. Мы же не открытые системы, так что в сумме все равно энтропия увеличивается больше, чем уменьшается при функционировании живого.
Что касается других планет, то если допустить, что вселенная строго бесконечна, то да, какова бы ни была вероятность, жизней во Вселенной бесконечное множество. А если конечна, то смотря какая вероятность. Могла и один раз сподобиться.

Твердофазные неорганические катализаторы были, причем тоже самореплицирующиеся. Я как-то находила на эту тему ссылку и вроде в какую-то тему постила, но уже забыла...

Известен вопрос Эйнштейна о том, был ли у Бога какой-нибудь выбор, когда он создавал Вселенную.
Стивен Хокинг предположил: Вселенная без края в пространстве, без начала и конца во времени, без каких-либо дел для Создателя.
Если при этом учитывать отсутствие пределов у Вселенной и наличия бесконечного количества звезд, а также предполагать, что все произошло из одной точки (с т. зрения физики), вероятность повторения Жизни больше "0".
Да, и скорее всего, все это хозяйство развивается по одним и тем же физическим законам. Правда, константы м.б. разными.

Да, была такая тема, только очень давно. Там шла речь о том, что до РНК были какие-то другие самореплицирующиеся молекулы, которые впоследствии исчезли, а главный аргумент был, что в РНК входит рибоза, которую клетка синтезирует с трудом, и для этого нужен сложный метаболизм и куча генов. Еще там предполагалось, что вместо рибозы, которая нужна для водорастворимости, была жирорастворимая структура, и "первобытные" гены были записаны на жирорастворимой матрице.

Кому интересно, в этом выпуске саиенс долгожданная статеика Оргела про пептиды,
по моему мнению первые молекулы были комплексами олигонуклеотидов и пептидов,а произоити это могло из-за полимеризации предшествинников - аминоацилнуклеозидов. При полимеризации возможен рост полипептиднои цепи по тому же прiнципу как и в рибосоме,
данная теория известна как теория прогенов и не признана в мире изза навязаннои концепции РНК мира, Оргел правда тянет одеяло в сторону белков. Консенсус - мир обоих возник одновременно, теория очень убедительно показывает происхождение ген. кода.
всем вирусологам она известна, поскольку на кафедре читает курс Альштеин.
Тема уже обсуждалась как минимум пару раз.
Я думаю, что мир РНК - это достаточно позднее приобретение,
а то что в рибосоме у бактерии белков меньше - это не резон.
Они тоже еволюционировали 4 миллиарда лет.

[Текст переведён с транслита]

Если мне не изменяет память, то это была ссылка на Scientific American что-то вроде 85-86 года. Нет ли чего-нибудь реферируемого. И что авторы сделали с тех пор?

Nastja
твердофазный катализ и даже шире - пространственная организация органических полимеров, сохраниение и воспроизведение пространственной информаци, а следовательно и основа для отбора. Очень советую почитать:
http://grokhovs2.chat.ru/si/si.htmlДа и подумайте, милиарды тонн известняка, стромалитов и прочих биогенных осадочных пород - это что, спроста? Ведь первые полимеры не были изолированы от неорганической базы липидной мембраной. Органическая и неорганическая фазы не могли не взаимодействовать. И очень похоже, что неорганическая основа пространственной организации, несмотря на свою примитивность, была именно основой, то есть изначальной. Это потом, через миллиарды лет неорганическая часть живого была вытеснена на второй план, например, в костной ткани у животных. Стоит, однако, вспомнить и о огромной роли неорганических ионов в катализе биохимических реакций, сигнализации, осмотическом гомеостазе, структурной организации. И речь не только о ионах металлов, вспомните хоть о вездесущей фосфатной группе. Так что, ребята, из глины мы, однозначно, хотя в умных книгах об этом писали ещё несколько тысяч лет назад.

Ребята, хочу обратить ваше внимание на след. интересный факт, который необъясняется гипотезой РНК-мира. При хим. синтезе в лабаратории из простейших углеродсодержащих соед. углеводов будут образовываться рибозы в двух формах-L и D-изомеров.. Т. е. образуется рацемат. В современном мире нуклеиновые кислоты содержат только D-рибозу, хотя в химическом смысле нуклеиновые кислоты из D- или L-рибозы равноцены. Гипотеза РНК-мира, со своими рибозимами, не может этого объяснить. Нужно что-то другой придумывать.

2AE Да, речь именно об этой статье в Scientific American, June 1985. Теперь эта идея фигурирует в литературе как теория Кернса-Смита (Cairns-Smith), но мало что изменилось с практической точки зрения.
2Рибоза - твердофазный катализ синтеза и пространственная организация первых органических полимеров, вот возможный ответ.

[ 13.10.2004, 15:30: Сообщение отредактировано: слоненок ]

еще раз повторяю-нет никого преимущества в хим.смысле (твердофазный катализ, химическая стабильность, пространственная организация, способность катализировать реакции). А вероятность возникновения того и другого одинакова, то есть первые нуклеотиды (и олигонуклеотиды) содержали как L- или D-рибозу (но не одновременно, для олигонуклеотидов).

В том-то и дело, что на регулярной кристаллической поверхности возможен отбор изомеров мономеров при синтезе полимеров. Это уж извините, учите матчасть.

да, именно про эту статью я и говорила, спасибо что нашли.
Насколько я знаю, эти идеи до сих пор не забросили, меня вот даже не так давно звали участвовать в проекте по моделированию процессов такого катализа.

Рибоза: Ну, если речь идет о твердофазном катализе или о катализе с помощью какого-нибудь активного центра, то разделение изомеров вполне может быть.

1. касательно биологии -- дело не мое, а по поводу вышеозначенной вероятности скажу, что эту величину в обозримом будущем не оценит НИКТО. Потому что модели адекватной просто не построить. Нет модели -- нет оценки.

2. мир сегодня живет ТРИВИАЛЬНЫМИ моделями. изменение САМОЙ модели во времени -- номер смертельный, поэтому исследуются лишь тривиальные модели изменений: число и размерность случайных процессов во времени как правило константа и класс распределений не меняется. до моделирования даже сопливых процессов эволюции математики не доросли. кто интересуется посмотрите, что творится на кухне генетических алгоритмов, эволюционных вычислений и проч. выч агентов. сплошное надувание щек.

Нового сильно не напишу. Но как ни странно сама хотела недавно открыть такую тему . Это даже не возможно представить насколько сложен и МАЛОВАРОЯТЕН мог быть процесс возникновения той-же ДНК! И насколько сложно протекала эволюция, что в конце мог создаться разумный мозг, способный постич основу самого себя! Неужели это всего лишь просто эволюция? От простого подбора аминокислот до ЦНС?!


[Текст переведён с транслита]

Дело не в вероятностях. Просто у кого-то хватает самоуверенности считать, что он может все понять, а у кого-то нет. А кто-то чувствует то, что другой - не может.
Наверное, стоит пытаться...Не стоит только забывать, что модель всегда лишь модель. А в биологии - особенно сильно модель.

Пола, почему же "разумный мозг, способный постичь самого себя" не может "представить насколько сложен и МАЛОВАРОЯТЕН мог быть процесс возникновения той-же ДНК!" Что же им тогда восхищаться? Я, например, отчетливо ощущаю ограниченность возможностей своего личного мозга и не питаю иллюзий. Мне кажется, бытие в целом содержит в себе на порядки более сложные закономерности, чем "разумный мозг, способный постичь самого себя". А мозг - венец творения - типичный антропоцентризм, просто мы почувствовали грань понимания и инстинктивно считаем её пределом возможной сложности.
"Неужели это всего лишь просто эволюция? От простого подбора аминокислот до ЦНС?!" Да. По принципу бритвы Оккама.

Булатова на вас нет, атеистов малообразованных Один начинает рассуждать о происхождении жизни, чтобы набрать аргументов против Бога, другой его бритвой режет, ну народ! Мне за вас стыдно.

"...насколько сложен и МАЛОВАРОЯТЕН мог быть процесс возникновения той-же ДНК!"

Не в претензии к орфографии, но Ваша аргументация за Бога тоже слаба. В ссылке на происхождение жизни из глины (см. выше) указано вполне ясно, что наблюдая продукт сложного развития без промежуточных стадий очень трудно понять, как это сделано. Но это не значит, что боги горшки обжигают.

К обеим сторонам:

Поймите, что разница между материализмом и объективным идеализмом очень невелика: оба эти учения признают существование объективной реальности и объективных процессов, таких как происхождение жизни, оба изучают объективную реальность как на бытовом уровне, так и на научном (и оба сочиняют байки о неучах от противоположной философской партии). Разница лишь в том, что материализм считает объективные процессы продуктом либо человеческой воли, либо стихийных сил природы, а объективный идеализм усматривает за игрой сил природы осмысленную и планомерную деятельность Высшего Разума. Есть Высший Разум или нет его - по итогам объективных процессов понять нельзя, о Нем можно судить только по Его собственным вербальным сообщениям или вступив в диалог. Но пока Он молчит и не показывается, невозможно понять, стоит Он за силами природы, или нет.

Нет, Коля2, Вы немного не в ту степь, это был только мой комментарий на высказывание уважаемой Pola0001. Конечно же здесь никто не собирается заниматься гносеологией, как Вы подумали. Автор топика четко указал материалистические рамки, их и держимся. Проблема в том, что очень мало реально происходит в практической науке по интересующему нас здесь вопросу. Все знают о самоорганизующихся липидных пузырьках, о самореплицирующейся РНК и о статье 85-го года. Значит ничего принципиального нового с тех пор не произошло.

Рамки не столько материалистические, сколько реалистические, т.е. в дискуссии можно участвовать независимо от вероисповедания, и было бы ошибкой уводить разговор в богословскую или антибогословскую сторону, как это сделал с самого начала автор топика и склонны сползти некоторые участники.

А что-либо новое в вопросе о происхождении жизни могли бы наверное подбросить исследователи жизни в горячих источниках. Я слышал (но не помню где), что возле природных гейзеров должны создаваться подходящие условия: и органики много, особенно для первобытной восстановительной, в смысле бескислородной углекислотно-метановой атмосферы, и постоянный источник энергии.

То Коля 2:
Мой величайший респект. Все верно. Форум просто плюшит от желания понять, на каких черепахах стоит мир
:-)

Может Вы имеете в виду так называемых "черных курильщиков"? Это выходы термальных вод на большой глубине с высоким содержанием сернистых соединений. Огромное давление, температуры в несколько сот градусов, почти полное отсутствие кислорода и абсолютная темнота. Тоже подходящие условия для первичного синтеза. Там, кстати, обнаружили уникальную микро и макрофауну. Одни хемосинтетики, другие ими питаются.