Биологи готовы сказать, на каких планетах есть жизнь и какая

[Kweni]

Итак, вопрос о жизни земного типа во Вселенной начинает проясняться. В последние дни в сети появилась компиляция трудов биологов за последние годы по вопросу происхождения и развития жизни, охватывающая период от предбиологического мира и вплоть до появления под воздействием вирусов у эукариотических клеток ядра. Поскольку компиляция составлена студентом-биологом и её рекомендует известный биолог Александр Марков, называя «ценнейшим материалом», мы можем считать, что она адекватно отражает современное состояние переднего края науки.

http://users.livejournal.com/_hellmaus_/118955.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/119267.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/119736.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/119835.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/120317.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/120382.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/120714.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/121314.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/121529.html
http://users.livejournal.com/_hellmaus_/121674.html

Эти представления только-только сформировалась, в них есть ещё обойдённые вниманием дыры, спорные вопросы, и многие положения, возможно, будут ещё пересмотрены. Но они интересны тем, что теперь мы впервые можем сделать некоторые обоснованные выводы и поддающиеся проверке предсказания о том, что именно нужно для возникновения жизни земного типа, на каких планетах она будет развиваться, а на каких нет.

Теперь можно сказать, что согласно совокупности имеющихся биологических и астрономических сведений:

– для возникновения жизни земного типа не нужно ничего экстраординарного. Никаких редких и невероятных событий вроде случайной самосборки готовой клетки и прочего. Требуется всего лишь геологически активная (включая гидротермальную активность) планета земного типа с обычным для таких планет набором химических элементов, содержащая минералы гидроксиапатит (Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2) и сфалерит ZnS на поверхности, с углекислотной атмосферой давлением (первоначально, после возникновения жизни может снижаться) не менее 10 атм., и морями/океаном. Требуется также поляризованный ультрафиолетовый свет, достигающий поверхности планеты. Это всё. Дальше в игру вступают закономерности. Есть также не закрытая теорией вероятность того, что жизнь может возникнуть даже в более широком диапазоне условий.
Следовательно, вероятность возникновения жизни на подходящей планете оказывается гораздо ближе к единице, чем к нулю. И обитаемых планет во вселенной должно быть огромное количество. При дальнейших исследованиях мы должны будем встретить уйму планет, населённых бактериями, часть из них – с кислородной атмосферой, и т. д.

– генетический код на подобных Земле планетах вполне может быть основан на двуспиральной ДНК, причём даже идентичной нашей, только с другим кодированием аминокислот. Наборы аминокислот будут перекрываться, например, пролин, теоретически, должен быть распространён повсеместно – но маловероятно их полное совпадение. Из интересных вариаций не исключены аналоги ДНК/РНК, основанные вместо рибозы на других 4-6-углеродных сахарах, например, эритрозе или маннозе. Из азотистых оснований в ДНК или ее аналоге аденин и гуанин вряд ли где-нибудь будут заменяться другими, тимин и цитозин – возможно. В том, что нуклеотидов 4, нет обязательности – химия не мешает тому, чтобы их было 6 или другое чётное количество. В примитивной, свежепоявившейся биосфере вполне можно встретить ДНК, в которой вместо тимина будет, как в РНК, урацил. Замены фосфату, входящему в ДНК или её аналог, не просматривается.

– на Марсе жизнь не могла развиться таким же способом, как на Земле, так как атмосферное давление там никогда не достигало 10 атм. Это оставляет для Марса 3 варианта:
а) на Марсе нет жизни и никогда не было – наиболее вероятный вариант
б) на Марсе есть жизнь, занесённая с Земли, с идентичным земному генетическим кодом, набором аминокислот и обнаруживающая родственные связи с земной при генетическом анализе
в) на Марсе жизнь развилась самостоятельно другим способом, по варианту «железного мира» вместо цинкового – реализуется в случае, если этот вариант не бесплоден. Такая жизнь будет обнаруживать систематические отличия от земной, по которым её можно будет опознать – например, отсутствие РНК и использование вместо неё эритронуклеиновой кислоты, большее количество Fe-содержащих белков и меньшее – Zn-содержащих и др. Ее эволюция также должна протекать иначе, чем на Земле – в частности, не будет разделения на бактерии и археи.

– в океанах спутников планет–гигантов, подобных Европе, развитие жизни по земному варианту невозможно. Если жизнь найдёт другой вариант для возникновения (что маловероятно), она будет сильно отличаться от земной по используемым химическим веществам. Ни аденин, ни рибоза не будут там иметь преимуществ перед аналогами, тем не менее белковая жизнь всё равно будет избирательно использовать оптически активные аминокислоты и сахара.  Но наиболее вероятно, что мы найдём в океане Европы примесь сложной органики, аминокислоты которой будут слегка обогащены L-изомерами, но никаких живых организмов.

– хирально чистая органика не обязательно означает жизнь. Например, может найтись планета, в океане которой
 будет много L-аминокислот, отсутствие D-аминокислот, и свободноплавающая эритронуклеиновая кислота. Тем не менее, никакой жизни. Этот вариант реализуется в случае, если ЭНК, в отличие от РНК, не сможет найти связи с белками случайного состава, повышающей продолжительность существования её молекул.

[Combinator]

– на Марсе жизнь не могла развиться таким же способом, как на Земле, так как атмосферное давление там никогда не достигало 10 атм. Это оставляет для Марса 3 варианта:
а) на Марсе нет жизни и никогда не было – наиболее вероятный вариант
б) на Марсе есть жизнь, занесённая с Земли, с идентичным земному генетическим кодом, набором аминокислот и обнаруживающая родственные связи с земной при генетическом анализе
в) на Марсе жизнь развилась самостоятельно другим способом, по варианту «железного мира» вместо цинкового – реализуется в случае, если этот вариант не бесплоден. Такая жизнь будет обнаруживать систематические отличия от земной, по которым её можно будет опознать – например, отсутствие РНК и использование вместо неё эритронуклеиновой кислоты, большее количество Fe-содержащих белков и меньшее – Zn-содержащих и др. Ее эволюция также должна протекать иначе, чем на Земле – в частности, не будет разделения на бактерии и археи.

А почему исключается 4-й вариант - и на Землю и Марс жизнь была занесена извне?

[Docbrain]

Представьте себе, насколько маловероятно то, что молекулы вдруг соберутся и создадут первый живой организм. Это все равно что положить детали в коробку и начать ее трясти, в надежде что детали соберутся ну допустим, в часы.
Однако, раз мы тут с вами разговариваем, то значит подобная самосборка все же имела место. Что и неудивительно, учитавая размеры Вселенной. Однако, подобное маловероятное событие, могло иметь место быть всего один раз. На Земле.

– на Марсе жизнь не могла развиться таким же способом, как на Земле, так как атмосферное давление там никогда не достигало 10 атм. Это оставляет для Марса 3 варианта:
а) на Марсе нет жизни и никогда не было – наиболее вероятный вариант
б) на Марсе есть жизнь, занесённая с Земли, с идентичным земному генетическим кодом, набором аминокислот и обнаруживающая родственные связи с земной при генетическом анализе
в) на Марсе жизнь развилась самостоятельно другим способом, по варианту «железного мира» вместо цинкового – реализуется в случае, если этот вариант не бесплоден. Такая жизнь будет обнаруживать систематические отличия от земной, по которым её можно будет опознать – например, отсутствие РНК и использование вместо неё эритронуклеиновой кислоты, большее количество Fe-содержащих белков и меньшее – Zn-содержащих и др. Ее эволюция также должна протекать иначе, чем на Земле – в частности, не будет разделения на бактерии и археи.

Марс - давно уже что-то вроде Трансильвании. Уже давно доказали, что никаких вампиров там нет и тем не менее, сотни авторов по всему миру строчат фанфики про трансильванских вомперов(а то и про что похуже).

[Прохожий]

Представьте себе, насколько маловероятно то, что молекулы вдруг соберутся и создадут первый живой организм. Это все равно что положить детали в коробку и начать ее трясти, в надежде что детали соберутся ну допустим, в часы.
....

Говорят же ---- это неизбежный процесс за довольно короткое время. А сказки про Боинг со свалки уже не актуальны.
Хоть LUKA почитайте....

[Docbrain]

Говорят же ---- это неизбежный процесс за довольно короткое время.

Да в том-то и дело, что не неизбежный.

[Okub62]

А почему исключается 4-й вариант - и на Землю и Марс жизнь была занесена извне?

Тогда всё сильно усложняется. Не только, как зародилась, но ещё и где, и каким образом перенесена сюда и на Марс, и куда делась на Марсе. 

[Combinator]

Тогда всё сильно усложняется. Не только, как зародилась, но ещё и где, и каким образом перенесена сюда и на Марс, и куда делась на Марсе. 

Если руководствоваться исключительно критерием простоты, то теория божественного происхождения жизни рулит, проще просто не бывает. ))
Ну для особо продвинутых - механика Ньютона, а всякие там всё усложняющие измышления типа общей теории относительности, суперструн, петлевых гравитаций и голографических моделей Вселенной - от лукавого. ))

[Okub62]

Не рулит. Наоборот, появляется ещё одно звено, и тоже неизвестного происхождения.

Дух Маниту создал всех, а откуда взялся сам Маниту?

[Nucleosome]

генетический код на подобных Земле планетах вполне может быть основан на двуспиральной ДНК, причём даже идентичной нашей, только с другим кодированием аминокислот.

генетический код не может быть идентичным и кодировать иначе аминокислоты - это всё равно что сказать - синий синий презелёный красный шар. генетический код - это именно то, как кодируются аминокислоты и если они кодируются иначе, то и код уже иной.

Например, может найтись планета, в океане которой
 будет много L-аминокислот, отсутствие D-аминокислот, и свободноплавающая эритронуклеиновая кислота.

и за счёт чего будет образовываться один изомер, а не другой? да, бывает когда в реакциях образуется почти только один изомер, но не другой, потому что образованию другого препятствует его простраственная конфигурация, но во-первых такие вещи обычно сразу видны и потому как сигналы жизни не расцениваются, а во-вторых среди аминокислот почему так будет?

[Combinator]

Не рулит. Наоборот, появляется ещё одно звено, и тоже неизвестного происхождения.

Дух Маниту создал всех, а откуда взялся сам Маниту?

Так это общая методологическая проблема как науки, так и религии. В основании любой, самой продвинутой научной теории лежит сообщество таких "Маниту", принимаемых в качестве аксиомы без доказательства - откуда взялась Вселенная, почему масса и заряд электрона именно такие, какие они есть, почему Природа предпочитает минимальное действие и стремится к возрастанию энтропии и т.п. вопросы остаются без ответа, а если ответ на них и появляется, то ценой появления новых "Маниту".

[Kweni]

генетический код не может быть идентичным и кодировать иначе аминокислоты

читайте, пожалуйста, внимательнее – «генетический код на подобных Земле планетах вполне может быть основан на двуспиральной ДНК, причём даже идентичнОй нашей». Я называл идентичным не код, а двуспиральную ДНК. Вполне возможно, что у инопланетян мы найдём те же сопряжённые цепочки из тех же 4 нуклеотидов. А код будет другой, и если засунуть нашу ДНК в инопланетную клетку, она сможет синтезировать по ДНК белок, только, из-за различий в коде, другой и бесполезный.

и за счёт чего будет образовываться один изомер, а не другой?

А об этом подробно написано в тексте по ссылкам.

[Combinator]

В отличии от религии, наука пытается найти причины и может поменять своё мнение, иже вскроются новые факты, а не настаивает на раз и навсегда неизвестно установленной догме и люто ненавидит всех, кто осмеливается её пересмотреть.

Вот это уже ближе (хотя в реальности, конечно, всё несколько сложнее). И с этой точки зрения, на мой взгляд, фактов в пользу 4-го варианта тоже не так уж и мало. ))

[Golossvyshe]

Итак, вопрос о жизни земного типа во Вселенной начинает проясняться. В последние дни в сети появилась компиляция трудов биологов за последние годы по вопросу происхождения и развития жизни, охватывающая период от предбиологического мира и вплоть до появления под воздействием вирусов у эукариотических клеток ядра. Поскольку компиляция составлена студентом-биологом и её рекомендует известный биолог Александр Марков, называя «ценнейшим материалом», мы можем считать, что она адекватно отражает современное состояние переднего края науки.


Эти представления только-только сформировалась, в них есть ещё обойдённые вниманием дыры, спорные вопросы, и многие положения, возможно, будут ещё пересмотрены. Но они интересны тем, что теперь мы впервые можем сделать некоторые обоснованные выводы и поддающиеся проверке предсказания о том, что именно нужно для возникновения жизни земного типа, на каких планетах она будет развиваться, а на каких нет.

Теперь можно сказать, что согласно совокупности имеющихся биологических и астрономических сведений:

– для возникновения жизни земного типа не нужно ничего экстраординарного.


Требуется всего лишь геологически активная (включая гидротермальную активность) планета земного типа с обычным для таких планет набором химических элементов, содержащая минералы гидроксиапатит (Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2) и сфалерит ZnS на поверхности, с углекислотной атмосферой давлением (первоначально, после возникновения жизни может снижаться) не менее 10 атм., и морями/океаном. Требуется также поляризованный ультрафиолетовый свет, достигающий поверхности планеты. Это всё. Дальше в игру вступают закономерности.

Безусловно являясь сторонником множественности обитаемых миров, я всё же должен признать – материал вызывает сильную настороженность. Регулярные вылазки бандгрупп британских учёных, терроризирующих общественность своими сногсшибательными открытиями, приучают к скептицизму.
Первый камешек в огород – 10 атм на Земле имело место уже к моменту «великого перелома», где-то 2,6 млрд лет назад. 3,8 млрд лет назад атмосферное давление заведомо не достигало этой цифры. Вероятно даже, оно было менее 1 атм – дегазация недр была в разгаре. А жизнь уже была.
Ну и как бы ура-патриотизм заявления «Требуется всего лишь геологически активная планета земного типа с обычным для таких планет набором химических элементов, содержащая минералы гидроксиапатит (Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2) и сфалерит ZnS на поверхности, с углекислотной атмосферой давлением (первоначально, после возникновения жизни может снижаться) не менее 10 атм.»… Чего проще – авторов в шарашку, на рабочую пайку обр. 1943 г, дать им гидроксиапатит (Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2) и сфалерит ZnS – и чтобы через год самовозникновение живых организмов имело место быть в реале. Слабо?
Кстати, рецензент статьи «известный биолог Александр Марков» также должен быть помещён в одну камеру с рецензируемыми. Как создадут жизнь в пробирке – выйдет на свободу с чистой совестью. Не докажут – значит, не судьба. Ответственность учёного перед обществом, тскзть...

[vika vorobyeva]

Чего проще – авторов в шарашку, на рабочую пайку обр. 1943 г, дать им гидроксиапатит (Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2) и сфалерит ZnS – и чтобы через год самовозникновение живых организмов имело место быть в реале. Слабо?

"Бери хоть девять баб - но чтоб через месяц ребенок был"(с)
Ну что за экстремизм? Борщ вон тоже не варится за 3 микросекунды.

[fyunt]

Первый камешек в огород – 10 атм на Земле имело место уже к моменту «великого перелома», где-то 2,6 млрд лет назад. 3,8 млрд лет назад атмосферное давление заведомо не достигало этой цифры. Вероятно даже, оно было менее 1 атм – дегазация недр была в разгаре. А жизнь уже была.

Вероятно, в начале архея (3,8 млрд. лет назад), после образования коры, и накопления углекислого газа в атмосфере (как и других парниковых газов), температура на поверхности все же не превышала 100-150°С по некоторым оценкам (15). Так как, скорее всего, атмосфера тогда была существенно более плотной нежели сейчас, приблизительно раз в 10 (9),  точка кипения воды была сдвинута в сторону более высоких температур, и даже при 150°С вода могла быть жидкой.

http://www.poteplenie.ru/problem/oi-2-1.htm
...
Не лютуйте особо, это таки не вылазка со "сногшебательным открытием". Это, насколько я понял, лекции для продвинутых школьников о сегодняшнем состоянии дел - обзор гипотез.
...
Хотя вывод насчёт "ничего экстраординарного" и "марсианских вариантов" целиком и полностью принадлежит Kweni. (Это я к тому что Маркова в камеру не надо. Да и других авторов не надо. Может стоит ограничиться одним Kweni?)

[Combinator]

Вероятно, в начале архея (3,8 млрд. лет назад), после образования коры, и накопления углекислого газа в атмосфере (как и других парниковых газов), температура на поверхности все же не превышала 100-150°С по некоторым оценкам (15). Так как, скорее всего, атмосфера тогда была существенно более плотной нежели сейчас, приблизительно раз в 10 (9),  точка кипения воды была сдвинута в сторону более высоких температур, и даже при 150°С вода могла быть жидкой.
http://www.poteplenie.ru/problem/oi-2-1.htm
...

Не с точки зрения бросить камень в огород, а токмо для понимания, что всё не так уж просто, как иногда кажется - ни при 100°С, ни, тем более, при 150°С мир РНК попросту не мог существовать. Наиболее высокая каталитическая активность рибозимов наблюдается при температурах ниже нуля градусов по Цельсию.

[Docbrain]

Безусловно являясь сторонником множественности обитаемых миров

Не понимаю, как в наши дни можно оставаться сторонником теории множественности обитаемых миров. Разве что, тогда до кучи и в Деда Мороза верить....

[Nucleosome]

Наиболее высокая каталитическая активность рибозимов наблюдается при температурах ниже нуля градусов по Цельсию.

однако организмы при температурах выше 100 градусов живут.

[Ssid]

генетический код не может быть идентичным и кодировать иначе аминокислоты - это всё равно что сказать - синий синий презелёный красный шар. генетический код - это именно то, как кодируются аминокислоты и если они кодируются иначе, то и код уже иной.

может - исключения даже на Земле встречаются

Наиболее высокая каталитическая активность рибозимов наблюдается при температурах ниже нуля градусов по Цельсию.

вмороженные в лед... угу...
источник можно?

[Golossvyshe]

Чего проще – авторов в шарашку, на рабочую пайку обр. 1943 г, дать им гидроксиапатит (Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2) и сфалерит ZnS – и чтобы через год самовозникновение живых организмов имело место быть в реале. Слабо?

"Бери хоть девять баб - но чтоб через месяц ребенок был"(с)
Ну что за экстремизм? Борщ вон тоже не варится за 3 микросекунды.

Простите, но и не миллион лет варится тот борщ.
Характерное время протекания биохимических реакций – миллисекунды и доли миллисекунд.  На то, что самосборка живой клетки не может длиться аки постройка египетской пирамиды, тем более геологический процесс, критики указывали дубовым самозарожденцам ещё во времена Опарина.
Так что год, это я от души накинул. Если всё этим ребятам так уж ясно-понятно – уже к утру выйдут из шарашки с триумфом и прямиком в нобелевский комитет за премией.