Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной

[tbisham]

Мазуру, автору этой гипотезы, вы уже к сожалению никакого вопроса задать не можете.

Я очень сожалею.

А слова вероятностЬ, разбросанные по всему тексту, вам не достаточно?

Поясню, что я имею ввиду. Вероятность p1 случайного зарождения жизни в области размером с горизонт ~1/10^900. Вероятность p2 того, что в одной и той же области, размером с горизонт, появится три разных источника жизни ~ (1/10^900)^3. Это очень малое число. Однако для домена вероятность того, что в какой либо области размером с горизонт появятся сразу три источника жизни равна I/p2, что, опять же, число инфляционного масштаба. То-есть могут быть области, размером с горизонт, в которых будет множество источников жизни.

[-Asket-]

В феврале 2022 года в PNAS вышли две концептуальные статьи о теории эволюции «К теории эволюции как многоуровневому обучению» (Toward a theory of evolution as multilevel learning) и «Термодинамика эволюции и происхождение жизни» (Thermodynamics of evolution and the origin of life) Их авторы — физики Виталий Ванчурин и Михаил Кацнельсон, а также биологи Юрий Вольф и Евгений Кунин. В этом номере читайте беседу Наталии Деминой с Евгением Куниным.
Жизнь как многоуровневое обучение
…
— В одной из статей вы говорите, что жизнь — это многоуровневое обучение, а в другой, что жизнь — редкая вещь, но она в принципе не уникальна…
— То, что жизнь возможна, в доказательстве не нуждается, а вот то, что она возникает в какой-то степени закономерно… Да, здесь мы делаем такое предположение, и нужно сказать с совершенной откровенностью, что для меня это, простите, дурно пахнущее выражение, смена мировоззрения. Я всегда считал жизнь невероятной вещью, возникнувшей случайно на бесконечных просторах пространства и времени. Эти наши теоретические построения заставляют нас думать, что жизнь — это все-таки закономерный процесс, непростой и хрупкий, возникающий в ходе эволюции сложных систем.
— Вы даже говорите, что Вселенная самонастроена (self-tuned) на возникновение жизни…
— В некотором смысле… Конечно, с такими афоризмами нужно быть осторожными, и они требуют правильного понимания. Это высказывание совсем не подразумевает, что Вселенная обладает свободной волей или как-то сама себя настраивает, но в то же время оно осмысленно и, как мне представляется, в каком-то смысле верно. Вселенная эволюционирует с образованием разных уровней обучения и эволюции с самого начала, с момента Большого взрыва. Существующие во Вселенной структуры самоорганизуются с возрастающей локальной сложностью. Разумеется, в целом энтропия Вселенной возрастает — согласно второму закону термодинамики иначе быть не может, — но в огромном числе локальных окружений происходит существенное снижение энтропии в процессе обучения (learning).
В принципе, это не противоречит тому, что Илья Пригожин в рамках своей версии неравновесной термодинамики называл диссипативными структурами, но, как мне представляется, та форма теорий, которую мы пытаемся развить, идет гораздо дальше и более последовательно, представляя эволюцию путем обучения как общую основу существования Вселенной. В этом смысле процесс самоорганизации может рассматриваться как некоторая, если хотите, настройка, ведущая к происхождению столь сложных феноменов, как наша жизнь…

Борис Штерн в интервью с Александром Марковым обсуждает узкие места в теории происхождения жизни: абиогенный синтез нуклеотидов, неферментативная репликация РНК, эволюция рибосомы, возникновение эукариотической клетки.
Александр Марков: «Я считаю вполне реальным, что в одной галактике есть несколько обитаемых планет»
…
— Теперь немного спекулятивный вопрос. Ваше ощущение: возникновение первой клетки — это процесс вероятный или невероятный, если нормировать на число планет с подходящими условиями? Понятно, что здесь нет надежных зацепок, речь может идти только об ощущениях.
— Катастрофически не хватает данных.
— Настолько не хватает, что даже на уровне ощущения трудно сформулировать?
— Я все-таки верю, что на пути поиска условий для неферментативной репликации будут дальнейшие успехи и станет ясно, что такое в принципе возможно. В таком случае я считаю вполне реальным, что в одной галактике есть несколько живых планет.
— Это уже нечто!
— А если окажется, что Кунин прав и неферментативная репликация невозможна, — ну, тогда безнадега.
— Тогда да, тогда привлекаем на помощь мультиверс.
— Тогда только так. Но мне кажется, там есть что-то в логике. Мне кажется, неферментативная репликация должна работать чисто из логических соображений. Можно я слайд покажу? Вот смотрите: идея в том, что если рождение первого репликатора шло по Кунину, то есть всё началось со сборки огромного эффективного рибозима, то на какой-то планете сначала должно было синтезироваться абиогенным путем неимоверное количество случайных РНК — настолько много, что одна из них случайно оказалась с такими редчайшими свойствами. Почему эти молекулы так размножились на планете — непонятно. Ну, и нужны десять в невероятной степени планет, чтобы хотя бы на одной из них собралась нужная молекула. Почему на них на всех в таком диком количестве синтезировалась РНК, остается непонятным. И самое интересное: молекула РНК обладает свойством комплементарности, что и делает жизнь возможной. Она кодирует сама себя, она может служить матрицей для собственного размножения. Это свойство в кунинском сценарии возникает как рояль в кустах. То есть молекулы синтезировались, не используя это свойство, а потом, когда возник огромный рибозим, оно вдруг пригодилось — дескать, как хорошо, что у нас, оказывается, есть такое свойство, теперь будем размножаться.
В сценарии, где неферментативная репликация возможна, всё не так. Там не нужно огромного количества РНК. Достаточно первой — она появилась, и всё стало размножаться. В этом случае комплементарность — не рояль в кустах, а то самое свойство, благодаря которому они начали размножаться с самого начала. То есть получается гораздо проще.
Естественное возражение здесь такое: «До сих пор не найдены условия, где неферментативная репликация идет достаточно быстро и достаточно точно». Тем не менее она как-то идет в пробирке у ученых. Вероятность того, что она где-то идет лучше и быстрее, может быть, маленькая, но ее надо сравнивать с той самой десять в минус тысячной, которая требуется во втором сценарии. На мой взгляд, очевидно, что порядки совершенно разные. Гораздо вероятней, что найдутся условия, при которых работает неферментативная репликация, чем что таких условий в природе не существует. Это, конечно, не наука, а какая-то натурфилософия, тем не менее мне интуитивно кажется, что должно быть так…

[Павел Васильев]

Александр Марков: «Я считаю вполне реальным, что в одной галактике есть несколько обитаемых планет»

При этом признал, что фактов нет. Судя по всему данный аналитик полностью игнорирует временной фактор и эволюцию Вселенной после БВ. На заре её существования не было не то что сложной органики, но и поликристаллической неорганики, да и необходимой металличности как условие формирования биосфер землеподобных планет или суперземель. Соответственно в первые 2-5 млрд.лет в молодых галактиках не было вообще ни одной обитаемой планеты. Потом для звёзд 2го, 3го поколений стали появляться предпосылки и кратковременные зачатки биосфер. Для нашего Млечного Пути с его 400 млрд звёзд и возрастом в 10-12 млрд лет биопланет должно быть не несколько, а очень много - десятки, если не сотни миллионов.  На каждой каменистой планете у звёзд классов FGKM в обитаемой зоне, где плещется в тёплом море вода на протяжении по крайней мере 2-3 млрд лет, есть воздух и временами выглядывает из-за туч светило, обязательно должна быть жизнь. И сейчас формируется, выбивается и переносится метеоритами на другие тела. И через 10 млрд лет таких планет в Галактике будет гораздо больше. Ибо идёт эволюция, усложнение строения материи и структуры вещества.     

[Olweg]

Ваше мнение - что вероятность появления жизни в нужных условиях равно единице - тоже не более чем мнение.

А вот «смена мировоззрения» Кунина интересна.

[mbrane]

Вероятность p1 случайного зарождения жизни в области размером с горизонт ~1/10^900.

Как считал вероятность ...из пальца высосал?

[EmperioAf]

Вероятность p1 случайного зарождения жизни в области размером с горизонт ~1/10^900.

Как считал вероятность ...из пальца высосал?

Во втором сообщении этой темы автор топика так написал.

[vika vorobyeva]

Сегодня занятная заметка в Naked Science:
https://naked-science.ru/article/biology/poyavlenie-zhizni-svyazali-s-reaktsiyami

Элиза Бьонди (Elisa Biondi) и ее коллеги из Фонда прикладной молекулярной эволюции провели лабораторные эксперименты, показав, что сравнительно длинные – до 100-200 звеньев – цепочки РНК спонтанно образуются при перколяции (просачивании) смеси нуклеотидов сквозь вулканическое стекло. Такие минералы образуются при быстром застывании базальтовой магмы, которой было исключительно много на поверхности молодой Земли.

[mbrane]

Во втором сообщении этой темы автор топика так написал.

понял... вопросов к источнику расчетов более не имею... но не к методике... Дело в том что понятие случайный крайне путанное, и когда семенов  начинает говорить о слчайном  - он вещает лапшу на уши не сведующим в маематике людям... дело в том что слчайность определяется  правилами выборки , которые далекол не универсальны... Есть знаменитый пардокс теории вероятности о треугольниках (парарадокса Бертрана) https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%81_%D0%91%D0%B5%D1%80%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B0_(%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BE%D1%8F%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C).  Какое это имеет отношение к абиогензу ..? Авот какое ... Семенов пишет а давайте мы вшапку кинем двадцать шаров с буквами и будем по одному вытаскивать и будем проверять вышло ли из слова ..опа - счастье... Увы и ах - так механизм абиогенза не работает, И докмнс - в слепом чаовщике привел жругой алгоритм - он тоже стохастический , гэто самый настоящий гентический алгоритм. То есть берется поколение , проводятся мутации , функцие фитнеса определяются наиболее подходящие потомки - всех остальных унитожаем (они становятся строительным маериалом для новой генраци)... и так  пока опа в счастье не прекратится.. Это тоже хитрый но случайный выбор... Единственный тонкий ньанес мы не можем целевую функцию сейчас восстановит \ь или последовательность целевых функций (скорее всего это погоня за о\каким-то ограничивающим нфактором на данный моомент времени)   

Сегодня занятная заметка в Naked Science:
https://naked-science.ru/article/biology/poyavlenie-zhizni-svyazali-s-reaktsiyami

Элиза Бьонди (Elisa Biondi) и ее коллеги из Фонда прикладной молекулярной эволюции провели лабораторные эксперименты, показав, что сравнительно длинные – до 100-200 звеньев – цепочки РНК спонтанно образуются при перколяции (просачивании) смеси нуклеотидов сквозь вулканическое стекло. Такие минералы образуются при быстром застывании базальтовой магмы, которой было исключительно много на поверхности молодой Земли.

а как при этом возникает киралльный синтез?

[Проходящий Кот]

А это уже вопрос к товарищу Дарвину.....

[-Asket-]

Элиза Бьонди (Elisa Biondi) и ее коллеги из Фонда прикладной молекулярной эволюции провели лабораторные эксперименты, показав, что сравнительно длинные – до 100-200 звеньев – цепочки РНК спонтанно образуются при перколяции (просачивании) смеси нуклеотидов сквозь вулканическое стекло. Такие минералы образуются при быстром застывании базальтовой магмы, которой было исключительно много на поверхности молодой Земли.

Обсуждение статьи на канале Троицкого Варианта с PhD по биологии Константином Лесковым:

[gan]

Обсуждение статьи на канале Троицкого Варианта с PhD по биологии Константином Лесковым:

Фенол хуже чем радиация-я аж вспотел не обращайте внимания, рабочие моменты... Классное видео.

[Бобр-99]

Сегодня занятная заметка в Naked Science:
https://naked-science.ru/article/biology/poyavlenie-zhizni-svyazali-s-reaktsiyami

Вот так всё постепенно и прояснится.

Такая усталость от - мы никогда не узнаем это. Хоть уши затыкай.

[Проходящий Кот]

Гипотеза Мазура-Кунина равносильна гипотезе Джинса в планетологии.
Где однако всегда существовала гипотеза Лапласа-Шмидта.

[-Asket-]

Александр Марков. Происхождение жизни 9. Неферментативная репликация.

[Бобр-99]

А вот «смена мировоззрения» Кунина интересна.

Не могу серьёзно к нему относиться. Ну совсем гуманитарное у него мышление.
Например в начале книги дает определение вируса как чего-то живущего внутри клетки, и далее, на всем протяжении рассуждения о неклеточных вирусах.

[Бобр-99]

Сегодня занятная заметка в Naked Science:
https://naked-science.ru/article/biology/poyavlenie-zhizni-svyazali-s-reaktsiyami

Вот в чем-то подобном собака и зарыта.
А то вероятности.. взятые с потолка.

[Rattus]

и далее, на всем протяжении рассуждения о неклеточных вирусах.

Всмысле?

[it]

Сегодня занятная заметка в Naked Science:
https://naked-science.ru/article/biology/poyavlenie-zhizni-svyazali-s-reaktsiyami
Цитата
Элиза Бьонди (Elisa Biondi) и ее коллеги из Фонда прикладной молекулярной эволюции провели лабораторные эксперименты, показав, что сравнительно длинные – до 100-200 звеньев – цепочки РНК спонтанно образуются при перколяции (просачивании) смеси нуклеотидов сквозь вулканическое стекло. Такие минералы образуются при быстром застывании базальтовой магмы, которой было исключительно много на поверхности молодой Земли.

Стандартная белиберда эволюционистов, пыжащихся доказать, что жизнь на Земле сама по себе самозародилась.
Во-первых, каким образом  могли оказаться на вулканическом стекле только эти 4 редчайших вещества в отсутствие каких-либо примесей?
Во-вторых, каким образом это были даже не просто рибонуклеотиды (с одной фосфатной группой), а трифосфаты (с тремя фосфатными группами)? Ведь присоединение фосфатной группы - энергетически крайне невыгодный процесс!

Тоисть. Экспериментаторы взяли некоего сферического коня в вакууме - сложные вещества, самопроизвольный случайный синтез которых в природе не только крайне маловероятен, так ещё и крайне энергетически невыгоден, и расположили их на вулканическом стекле в отсутствие каких-либо иных веществ, кроме воды.

Обычная проблем этих синтезов ДНК какая? Такая, что ДНК в естественных условиях быстро гидролизуется и распадается. Возможно, в порах вулканического стекла такой гидролиз затруднён.

Однако более вероятно другое. Авторы не исследовали структуру получившихся полимеров. Поэтому вообще не факт, что то, что они получили, было именно цепочкой ДНК.
Почему-то во всех такого рода исследованиях используют не монофосфаты, а именно трифосфаты. Потому что монофосфаты не полимеризуются, а вот трифосфаты - таки да, самопроизвольно полимеризуются. И если расположить такие трифосфаты с специальные футлярчики в виде нанопор в стекле, куда не добираются в большом количестве молекулы воды и не гидролизуют продукт, то да, эти трифосфаты в итоге как-то заполимеризуются. Но вот как именно они заполимеризуются - это вопрос!

[Olweg]

Однако более вероятно другое. Авторы не исследовали структуру получившихся полимеров. Поэтому вообще не факт, что то, что они получили, было именно цепочкой ДНК.

В приведённом Викой фрагменте совершенно ясно написано, что были получены цепочки РНК.

[it]

В приведённом Викой фрагменте совершенно ясно написано, что были получены цепочки РНК.

На заборе тоже много чего понаписано.
Так вы перейдите по ссылочке на собственно оригинальную статью.
А там написано:
"Several independent assessments of the slowly migrating products confirm that the nucleotides in type (b) products were covalently linked. Specifically, the complete product mixture from MRM glass was passed through Amicon™ ultrafilters with increasing size cutoffs. Most of the high molecular weight products [type (b)] were retained by 30–50 kDa filters. Approximately 25% were retained by 100 kDa filters (Fig. 3). This corresponds to what would be expected from polyribonucleic acids that have a length of 90–300 nucleotides."
Тоисть в реале они определили только лишь приблизительные линейные размеры той хрени, что у них насинтезировалось в порах стекла.

А потом честно признаются: "This established that the type (b) polyribonucleic acid contains a substantial proportion of 3′,5′ linkages between ribonucleotides in a linear structure. These data do not, of course, exclude some 2′,5′ linkages or some branching."
Тоисть что кроме кошерных связей 3′,5′ могут быть некошерные 2′,5′, а также что могут быть не только цепочки, но и разветвления.

Так что никогда не читайте российских популяризаторов науки до обеда!
Они врут и выдумывают всегда!