Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной

[dzver]

"Ж", "О", "П", "А"

А ведь вам нужно на следующем шаге два экземпляра слога ПО (что бы наверняка решить задачу). А отбор прошел только один экземпляр этого слога.
Как быть если вы не можете сделать его копию?

Если вы использует  БИО, то вам на каждом новом уровне прошедшие отобор версии-блоки надо уметь КЛОНИРОВАТЬ, чтобы их хватило на все возможные комбинации следующего уровня отбора. И так на каждом уровне.
Понимаете?
БИО требует полноценного саморепликатора.

- По всей логики, в супе цепочки при взаимодействий отбираются (слипаются, разделяются, свертываются и пр) по эффективному физическому функционалу ("фенотипа"), а не побуквенного состава ("генотипа"). Так что если ПО под рукой нету но ПООООООО эффективно такой же, то и ПОООООО пригодится - и результат опять будет эффективно "правильным". Так что на этом этапе, репликатора "запчастей" не нужно.

- То что некоторые цепочки сильно маловероятны - не обязательно означает что они вообще не существуют; возможно у них просто очень короткое среднее время жизни. Так что если "подождать достаточно" то нужная цепочка рано или поздно появится, и сразу "залипнет" где нужна.

[Stalk.er]

Вот  вам  простенький пример БИО в чистейшем как слеза младенца виде:
У вас есть четыре буквы. "Ж", "О", "П", "А"
Вам из них нужно составить некое слово. Одно единственное из 4-х уникальных букв.
Сколько вариантов слов у вас может быть из этих букв?

4! = 24

Итак у нас будет 24 варианта. Будет ЖО, ЖП, ЖА,  ОЖ, ОП, ОА, ПЖ, ПО, ПА, АЖ, АО, АП, ЖО, ЖП, ЖА,  ОЖ, ОП, ОА, ПЖ, ПО, ПА, АЖ, АО, АП
Далее примем что слог ЖО и слог ПА намного прочнее прочих.
БУДЕТ ТАК: Оракул берёт всю стопку и кидает под пресс. ЖАХ-БАБАХ - и все непрочные пары разлетаются на отдельные буквы.
Далее он их кидает в печь. Они там перемешиваются. Опять спекаются пары. Снова в пресс ВСЮ стопку - ЖАХ-БАБАХ - и снова только прочные пары остались целые.
Через некоторое время ЖО и ПА составляют большую часть этой кучи. Ну и еще стабильные слоги.
Но однажды в печи ЖО и ПА удачно встретятся и вот она [----]

[alex_semenov]

- По всей логики, в супе цепочки при взаимодействий отбираются (слипаются, разделяются, свертываются и пр) по эффективному физическому функционалу ("фенотипа"), а не побуквенного состава ("генотипа"). Так что если ПО под рукой нету но ПООООООО эффективно такой же, то и ПОООООО пригодится - и результат опять будет эффективно "правильным". Так что на этом этапе, репликатора "запчастей" не нужно.

Это - уловка. Не более.

- То что некоторые цепочки сильно маловероятны - не обязательно означает что они вообще не существуют; возможно у них просто очень короткое среднее время жизни. Так что если "подождать достаточно" то нужная цепочка рано или поздно появится, и сразу "залипнет" где нужна.

А это тут причем я вообще не понял.
У нас тут наклевывается спор физика с изобретателем вечного двигателя. Я пытаюсь вам про законы сохаранения, а вы про зацепочки и фигушечки…

Вам привели четкий и ясный, по сути математически-чистый пример (почти теорему), который показывает: сократить число обращений к Оракулу (попыток сложить нужную цепочку) по сравнению с тупым перебором   даже если у вас есть такой чудесный, безотказный чудо-Оракул знающий что вам надо получить в итоге, БЕЗ КЛОНИРОВАНИЯ, одним отбором нельзя!

Ну как не крути: нет репликации? - нет эволюции!
Нет эволюции? Нет никаких ускорителей процесса поиска решений! Только тупой перебор (усугубленный особенностью  реальной физической химии за которую вы все цепляетесь).

Я считаю, что вам для спасения концепции множественности обитаемых миров нужно изобрести некое "недоклонирование" цепочек-кандидатов. Тут видимо действительно придется изобретать "машину созидания". Некий реактор-итератор.
Повторяя в цикле "рост цепочки->отбор->клонирование,  раз за разом по кругу он будучи сам простым (некой гетерогенной средой?), мог бы породить достаточно сложную молекулу методом БИО.
(то есть я тут даже готов отойти от своего принципа "стапель" не проще "корабля")

Крепче же всего, на мой взгляд, выглядит пока что позиция Нуклеосомы занятая им изначально. Если действительно рабочая часть простейшего саморепликатора может быть длиной 20-40 нуклеотидов, то изобилующую повсюду жизнь можно получить и тупым перебором в бульене почти мгновенно (десяток миллионов лет и все готово!).

[alex_semenov]

Далее примем что слог ЖО и слог ПА намного прочнее прочих.
БУДЕТ ТАК: Оракул берёт всю стопку и кидает под пресс. ЖАХ-БАБАХ - и все непрочные пары разлетаются на отдельные буквы.
Далее он их кидает в печь. Они там перемешиваются. Опять спекаются пары. Снова в пресс ВСЮ стопку - ЖАХ-БАБАХ - и снова только прочные пары остались целые.

Это все игрища мальчика, не желающего делать противные уроки. Попытка искаверкать ясную и четкую задачу. где все термины, условия, ограничения имеют ясную интерпретацию в проблему предэволюции.

Кстати Ж, О, П, А  - цепочка неверная... Оракул ее бы отверг.

[Stalk.er]

Это все игрища мальчика, не желающего делать противные уроки. Попытка искаверкать ясную и четкую задачу. где все термины, условия, ограничения имеют ясную интерпретацию в проблему предэволюции.

Кстати Ж, О, П, А  - цепочка неверная... Оракул ее бы отверг.

Вы просто не хотите понять то что я пытался сказать. Что обращения к оракулу не нужны. Я нарсовал ту ступеньку, что отделяет эволюцию до репликатора и после репликатора

[Stalk.er]

Вам привели четкий и ясный, по сути математически-чистый пример (почти теорему), который показывает: сократить число обращений к Оракулу (попыток сложить нужную цепочку) по сравнению с тупым перебором   даже если у вас есть такой чудесный, безотказный чудо-Оракул знающий что вам надо получить в итоге, БЕЗ КЛОНИРОВАНИЯ, одним отбором нельзя!

А я вам привел четкий и ясный пример что оракул не нужен.

[Проходящий Кот]

Лука
  http://www.scorcher.ru/theory_publisher/autor_list.php?id=2694
вообще считает первичным метаболизм а не гены для жизни. Гены появились потом......

[dzver]

Но вот засада.
Вам для первого варианта надо иметь 6 букв Ж, 6 букв О, 6 букв П …
Что бы совершить отбор на первом уровне, вам нужно их РАЗМНОЖИТЬ.

Ваш пример с "оракулом" не понятен.
Не нужно ничего размножать. В начале имеется КУЧА одиночных букв Ж,П,О,А.... скажем 10 тысяч.

Теперь вам, жадному надо попробовать только два варианта:

ЖА-ПО, ПО-ЖА,  (остальные комбинации содержат парные буквы и быть решением не могут)
 
Все! Один из вариантов будет "ДА"
Вы совершили 12+2=14 обращения к Оракулу вместо 24-х.

Т.е. если я правильно понял, целевое слово либо "ЖАПО", либо "ПОЖА". Поскольку Оракул одобряет только подцепочки из целевого слова по условию. Верно?
На этом этапе у нас в КУЧЕ (все одобренные подцепочки):
Ж,П,О,А.... ~10 тысяч без чего-то там
ПО, ЖА, ПО, ЖА, ЖА, ПО, ЖА, ПО, ЖА, ПО, (по много экземпляров)
ЖАПО, ПОЖА (в несколько экземпляров).

Давайте предположим, что Оракул неверные комбинации назад не отдает.
Он их съедает. Это очень похоже на химическую "предэволцию". Неудачные полимеры распадаются.
Что выходит?
В итоге у вас на руках после первого тура отбора осталось три пары.
А ведь вам нужно на следующем шаге два экземпляра слога ПО (что бы наверняка решить задачу). А отбор прошел только один экземпляр этого слога.
Как быть если вы не можете сделать его копию?

Да - съедает ето правильно. Копии делать ненужно, все строительные материалы пока в достаточном наличии.
Упс подвелся : )
В реале никто РНК не съедает: "варятся" и перебираются в супе одни и те же РНК-базы (если не произошел некий "катаклизм" и не уничтожил все). Стройматериалы возвращаются в пуле.
"Оракул" может например, резать неправильные так чтобы оставались только правильные части (можно и в случайном месте - это уменьшит выигрыш, но ненамного).

Нет, если  вы только убиваете недостойных, вы тоже можете пройти БИО (тут все правильно говорят по поводу примитивности подхода Мазура), но  вам надо  предложить Оракулу на одобрение запас дублирующих кандидатов (на все возможные случаи). Так  на первом уровне в нашем примере вам надо по паре каждого кандидата:

ЖО, ЖП, ЖА,  ОЖ, ОП, ОА, ПЖ, ПО, ПА, АЖ, АО, АП, ЖО, ЖП, ЖА,  ОЖ, ОП, ОА, ПЖ, ПО, ПА, АЖ, АО, АП

Тогда отбор прошли бы не 3, а 6 пар:

ЖА , ПО, ОЖ,  ЖА , ПО, ОЖ,

И вам бы хватило слогов для последнего испытания.
Да, но какой смысл был запускать на старте 24 варианта и мучаться с иерархическим отбором, если и при тупом переборе всех вариантов вам надо проверить тольок 24 варианта? Вы не забыли?

Непонятно.
Экономия есть и то большая - вы как-то неправильно подсчитываете циклы.
Вы не заметили, что в КУЧЕ вообще не будут существовать цепочки которые не являются подцепочками целевого слова?
Т.е. на производных "неправильных подцепочек" не тратятся вероятности (и в итоге ни ресурс, ни временных циклов).
Экономия будет и экспоненциальная.
Такт первый - слипаем часть существующих цепочек в КУЧЕ длины 1 до цепочек длины 2(1+1).
Подносим оракулу все цепочки (~1000); он съедает неверные.
Такт второй - слипаем часть существующих цепочек в КУЧЕ длины 1 и 2, до цепочек соответно длин 2 (1+1), 3(1+2)и 4(2+2).
Подносим оракулу все цепочки (~1000); он съедает неверные.
На два такта слово из 4 букв построено - и ТОЛьКО оно.
Если вы возьмете слово длиннее - скажем ПОЖАПОЖОЖАЖОПААП (4^16 = 4294967296), то увидите что оно будет построено с подавляющей вероятности экспоненциально быстрее, по сравнению с если бы оракула не было. Поскольку без оракула, большая часть "вероятностей" будут "затрачены" на [исследование] всех наследников всех неверных подцепочек.
Практически в первый раз когда длина цепочки 16 достигнута (а это получится в логаритмичной зависимости на основу 2 т.е. на 3-ем шагу будет длина 8, на 4-том 16) - то (после прохода через оракула), у нас ВСЕ существующие слова (длины 16), будут верные.
А после еще несколько тактов у нас ~ВСЕ слова будут равны искомого слова.
Если без оракула - то на 4-ом такте искомое слово будет встречаться всреди 16-буквенных слов с вероятности не 1, а 1/4294967296=0.0000000002

Насколько я понимаю, Stalk.er по сути вам говорит то же самое.

P.S. Разумеется, считать экономию в "тактов обращения к оракулом" неправильно. Ибо на заданную цепочку в 10000 нуклеотид и без, и с оракулом - потребуются "только" 13 тактов.
Но в первом случае материала (и времени на сравнения) во вселенной не хватит чтобы произвести все 4^10000 цепочек. А во втором, достаточно нуклеотид (и времени) грубо того же порядка, как и длиной самой генерируемой цепочки.

Цитата: dzver от Сегодня в 18:19:16

    - По всей логики, в супе цепочки при взаимодействий отбираются (слипаются, разделяются, свертываются и пр) по эффективному физическому функционалу ("фенотипа"), а не побуквенного состава ("генотипа"). Так что если ПО под рукой нету но ПООООООО эффективно такой же, то и ПОООООО пригодится - и результат опять будет эффективно "правильным". Так что на этом этапе, репликатора "запчастей" не нужно.

Это - уловка. Не более.

С какой стати? Обосновите.

Вам привели четкий и ясный, по сути математически-чистый пример (почти теорему), который показывает: сократить число обращений к Оракулу (попыток сложить нужную цепочку) по сравнению с тупым перебором   даже если у вас есть такой чудесный, безотказный чудо-Оракул знающий что вам надо получить в итоге, БЕЗ КЛОНИРОВАНИЯ, одним отбором нельзя!

Ну как не крути: нет репликации? - нет эволюции!
Нет эволюции? Нет никаких ускорителей процесса поиска решений! Только тупой перебор (усугубленный особенностью  реальной физической химии за которую вы все цепляетесь).

Одни эмоции.
Вам привели ясные и понятные примеры, что равновероятные рассчеты "по Мазура" - неадекватны к моделируемой ситуации.

Я считаю, что вам для спасения концепции множественности обитаемых миров нужно изобрести некое "недоклонирование" цепочек-кандидатов. Тут видимо действительно придется изобретать "машину созидания". Некий реактор-итератор.
Повторяя в цикле "рост цепочки->отбор->клонирование,  раз за разом по кругу он будучи сам простым (некой гетерогенной средой?), мог бы породить достаточно сложную молекулу методом БИО.
(то есть я тут даже готов отойти от своего принципа "стапель" не проще "корабля")

Я не "защитник" концепции множественности обитаемых миров - а противник подсовывания неправильных рассуждений.
Как я говорил, вероятность может быть и меньше и больше чем "по Мазуру" (именно на экспоненциальных порядков) - но его "вычисления", тут совершенно непричем.

Если у вас есть другие эффективные основания считать некие оценки верными (не эмоции и не догадки или интуиции) - дайте знать.

P.P.S В реальном случае, роль "оракула" играет сама среда (и взаимодействия между цепочек). Наподобие того как утверждение Геделя играет двойнственной роли - как некое математическое утверждение про целых чисел, и в то же время утверждение про собственную невыводимость из аксиом арифметики.
Разумеется, "печелившая цепочка" (или класс таких цепочек-репликаторов) не задана "сверху" - и неизвестно, окажется ли она/они подавленной или преобладающей (хоть в каком-то из аттракторов), при вариаций внешних условий среды.

[Nucleosome]

в общем читаю дискуссию уже второй раз, а "элексира в колбах нет следа" (с)
то есть - со стабильными отрезками в общем не видно движения - ясно только, что они будут и будут слипаться друг с другом и дорастать - и это сильно увеличвает вероятность. но то, что должно быть в итоге - всё равно туман. оно и понятно. также как и про внешние условия не получило продолжения - кстати, ссылка ЛУКи у меня не открывается, но я слышал о таком подходе - вначале сформировались простейшие метаболические пути (лёгшие в основу современных), а потом на них "сели" первые организмы. также - на мой взгляд, от идей Мазура не осталось и камня на камне - впрочем оно там и не стояло - и прежде всего потмоу что - ну пусть кусок РНК свернётся в рибозим - то есть чего мы по его словам должны искать по всем окрестным Вселенным, ну и что? какая сила развернёт его и ещё и так, что он начнём самореплицироваться?. да, сила такая есть - высокая температура - ну повыше 100 градусов или около того - в реакциях ПЦР используется 94 - 96. Но - она должна быть очень коротковременной - иначе всё "поползёт" - а откуда? а потом надо всё повторять вновь - как в ПЦРнице. потому я и говорит про короткие отрезки. в общем - отсюда и далее везде - полный крах. с условиями же вопрос мне кажется зря так замят - ведь может быть, что вероятность образования нужной последовательности очень высоки - если брать всю планету и десятки миллионов лет, но - во-первых - не только объём, но и поверхность океана как видно надо исключать, оставляя лишь прибрежную зону - где есть лужи и есть возможность не быть размытым - для того и потребовались и пузырьки и кристаллы аппатаита, и глины в иных моделях. скорее всего тут нужен узкий температурный режим и сочетания концентраций элементов. и получается уже совсе не в каждой луже - ведь не каждый кусок торфа превращается в алмаз. может быть. а может и нет.

[Stalk.er]

Вернёмся к Оракулу.
Согласен с тем что тут написал dzver

В реале никто РНК не съедает: "варятся" и перебираются в супе одни и те же РНК-базы

Вот именно здесь ошибка в предложенной задаче. Неудачные варианты никто не съедает. Они вновь разбиваются на буквы.

Как я говорил, вероятность может быть и меньше и больше чем "по Мазуру" (именно на экспоненциальных порядков) - но его "вычисления", тут совершенно непричем.

Вот именно. Нужные части репликатора могут быть как и более стабильны, так и менее стабильны. И соответственно вероятность появления репликатора может быть как экспененциально больше комбинаторной вероятности, так и экспоненциально меньше. Ответ может дать только анализ репликатора и стабильность его частей (слогов).

[Nucleosome]

Они вновь разбиваются на буквы.

ну это аналогично съеданию

Нужные части репликатора могут быть как и более стабильны, так и менее стабильны.

хм... куда ж ещё менее? в общем случае. случайно собранный фрагмент никакой стабильной конфигурации принять не может, то есть может, но очень кратковременно, то есть химически - не может. то есть - конечно, есть более и есть менее стабильные. может есть и такие (хотя вряд ли), которые раз уж свернулись, то ни за что не разорвёшь - такие идут "в осадок". но в целом - любоё участок, имеющий хоть какую каталитическую активность, имеет её в том числе и потому, что имеет стабильную конформацию. ведь что такое катализ - это буквально быть в нужное время в нужном месте - то есть - когда что-то надо, катализатор подносит его на блюдичке. и ничего более. то есть - структура его должна быть стабильной. можно, конечно, сказать, что в целом да - но не в целом, петли могут быть и как раз менее стабильные, чем в среднем случайные последовательности, и удерживаться стабильно только если они вместе. в принципе - да, но... уже приведённые как примеры шпильки говорят, что это не так. то есть - локально такое возможно, но в целом по рибозиму - нет. также - в обсуждаемом вопросе во многом теряет смысл понятие "активныей центр" - то есть то, где и происходит реакция, то что "подносит" нужные молекулы - ведь у нас реакция должна происходить буквально "везде", и вот потому-то это и говорит косвенно за то, что структура должна быть стабильной не только кусками, но и в целом.

[Stalk.er]

вот потому-то это и говорит косвенно за то, что структура должна быть стабильной не только кусками, но и в целом.

Да, согласен. Про менее стабильной - это я к тому что если разложить минимальный репликатор и его части окажутся не такими уж стабильными, то уже я с этой идеей могу идти лесом и возникновение репликатора можно объяснить только полностью случайным его созданием целиком, то есть комбинаторно маловероятно. А если это еще будет сопровождаться уменьшением энтропии и увеличением энергии молекулы, то это будет сродни самопроизвольному закатыванию шарика на горку, тоесть вероятность такого события будет еще меньше чем комбинаторная вероятность.

ну это аналогично съеданию

Дело в том что после съедания следует испражнение и питательный навоз У Алекса об этом ни слова 

[dzver]

Так вот. К чему я. Если мы хотим уйти от комбинаторики и увидеть структуру в первичном репликаторе, мы должны разложить его на эти ферментативные центры. Далее это всё надо записать в таблицу, определить вероятность комбинаторной сборки каждого из них, и самое главное - определить стабильность каждого изних (энергию молекулы). Если энергия этих ферментативных центров  окажется ниже чем абсолютно случайных последовательностей такой же длины - то это будет означать что в супе выживут они (запустится эволюция), а весь мусор будет дохнуть и пересобираться в них (устойчивое состояние). Правда нужны условия для постоянной сборки/разборки нуклеотидов. При факторах действующих на разложение цепочек РНК - эти центры выживут(надо затратить больше энергии чтобы их разложить), а всякий мусор не столь стабильный - разложится. Затем снова запускается сборка, затем снова разборка. Выживут только наиболее стабильные. Правда если вскипятить этот суп - сдохнут все))
Далее  в супе будут преобладать они(либо значительный их процент) и вероятность сборки из нескольких центров первого саморепликатора будет не такой уж и маленькой.

Попытка такого "двухуровневого анализа" на принципе "разделяй и владей" - понятна... но к сожалению она не сработает.
Ключевой момент, это "..определить вероятность комбинаторной сборки каждого из них, и самое главное - определить стабильность каждого изних (энергию молекулы)...".
Оба эти факторы для данной цепочки - не абсолютные - а сильно зависят от окружения (которое состоит из других же цепочек, и меняется параллельно).
Например, определите вы что AB намного устойчивее AC в случае окружения единичных мономеров (А, B, C, D...).
Однако сразу после того как произойдет частичная эволюция и увеличится к-во двухбазовых цепочек в среде, то уже не факт, что АB устойчивее СD в окружении (AC, AB, CD, BD....).. может оказаться прямо наоборот.
Теперь нужно "перевычислять/оценивать экспериментально все" уже в новых условий, и так экспоненциально...
Таким образом, в общем случае - система многоуровневая, и со сколь угодно глубоко заходящих и сколь угодно разветвленных обратных связей.
Да и скорее всего бифуркационных точек будет до фига - т.е. с одном и том же статистическом состоянии бульена можно скатиться ("необратимо") в разных аттракторов (спектр аттракторов) - и в каком из них нельзя сказать, нужно все разветвления исследовать.
Единственный метод оценить что будет - это на самом деле проиграть все развитие т.е. осуществить вес процесс. Но на это элементарно ресурсов не хватит т.к. необходимые оценки лавинообразно увеличиваются экспоненциальным образом.

Попытка обойтись только двух уровней как вы делаете - сходни того попытаться предсказывать далечное развитие статитики КА на базе некоей исходной статистики подсчета неких мезо-объектов (цепочек, насчитанных структур или что-то подобное) и их свойств. Но "свойства" - они не жестко имманентны для самих мезо-объектов - а зависят от их окружения и их прошлого - притом сильно непредсказуемым образом.
Тут и пропасть м/у РНК-супа, по сравнению например с тупых ячеек бенара.


Еще и несколько догадок про прословутого "репликатора" (скорее предшественника того, что мы называем "репликатором").

Базовые моменты:
- "Быть репликатором" - вещь относительная.
- И это свойство "быть репликатором" - не абсолютно и не имманентно "объекту" - а зависит от окружения в не меньшей мере, чем от самого "объекта"
- "Пред-репликаторы" - это скорее "очаги" неких стабильных многоуровневых процессов в супе; нежели просто "определенная заданная наперед цепочка РНК" в сферическом вакууме - как интуитивно подразумевается

Например, любая автокаталитическая цепочка (которая увеличивает вероятность образования одинаковых себе цепочек, самим своем присутствием в некоей среде-окружения) - в данном смысле и является "репликатором", в этом окружении; хоть и примитивным.
Раз она увеличивает вероятность своего воспроизведения - то она "захватывает жизненное пространство" более или менее (абсолютно и так никакой репликатор не захватывает полностью окружающей среды, всегда есть некий "эко-баланс").

Заметим что автокатализ может быть сильно опосредствован и-или разветвлен, через большое к-во уровней и обратных связей (репликатор R увеличивает вероятность образования цепочек {Ц1,Ц2}; Ц1 увеличивает вероятность образования {Ц3,Ц4,Ц5} и Ц2 подавляет {Ц6 и Ц7}; высокая концентрация {Ц3,Ц4,Ц5} и ниская {Ц6 и Ц7} обеспечивает увеличения вероятности R).

Т.е. "автокаталитический репликатор" на таком уровне - в определенном смысле является процессом/мезоскопической конформацией - кооперативной вещью, а не просто и только "физически обособленной структуры". Наличие таких мезо-процессов, также сделает "суп" сильно пространственно неоднородным - так что всякие "статистики" потеряют четкий смысл (также, как среднее некоей вер.величины теряет смысл при двугорбового распределения, по сравнению с пуассонового).

Однако стоит "размешать суп" или слегда поменять условия/окружение - и очаги этих "примитивных репликаторов" могут запросто исчезнуть, а эволюция "перекинуться" к неких других аттракторов; с или без четко выраженных автокаталитичных конфигураций.
Т.е. свойство "быть репликатором", также и имеет градации - если конфигурация (путем разветвленных/гибких обратных связей, которые более менее компенсируют изменения в окружении) устойчива к более широких вариаций "внешних условий" - то она является "хорошим репликатором".
Если нет, то "плохим репликатором" (и называть ли такого неустойчивого автокаталитического процесса/конфигурации "репликатором", уже субъективный вопрос).

Относительность свойства "быть репликатором" по отношении окружения - очевидна и для обычных случаев...
Бактерия является репликатором в луже на земле - но не и в короне солнца. Человек ниразу не репликатор на дне океана, и пр.
"Репликаторность" - сама собой, "в сферическом вакууме" - бессмысленное понятие.

Может все это и очевидно - но стоит держать в уме...

[Stalk.er]

dzver. Прочитал ваше сообщение на два раза.
Идея двухстадийности конечно это самый простой, частный случай. Который ещё как-то можно просчитать для известного репликатора. 
Согласен что в случае многоуровневых нелинейных систем подобный расчёт вообще не подойдет. Он подойдет только для частного случая, для одной конкретной молекулы саморепликатора, при значительном упрощении условий и размыкании внешних обратных связей в случае открытой системы. Реально может оказаться куда сложнее, как вы и говорили. Первый репликатор может представлять из себя не одну-две молекулы, а целую систему из простых цепочек. Но тогда всё гораздо печальнее для нас. Задачка может оказаться сложнее чем создание исскуственного интеллекта. В общем случае никто даже и пытался просчитать такие системы. Тут даже гравитационную задачу N тел который век в общем случае не могут просчитать.

[dzver]

Идея двухстадийности конечно это самый простой, частный случай. Который ещё как-то можно просчитать для известного репликатора. 

Ну двухстадийность - это обычный автокатализ с непосредственными обратными связями - система не сложнее чем ячеек бенара или реакции белоусова-жаботинского... Стоит ли такого "тупого химизма" величать "репликатором" (да и оно сразу рассыпется - чуть поменяй среду/окружение)?...

Согласен что в случае многоуровневых нелинейных систем подобный расчёт вообще не подойдет. Он подойдет только для частного случая, для одной конкретной молекулы саморепликатора, при значительном упрощении условий и размыкании внешних обратных связей в случае открытой системы.

Но что за зверь такой "конкретная, безусловная молекула репликатор"?
В каких условий мы будем ее тестировать?
Допустим, эта цепочка как-то нам стала наперед известна. Бог сжалился, и дал нам кратчайшую РНК-цепочку "известного репликатора" : ) Скажем, конкретную РНК последовательность 65 нуклеотидов.
Насколько это "упростит" нам жизнь? Ведь ее нужно тестировать в некоей среде.
Если швырнуть цепочку куда-нибудь случайно - хоть в первую лужу, она не будет реплицироваться (либо ее съедят, либо просто диссоциируется или будет сидеть мертвым грузом).
Скажем, вы приготовите некий "агар" из подпоследоватльности "запчастей" (надеясь что они будут соединяться и репликатор в этой среде размножаться) и ставите эксперименты в контролированной среде.
 Но сколько вариантов есть расщепить молекулу на части? Потом спектр концентрации запчастей тоже может быть важен - как и другие условия (излучение, температура, неорганичные компоненты и пр.). Вполне вероятно, что процесс репликации "заведется" только при очень конкретных условий (хотя раз он пошел - уже комплекс процессов работает, и он возможно далее заведомо устойчив на внешних изменений).
Не говоря уже о специфических случаев - если у "репликаторной цепочки" требуется кооперация с окружением неких запчастей, которые не являются ее простыми подпоследовательностьями (и стабильно формируются из запчастей поменьше опять только при специфичных условий.... т.е. то же самое но на одном метауровне сложности дольше).
Так что сомнительно, что даже это нам особенно поможет - если мы "с бодуна" знаем некую репликаторную цепочку.
(В тем, что такая "одинокая цепочка-РНК-молекула" простейшего вида будет всегда реплицироваться САМА СОБОЙ - вне зависимости от окружения/среды - я конечно, не верю).

Реально может оказаться куда сложнее, как вы и говорили. Первый репликатор может представлять из себя не одну-две молекулы, а целую систему из простых цепочек. Но тогда всё гораздо печальнее для нас.

Вообще нам надо определиться - что такое "первый репликатор"?
Какие требования мы имеем к ним, какие свойства он должен иметь?
Пока мы рассуждаем в парадигме РНК-супа - то скорей [пред]репликатор такое и есть - систему (очаг в супе) из молекул-цепочек и  многоуровневых взаимодействующих каталитичных процессов, которая захватывает конфигурационное пространство (как именно не важно - возможно некий аморфный вид примитивного "деления" из-за возникания характеристичных размеров "очага" - и когда он превысит их, распадается).
Но это очень "неустойчивая" система - она требует специальных условий, наличия супа, не изолирована от всяких воздействий (дуновение ветра - и вся "колония умерла").
Так репликатор это, или нет?
Может, требовать из репликатора "самостоятельность" - чтобы он размножался без наличия запчастей из супа - чтобы сам их сварганивал из неорганики и излучения?
Но по этого определения -  даже вирусы не являются "репликаторами" - ибо они не могут размножаться сами собой, а только в гостевой клетки. Мы вообще не поймем что вирус репликатор, если его "запустить" в неподходящей среде (на венеры, или на марсе : )). Он не выдержит тест : )
Вообще, мутное дело это.

. Задачка может оказаться сложнее чем создание исскуственного интеллекта. В общем случае никто даже и пытался просчитать такие системы. Тут даже гравитационную задачу N тел который век в общем случае не могут просчитать.

Ну, насколько вероятным или нет - не знаю, но определенно процесс будет многоуровневым, сложным и запутанным. Без этого вроде, подразумеваемой устойчивости к вариабельности внешних условий не обеспечить (сама репликация - куда проще - в чисто "репликаторном" смысле, и неорганичный автокатализатор - репликатор).

[Stalk.er]

Ну двухстадийность - это обычный автокатализ с непосредственными обратными связями - система не сложнее чем ячеек бенара или реакции белоусова-жаботинского... Стоит ли такого "тупого химизма" величать "репликатором" (да и оно сразу рассыпется - чуть поменяй среду/окружение)?...

Дело в том что в данной теме подробно не рассматривается эволюция РНК мира. Где-то в этой теме были приведены ссылки как там могла эволюция после образования репликатора, как они там могли приспосабливаться мутировать. Не туда уже дискуссия ушла. Вопрос идет от образовании этой цепочки. То что было до неё никто не называет репликатором. Называем активными центрами, устойчивыми цепочками и т.д Есть версия полной случайной самосборки от топикстартера. Есть оценки длин таких цепочек от Кунина, Мазура, Нуклеосомы и меня.

Но что за зверь такой "конкретная, безусловная молекула репликатор"?

Этого пока никто не знает, есть только оценки длины. Всё

В каких условий мы будем ее тестировать?

В идеальных. Так называемый суп. Это тоже за рамками обсуждения

Скажем, конкретную РНК последовательность 65 нуклеотидов.

Вот это уже по теме. Можете привести ссылки, почему склоняетесь к такой цифре?

Но сколько вариантов есть расщепить молекулу на части? Потом спектр концентрации запчастей тоже может быть важен - как и другие условия (излучение, температура, неорганичные компоненты и пр.). Вполне вероятно, что процесс репликации "заведется" только при очень конкретных условий (хотя раз он пошел - уже комплекс процессов работает, и он возможно далее заведомо устойчив на внешних изменений).

Предполагается что репликатор есть и суп тоже есть. Мы не считаем то, что было после репликатора, мы считаем его длину и вероятность появления во всей видимой и невидимой части вселенной.

(В тем, что такая "одинокая цепочка-РНК-молекула" простейшего вида будет всегда реплицироваться САМА СОБОЙ - вне зависимости от окружения/среды - я конечно, не верю).

Я тоже не верю, но предполагается что она зародилась там где может выжить.

Пока мы рассуждаем в парадигме РНК-супа - то скорей [пред]репликатор такое и есть - систему (очаг в супе) из молекул-цепочек и  многоуровневых взаимодействующих каталитичных процессов, которая захватывает конфигурационное пространство (как именно не важно - возможно некий аморфный вид примитивного "деления" из-за возникания характеристичных размеров "очага" - и когда он превысит их, распадается).
Но это очень "неустойчивая" система - она требует специальных условий, наличия супа, не изолирована от всяких воздействий (дуновение ветра - и вся "колония умерла").

Пока что рассуждаем только в этой парадигме (РНК-мир).

Ну, насколько вероятным или нет - не знаю, но определенно процесс будет многоуровневым, сложным и запутанным. Без этого вроде, подразумеваемой устойчивости к вариабельности внешних условий не обеспечить (сама репликация - куда проще - в чисто "репликаторном" смысле, и неорганичный автокатализатор - репликатор).

Вариабельность и устойчивость к внешним воздействиям мы тут тоже не обсуждаем. Тут было про это, но очень мало. Тут обсуждаются смешные и тупые вещи - оценки длины минимального саморепликатора РНК-мира, и оценки вероятности его появления в идеальном РНК-супе. Можете еще порассуждать об оценках размера вселенной. Это тоже вроде по теме)))

[Stalk.er]

Вы можете перебирать их и предоставлять их как ответ … эм… "Оракулу".

Алекс, давайте пример без Оракула. Потому что у вас не Оракул, а вредитель. Он ест цепочки)

Условия:
Пусть известен целевой репликатор. Он имеет структуру ABC. Пусть A имеет n букв, В имеет m букв, С имеет k букв.
Пусть алфавит состоит из 4 букв.
Пусть общее количество букв вначале равно Х
Система будет закрытой для обмена буквами с внешним миром, но открыта для потока энергии.
Пусть будут операции разборки/сборки, которые равны N = v*T, где N - общее количество операций, v - количество операций в единицу времени (для

букв). Т - время (количество единиц времени). v = const.

Определить:
1. Время Т для сборки репликатора при случайной сборке всего репликатора АВС.
2. Время Т для сборки репликатора при условии, что элементы подмножества общим количеством М, в том числе А, В, С могут быть собраны,
но не могут быть разобраны за всё время эксперимента.

Итак для первого случая вероятность сборки из отдельных букв Р(АВС) = 1/(4^(n+m+k)).
Количество операций N для создания АВС: N(ABC) = 4^(n+m+k).
Время Т =  4^(n+m+k) / v.

Для второго случая:
Вероятность сборки из отдельных букв А: Р(А) = 1/(4ⁿ)
Вероятность сборки из отдельных букв B: Р(B) = 1/(4^m)
Вероятность сборки из отдельных букв C: Р(C) = 1/(4^k)

Количество операций N для создания А: N(A) = 4ⁿ
Количество операций N для создания B: N(B) = 4^m
Количество операций N для создания C: N(C) = 4^k

Определим Т(А), Т(В), Т(С) - время для сборки А, В, С.
Т(А) = N(A) / v = 4ⁿ / v
Т(B) = N(B) / v = 4^m / v
Т(C) = N(C) / v = 4^k / v

После времени max(Т(А), Т(B), Т(C)) мы будем иметь по крайней мере по одной штуке А, В, С
Вообще дальше надо оценивать систему в динамике. Но мы зададим условия и прикинем в статике.
Зададим количество А, В, С > NUM. Такое состояние получим при Т1 = NUM * max(4ⁿ /v, 4^m /v, 4^k/ v)
Примем n > m > v - тогда Т1 = NUM * 4ⁿ /v
Через время Т1 свободных букв будет X-NUM*M

Через время Т1 (реально раньше) запускается вторая стадия:

Вероятность сборки из NUM количества А,В,С репликатора АВС:

Р(АВС) = (NUM/(X-NUM*M)) / 3^М = NUM / ( (X-NUM*M)*3^М )

Отсюда минимальное число NUM, при котором вторая стадия может быть осуществлена равно 3^М/(X-NUM*M) , время Т1 = 3^М/(X-NUM*M) * 4ⁿ /v

Количество операций N для создания АBC: N(ABC) = 3^М

скорость операций по склейке слогов А, В, С v2 упадет пропорционально NUM/(X-NUM*M) тоесть v2 = v*NUM/(X-NUM*M)

Время операции по созданию АВС Т2 = 3^М / (v*NUM/(X-NUM*M))

Общее время Т = Т1 + Т2 = 3^М/(X-NUM*M) * 4ⁿ /v  +  3^М / (v*NUM/(X-NUM*M))

А теперь сравните с Т =  4^(n+m+k) / v

Что будет расти быстрее от n, m, k?

[dzver]

Вопрос идет от образовании этой цепочки. То что было до неё никто не называет репликатором. Называем активными центрами, устойчивыми цепочками и т.д Есть версия полной случайной самосборки от топикстартера. Есть оценки длин таких цепочек от Кунина, Мазура, Нуклеосомы и меня.
Цитата: dzver от Сегодня в 08:06:10

    Но что за зверь такой "конкретная, безусловная молекула репликатор"?

Этого пока никто не знает, есть только оценки длины. Всё

Гм, спасибо за пояснения.

И все же, такой вопрос.
Пусть есть некая молекула которая обладает обычным автокаталитичным свойствам - в некотором "идеально приготовленном" под этой цели бульоне/окружении (пусть и очень специальном).
Считается ли такая цепочка "репликатором", участниками дискусии в этой ветке?
Если нет - почему, в чем разница?
Если да - так ведь автокаталитичные реакции известны - стало быть, и репликатор уже найден?

Еще может быть, тупой вопрос..
В чем принципиальная разница между "устойчивыми цепочками" и репликаторами?
Если начать с нормальном распределении цепочек в супе - и после некоторого времени суп из-за взаимодействий населяется сильно непропорционально в смысле типов цепочек - устанавливая при этом какое-то динамическое равновесие.
Напр. цепочки типа X, представлены в сильно превалирующем количестве, на порядков несоизмеримом с их пропорции м исходного нормального распределения.
"Репликаторы" ли Х в этом случае - и если нет - почему?

В идеальных. Так называемый суп. Это тоже за рамками обсуждения

Дык суп супу рознь...
Т.е. к супе никаких требований нет?
Или наоборот - считается что любые требования к супе которые нужно подогнать под репликатора чтобы инициировать процесс - выполнены?

Вот это уже по теме. Можете привести ссылки, почему склоняетесь к такой цифре?

Нет, взял число совершенно наобум - ради примера.

Мое имхо, "[пред]репликатор" (на уровне супа) - это не некая абстрактная голая "конкретная цепочка", сама по себе.
А скорее, некий комплексный процесс ее взаимодействия с других цепочек  (ибо без участия определенного вида цепочек супа из локального окружения - никакая репликация не будет) - ведущий (с подавляющей вероятностью) к репликацию цепочек, участвующих в того же комплекса.
Репликатор-цепочка является "основной" разве что если примерно, ей можно вменить "отвественность" для инициации процесса.
В том смысле, что некие ограниченные вариации цепочек супа в непосредственной окрестности, слабо отражаются на его "затравочное" свойство инициировать процесс.
Т.е. по большому счету, более менее "любые" конфигурации являются "годной едой" для комплекса репликатора.

Предполагается что репликатор есть и суп тоже есть. Мы не считаем то, что было после репликатора, мы считаем его длину и вероятность появления во всей видимой и невидимой части вселенной.

Так ведь чтобы имело смысл даже намерение считать хоть что-нибудь про чего-то - нужно как минимум четко знать требуемые свойства целевого объекта... о чем именно идет речь.

[alex_semenov]

Итак для первого случая вероятность сборки из отдельных букв Р(АВС) = 1/(4(n+m+k)).
Количество операций N для создания АВС: N(ABC) = 4(n+m+k).
Время Т =  4(n+m+k) / v.

Для второго случая:
Вероятность сборки из отдельных букв А: Р(А) = 1/(4n)
Вероятность сборки из отдельных букв B: Р(B) = 1/(4m)
Вероятность сборки из отдельных букв C: Р(C) = 1/(4k)

Количество операций N для создания А: N(A) = 4n
Количество операций N для создания B: N(B) = 4m
Количество операций N для создания C: N(C) = 4k

Определим Т(А), Т(В), Т(С) - время для сборки А, В, С.
Т(А) = N(A) / v = 4n / v
Т(B) = N(B) / v = 4m / v
Т(C) = N(C) / v = 4k / v

После времени max(Т(А), Т(B), Т(C)) мы будем иметь по крайней мере по одной штуке А, В, С

У вас ошибка в логике рассуждений. Появление каждой из цепочке А, В, С - НЕЗАВИСИМЫЕ события. Поэтому вероятность одновременно трех независимыс событий (появления и А, и В, и C) равна произведению вероятностей каждого из событий:

P(АВС)=P(A)*P(B)*P(C)=  1/(4^n)* 1/(4^m)* 1/(4^k)=1/(4^[n+m+k])

Поэтому я и говорил тут: нет разницы для случайного перебора одну цепочку получить длиной m или  три, суммарной длиной m. Если бы это было не так, идея репликатора из множества коротких  цепочек была бы центральной во всех теориях абиогенеза.

C алгоритмом БИО я разбираюсь. Во всяком случае готовлю более АДЕКВАТНЫЙ (прозрачный) пример чем та Ж, О, и так далее. Я вижу, что пример с комбинаторной перестановкой букв был КРАЙНЕ неудачный, мутный и короткий (ничего не показывающий).

[ВадимZero]

Считается ли такая цепочка "репликатором", участниками дискусии в этой ветке?

Автокаталитическая реакция, должна сохранять свою способность к само-копированию, при эволюционном усложнении.