Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной

[dzver]

Ясно, что с Оракулом (первый алгоритм), который не разбирает удачные подцепочки, а только неудачные (возвращая и те и те назад), вы получите искомую цепочку БЫСТРЕЕ (за меньшее число сборок-разборок) чем в случае просто слепой сборки (второй алгоритм) и разборки цепочек (это вообще случайное блуждание).
Но даже меньшее число попытко "с Оракулом" все равно у вас будет БОЛЬШЕ, чем если бы вы просто по-порядку перебирали уже готовые цепочки (что в химии не возможно, согласен).

Если в химии невозможно, то о чем тогда речь.

То есть. Если у вас цель получить мономер из R букв длиной m, даже с Оракулом  вам надо БОЛЬШЕЕ число попыток чем просто R^m

Нет. Вы не провели анализ/прикидок  "до конца".
В алгоритме с оракулом, время необходимое для нахождения цепочки длиной m, увеличивается линейно с увеличении m (при всех прочих равных).
В алгоритме без оракулом, время необходимое для нахождения цепочки длиной m, увеличивается експоненциально с увеличении m (при всех прочих равных). (случайное блуждание).
В этом можно убедиться експериментально Монте-карлом, запуская оба алгоритмы и сравнивания времена работы обоих алгоритмов при длину целевой цепочки например 5,10,15,20.

А можно и прикинуть сразу.
В алгоритме без оракула - случайное блуждание вокруг среднего (длины); и перебирание всех типов цепочек.
В алгоритме с оракула - длины правильных подпоследовательности закономерно нарастают все время - и никогда не сокращаются - в итоге получая целевую цепочку (и именно ею) за линейное время по m.

Алгоритм без оракула - случайное блуждание. Это как если вы начали двигаться в клетке x=0 и вероятность перейти влево и вправо одинакова - какое средное время чтобы вы оказались в точку x=10? А в точку x=20 при всех прочих равных?

А в случае с оракулом - кто-то все время вас подталкивает к "целевую точку" x=10, меняя вероятности соответно. Например если x=10 вправо то вероятность перейти вправо к вероятности перейти влево = 70:20%. Если x=10 то соотношения вероятностей переходов наоборот.
Это - линейное движение "к цели" с постоянной скоростью, и время достижения с нуля до x, зависит линейно от х.

Конечно в данном стохастическом алгоритме все посложнее (точные комбинаторные вычисления довольно сложны - из-за обрезания на длин 0 и максимальной, напр. в случайном варианте без оракула - пуассон "искривлен" и его верх находится почти в L=1) - но качественно все то же самое.

Оба алгоритма работают в одном "объеме" (1000 нуклеотид) - и время их работы в зависимости от m - прямо отвечает количества "сравнений" которые проводятся.
И одно из них экспоненциально по m - а другое (с оракулом) - линейно.

[Прохожий]

Вопрос только когда включится Оракул-Дарвин...

[dzver]

Какие дырки?
Дайте прямую ссылку я сам посмотрю.
Кстати. Я сказал, что примитивные автоматы вполне могут тоже порождать третий тип поведения. Но этот тип будет КРАЙНЕ ограничен. То есть он никуда не ведет.

Неинтересно.
Это КА "волнового типа" - примитивно-линейные (следующее состояние - тупой xor состояний всех соседов), обратимые и без памятью, поэтому и мутации влияют только линейно на якобы "репликаторной волне".

Суть была в том что сравнения уместны только там, где они имеют смысла. Из существований таких КА никаких выводов делать например нельзя про экономике, РНК или какого-нибудь другого домена (а если все же сравнивать, то основания делать такого должны быть подробно аргументированы/оговорены).

[СТОкрат]

Взяли товарища Семёнова под белы рученьки и, запудрив ему мозги комбинаторными переулками, завели с площади Математической Ясности в Химический Тупик. Вот оно -- научное обоснование бесполезности финансирования науки. У лебедя хоть какая-то надежда на достижения науки, а если разума во вселенной полно, то он, очевидно, везде остановился на уровне нашего века. Ну и зачем тоды ?

[ivanij]

а если разума во вселенной полно, то он, очевидно, везде остановился на уровне нашего века. Ну и зачем тоды ?

 Так хоть бы в таком виде разума удостоверится! И на том спасибо. Только по-видимому, с разумными существами, находящимися именно на таком уровне развития возможно установление связи, и устойчивых двусторонних отношений.

[Nucleosome]

В десяток мономеров так сложно ведущий себя саморепликатор вы не впихнете никак.

а я и не собираюсь - с самого начала шла о чём речь? о ЗНАЧИМЫХ позициях - то есть о тех, которые или вообще нельзя заменить, или если можно, то надо менять что-то ещё. а помиом этимх позиций будет конечно и масса других - которые могут заменятся достаточно свободно - вот как вы пишите:

Вам нужен саморепликатор, способный переносить широкий спектр мутации и порождать широкий спектр иного фентипа РНК-саморепликаторов.

тогда как это:

Он заполнит своими копиями весь суп, войдет в термодиномическое равновесие со средой и тем все и кончится.

относится к 100% консервативным последовательностям - чтобы убедится, что такого не бывает - посмотрите хотя бы ту базу данных на которую я давал ссылку - то есть смотрите на РНК одного семейства. да даже и такой в термодинамическим равновесии он не окажется - не может саморазмножающийся и ещё и термодинамически не стабильный объект придти к такому - он может только быть в равновесии с самим собой - то есть одни копии его будут разрушаться - другие снова строится - на основании имеющихся - но это совсем не термодинамическое равновесие. кстати - вот именно когда равновесие будет таким - и начнётся самое интересное - при наличии хоть какой вариабельности конечно...

И это все?

всё - но это не так мало.

Вот оно -- научное обоснование бесполезности финансирования науки.

вы... из текущего правительства Испании? или Италии? просто к чему здесь это не понятно...

У лебедя хоть какая-то надежда на достижения науки, а если разума во вселенной полно, то он, очевидно, везде остановился на уровне нашего века. Ну и зачем тоды ?

а кто говорил о разуме? знаете ли - от саморепликатора до разума - ещё очень далеко.с чего вдруг раз эволюция есть, то она приводит всякий раз к одному и тому же? разнообразие мира, видимого из окна (если там не только асфальт и цемент) - говорит совсем о другом. однако это несколько иная тема... да и посыл - если ничего не слышно, то стало быть нам некуда развиваться - бред собачий в зайцевском духе - можно подумать у нас только и есть забота, что слать спам куда попало. если так - то в самом деле развиваться ни к чему. у нас под ногами ещё проблем хватает - и самое главное - они только начинаются. и их надо решать - в том числе и финансированием...

[dzver]

Хотелось бы подвести итог в дискуссии.
Исходные аргументы (в части абиогенеза) Мазура, отвергнуты как ненучной чушью не имеющей общего с реальности:

1) Супротив его минимальной оценки K=10^1000 (минимальная длина 1600 нуклеотидов), показаны существующие репликаторы К=10^30 (~50 пар нуклеотидов) –которые входят в сфере его "распространенной жизни" даже при наивных, статистически-нормальных прикидок. См рассчет alex_semenov "по Мазура" https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105473.msg2361321.html#msg2361321
Из комбинаторных соображений это число можно еще уменьшить экспоненциально, но заморачиваться не стоит.

Вот он, пример одного из возможных репликаторов (картинка приложение к сообщению).
Каждый может подсчитать нуклеотидов.
Его существование - медицинский факт. Он уже "варится в супе" : )
И картинка не из детских книжек как у alex_semenov, а с http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC130529/

2) Показано что идет пред-репликаторная эволюция, которая вносит добавочный фактор неизвестности экспоненциального типа (за или против, без дополнительного анализа - неизвестно).
И которая компрометирует окончательно качественным (а не только количественным) образом, рассуждений типа Мазура.

Топикстартер со всем этим, как достаточно разумный человек - уже согласился.

Теперь (когда уже репликатор варится в РНК-супе) - alex_semenov уже нас убеждает, что якобы "РНК-репликатор будет туп как пробка" (т.е. "как лед"), не сможет эволюционировать, мутации всегда закономерно его убьют другого и быть не может как по случайности, и пр.

Т.е. в принципе отрицается святое отбор и эволюция.

Единственная причина усложнения по семенову, это якобы продолжительные невероятные флуктуации - и никакого больше механизма (типа эволюции в дарвиновском смысле) вообще принципиально нет и быть не может.

Что есть то есть - упертости топикстартеру не отнять.

Я еще был понял такое заблуждение, если аргумент "неспособности эволюции кроме как по божественной случайности" выдвигается для высокоорганизованных организмов - типа "случайные мутации не могут образовать глаз".

Но на уровне супа с существующих РНК-репликаторов, это уже моветон....

Конечно, роль случайности неизвестна (и может быть очень большой) - вполне возможно что на некоем уровне нужно совершить слишком большой "прыжок" к  аттрактору "более усложненного" состояния.
Это неизвестно, и зависит от внутренних законов динамики системы которые настолько необозримы, что трудно оценить точно.
Но также ниоткуда не следует, что не существует некий путь "маленькими прыжками" по "камнях" близких аттракторов, к направлению усложнения/эволюции.

Поэтому, в роль выступают не четкие аргументы (которые можно четко опровергнуть как у Мазура) - а невнятные аналогии с "мертвого леда", "тупых нежизнеспособных КА-репликаторов" и пр.

[dzver]

а кто говорил о разуме? знаете ли - от саморепликатора до разума - ещё очень далеко.с чего вдруг раз эволюция есть, то она приводит всякий раз к одному и тому же? разнообразие мира, видимого из окна (если там не только асфальт и цемент) - говорит совсем о другом. однако это несколько иная тема... да и посыл - если ничего не слышно, то стало быть нам некуда развиваться - бред собачий в зайцевском духе - можно подумать у нас только и есть забота, что слать спам куда попало. если так - то в самом деле развиваться ни к чему. у нас под ногами ещё проблем хватает - и самое главное - они только начинаются. и их надо решать - в том числе и финансированием...

Поддерживаю, +100.

[Прохожий]

Так что, в любой ЛУЖЕ?

[vika vorobyeva]

Так что, в любой ЛУЖЕ?

Неизвестно.
Сделали полный круг и вернулись к тому, откуда начали - к полной (пока) неопределенности в оценках вероятности самозарождения жизни

[Прохожий]

Несовсем. Многое прояснилось.

[vika vorobyeva]

Да. Биологи порвали Алекса, как Тузик грелку предоставили очень интересные данные (так, до этого я не знала об открытии самореплицирующейся РНК)

[dzver]

Несовсем. Многое прояснилос

Верно.
"Путь важнее, чем цель" (c) Дао.

Так что, в любой ЛУЖЕ?

Да, неизвестно.
Как ни смешно, если бы рассуждения типа Мазура были качественно правильны - то было бы "в любой ЛУЖЕ".
Но неизвестно именно из-за наличия факта 2) (пред-эволюции) которая может экспоненциально-вероятностно работать как "за", так и "против" первичных репликаторных комплексов.
Четких доказательств тут не привести.
Так что, мешает ли химическая пред-репликаторная эволюция, появлению первых репликаторов - или помогает?
Это пока - вопрос "веры" (если нет дополнительных аргументов мне неизвестных).
Я скажу только это:
В известных нам луж, по медицинскому факту жизнь появилась (за несколько миллион лет).
В других луж, мы никогда не заглядывали.


Можно привести и еще некие оценки (научные, а не метафизичные), которые помогают сориентироваться в ситуации.

В первых, для усложнения в ограниченном объеме на заданном потоке негэнтропии, есть верхний теоретический предел.
Это когда вся негэнтропия поставляемая потоком, идет на борьбу с "тяготением к разложению" для гранично-осложненной системы.
Так, во что бы не превратился гещальт биосферы земли - в тот момент когда/если он достигнет состоянии необходимости осваивать ВСЮ негэнропию поставляемую Солнцем, чтобы танцевать на вершине иглы сложности - всякое дальнейшее усложнение будет невозможным - ибо не будет внешнего ресурса негэнтропии.
Единственный "выход" -  экстензивный, расселиться на других площадок (планет, солнц).

Во вторых.
Эволюция - это "случайное блуждание" в ландшафте аттракторов; "направление" дает скатывание в локальных минимумов "все ниже и ниже" для более полного осваивания наличного потока негэнтропии. Сила вытягивающая из "локальных минимумов" к "соседнего более лучшего" - это вероятносное блуждание, "вибрирование" точки состояния за счет случайных факторов ("мутаций").
Т.е. сам путь "через острова аттракторов" управляется случайностью.
И вполне возможно "застрянуть в тупик" - в зависимости от пути в котором повела эволюция - так что поблизости нет "более выгодного аттрактора" - и случайность требуется "нереально большая" чтобы выпрыгнуть из локального минимума.
Вероятность этого зависит как от ландшафта аттракторов - которого нам никак не оценить.
Так и от "везения" - по каком пути мы "скатывались".

Так что,  где-то на пути эволюции возможно "застревание" по факту - даже если и поток негэнтропии более чем достаточен (мечта alex_semenov сбылась).

И возможно, что даже если и в жизнь зарождается  "в каждой луже" - то она "чахнет" или "застревает" куда нибудь и далее ей не продвинуться.
Возможно, нам просто повезло с пути эволюции.
Это неизвестно, и невозможна никакая реальная оценка - поскольку "ландшафт аттракторов неизвестен", и система чудовищно-неподъемно сложная для объективного анализа.

Также, в духе раздела - отсутствие "зеленых человечков" - также медицинский факт (увы).
Для контактов с себеподобными и заглядывания "в чужих луж" - барьер объективные законы физики, ОТО, предел скорости света, и чудовищные космические расстояния.
Если реальность не так любезна чтобы поставила неких (неизвестных пока) нам возможностей таких ограничений "обойти" - полеты до звезд практически заказаны (не только даже технологически, но из-за бессмысленности).
В лучшем случае eсли без неожиданных бонусов, некое осваивание солнечной системы и локальной окрестности.
Конечно, некие варианты "кораблей путешествующих годами" для расселивания возможны (из-за сокращения времени) - будет ли мотивация на это зависит из того в чем превратится гещальт цивилизации-ноосферы - но интер-коммуникации потом будут бессмыслены так что они для друг-друга как бы не сущесвуют (не смогут обмениваться знаний, опытом и пр.) и будут практически изолированы.

[Nucleosome]

И возможно, что даже если и в жизнь зарождается  "в каждой луже" - то она "чахнет" или "застревает" куда нибудь и далее ей не продвинуться.

хм... возможно. но всё-таки - скажем так маловероятно. хотя может быть наша эволюция так застревала - на пороге появления многоклеточных - целых два млрд лет почти никакого движения! хотя возможно, что это так нам кажется. к тому же - "чахнуть" можно представить с трудом - ну нет удлинения цепочек или чего ещё, но ведь разножаться уже имеющиеся от этого не перестанут. кроме того, в жизни всегда будет много разных линий и вариантов - и какие-то в самом деле могут оказаться перед "пропостью вероятности" преодолеть которую не смогут и за миллиарды лет. но тогда другие обойдут их и вытеснят - такие вещи происходили много раз - вымирания. предпологать же, что где-то все разом наткнутся на некий подобный порог... как-то... ну не знаю - то есть уже создавая тогда самого первого общего предка (LUCA) жизнь должна была оставить какую-то проблему не решённой. но которая вылезет потом. как-то, когда речь идёт о столь простых вещах, которые были представлены в этой теме это трудно себе представить.
P. S. спасибо за поддержку и подведение итогов темы

[Скеп-тик]

Ёпрст, какие посты длиннющие - ни один дурак не осилит! Как же Вы с нами биться-то собираетесь?
...  , короче пишите, яснее.

alex_semenov не умеет концентрировать информацию. Не обладая знаниями ни в области органической химии, ни матеметики, ни социологии, он пытается в одиночку с помощью карандаша нарисовать жизнь. Получаемые квадратики и черточки не хотят оживать, и он объявляет, что жизнь невозможна.
Надерганые "гифки" и "джипешки" не добавляют понимания, это лишь внешнее проявление разнообразия внутри полутора килограммов материи, окруженном бесконечным разнообразием других килограммов во Вселенной.

[Прохожий]

А кроме личного дела Семенова(в который раз?) по теме что-то сказать можете?

[Patsak]

dzver

Patsak
Ну представьте, "суп" меняет макропараметры, как в автокаталитических реакциях, т.е. его состояния на аттракторе в фазовом пространстве. По мере движения системы по точкам аттрактора данная конкретная траектория отображаются (самопроизвольно) в последовательность аминокислот какой-нибудь  (удачной) цепочки РНК в супе. Вот и механизм самопроизвольного зарождения памяти.

Я не понял подчеркнутое.

И уже второй раз.
Куда уж проще ?

Ведь траектория системы это глобальная штука - с какой стати ей отображаться и именно в последовательности аминокислот, какой-то конкретной цепочки?

Ни с какой стати.
Я Вам говорю, как может возникнуть память – гены, в широком смысле слова. Это механизм, КАК она может возникнуть.
А не почему он имел место или нет. Это уже второй вопрос.
Можно, конечно, не понимая, механизма возникновения памяти просто постулировать "память возникла, а КАК – это скучно, давайте лучше поговорим о следствиях. "

Дайте конкретный пример как такое может быть.

Вы хотите, чтоб я сразу Вам и конкретный "суп" и конкретную РНК с памятью предъявил ?
Еще раз. У нас есть "суп", в котором варятся разные последовательности. Суп имеет макропараметры, например, концентрация тех или иных РНК и других веществ. Т.к. суп не находится в состоянии равновесия, постоянно идут автокаталитические реакции. Суп, как целое, движется по точкам аттрактора в фазовом пространстве.
Если макропараметры супа не "пишутся", не сохраняются тем или иным способом на находящихся в нем веществах, т.е. память не возникает, то суп будет бесконечно пребывать на одной и той же траектории аттрактора. Поведение супа ничем не будет отличаться от просто неравновесного процесса, вроде циклона или Ячеек Бенара или
реакция Белоусова — Жаботинского

Нет, я понимаю что в сферическом вакууме такое можно допустить - например история человечества в целом, отображена в мозгах конкретного индивида. Но это ведь не генетическое знание (ребенок не рождается с этом), корни подобного явления - на метауровне социума где и "сохраняется" эта информация (как "знание" и пр.).

Вы просто мало общались на темы макрорепликаторов. Это ТОЖЕ САМОЕ.
Историческая память – это гены социума, как макрорепликатора. Если ее нет – социум будет раз за разом наступать на одни и теже грабли, попадать в одни и теже тупики. Только наличие памяти позволит ему выйти на новые траектории. А для этого надо записать старые, например, последовательностью символов языка или цепочкой РНК.

dzver
Но не вижу логики чтобы подобное произошло бы, в конкретной рассматриваемой системе супа, чтобы кодировалось прямо как последовательность цепочки.

Если бы не произошло – суп так и остался бы на уровне ячеек бенара и реакции Белоусова – Жаботинского.
Последовательность цепочки по любому кодирует свой эволюционный путь. Достаточно вспомнить, что эмбрион в своем развитии повторяет глобальную эволюцию.
В некотором смысле, вся нынешняя биосфера – это и есть то, что стало с этим первичным бульоном спустя 3,5 миллиарда лет.
Кодирование, как и любой язык, может быть разным. Почему возник именно такой код, а не другой, на мой взгляд, вопрос из оперы, почему русские говорят на русском, а англичане – на английском.

dzver

Patsak
А зачем их все записывать то ? Нужно, чтобы последовательность историю собственной эволюции помнила и могла повторить.

Eсли это ваша цель, то вы стучитесь в открытую дверь.
Это и так системы с памятью - из-за существования аттракторов которые и являются вехи "ее пути", отмечающие (не на микроуровне) где она "сидит-блуждает" на данный момент, в фазовом пространстве. И соответно, связанные с тем "откуда она пришла" - из-за детерминированости траектории на микроуровне (хотя и ненаблюдаемой).

Именно на микроуровне. Эта "маленькая" особенность позволяет отличить "суп", из которого вылезла жизнь, от "супа" из которого ничего не вылезло – простых неравновесных процессов, вроде ячеек Бенара и реакции Белоусова — Жаботинского.

[Скеп-тик]

А кроме личного дела Семенова(в который раз?) по теме что-то сказать можете?

А в постах Семенова есть информация? Всё написаное им сводится к одному предложению: " Самопроизвольное возникновение цепочек молекул, способных к саморепликации, по формулам комбинаторики невозможы". Всё остальное - аэрогель: видимо и твердо, но ничего не весит. Ни одного упоминания о химиках, исследующих предбиологицескую эволюцию органических молекул. Ничего о вероятном химизме процессов возникновения клеточных мембран. Только квадратики, черточки, Ж.О.П.А и 110001110 с Оракулом...
Что касается по теме, то в любой НЕРАВНОВЕСНОЙ среде будут идти процессы как усложнения структур, так их деструкции. Например, рост температуры смещает все процессы в область деструкции (химия имеется в виду), снижение температуры уменьшает конструктивные возможности. Поэтому процессы будут усложнять структуру органической молекулы до тех пор, пока они не достигнут порога устойчивости. Не за годы, за миллисекунды. Пока вы просто тыкнете пальцем на клавиатуре в Ж и П, в каждой вашей клетке организма разложаться (гидролизуотся) сотни молекул и синтезируются вновь, чуточку другими. Гляньте на это:
 http://elementy.ru/news/432005
 И не надо путать комбинаторику с жизнью. Когда кристалл хрусталя растет в геотермальном растворе, математически невозможно подсчитать, чтобы атом кремния и кислорода смогли попасть на свое место. А они не считают. Плывут и плывут, пока электрические силы просто не прилепят их на единственно возможное место.

[vika vorobyeva]

Давайте все же не будем переходить на личности.
Затронутая тема (абиогенез) и без того очень интересна

[Golossvyshe]

Господа, тут уже под 500 постов в теме

Так что в качестве промежуточного резюме? В битве с дураками дураки одолели и логически обосновали (для себя, естественно) наше одиночество? 

<Удалено, В.В.>