A A A A Автор Тема: Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной  (Прочитано 143799 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 6 873
  • Благодарностей: 152
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
И вот давайте теперь попробуем заставить обе эти конструкции МУТИРОВАТЬ. То есть слегка менять их структуру. Мы возьмем и произвольно заменим какую-нибудь клетку на другой цвет (можно и систематически исследовав для них все поле мутаций).

Для любого (не обязательно этих двух) саморепликатора возможны три типа результата :
Угу, но вспомним, что кроме внутренних мутаций бывают ещё и внешние воздействия.
Скажем, что будет, если одна петля попытается прорасти в боковину другой? да, почти всегда результатом будет гибель. Но возможно и слияние, и "иньекция" части своего кода...

Поэтому я не только вернулся к позиции Кунина и Мазура (простейший саморепликатор порядка 1000 мономеров). Я усилил эту позицию тем, что прийти к такому вот тысячнику через простой саморепликатор просто не получится. Вые не получите жизнь,  если у вас в среде появился лаконичный РНК-саморепликатор на десяток мономеров. Он заполнит своими копиями весь суп, войдет в термодиномическое равновесие со средой и тем все и кончится. Сам он РАЗВИВАТЬСЯ, эволюционировать он не сможет. Он слишком приметивен для такого сложного процесса, но достаточно резв, что бы заблокировать процесс навсегда.
Это если у нас колба. А в природе - условия меняются, сезоны например. Вплоть до заморозков. Или наоборот жарко.
Такие штуки быстро превратят равновесный суп в изначальный мономерный бульон.
Если в нём не окажется репликаторов, непринципиально отличающихся по коду, но радикально - во свойствам. Например сумевших создать себе "шубу" из окружающего вещества и пережить катаклизм.
Вообще, ключевое отличие саморепликатора-РНК от "мертвых репликаторов" - то, что он может не только тупо реплицироваться, но и влиять на окружающий мир (синтезировать белки, которые в свою очередь...)

Оффлайн Stalk.er

  • *****
  • Сообщений: 1 010
  • Благодарностей: 23
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Stalk.er
А быстрого ответа на вопрос мы по любому не получим. Кьюриосити никакой жизни на Марсе не обнаружит - бурить вглубь он не умеет, а на поверхности все равно ничего нет. До Европы, Энцелада и Титана в ближайшие 20 лет никто не доберется. Кеплер найдет планеты земного типа в обитаемой зоне - но чтобы получить их спектры, в космос придется выводить инструменты, которых пока нет. То есть неопределенная ситуация продлится в лучшем случае пару десятилетий, в худшем - столетия, если не тысячелетия (если все с треском обвалится до того, как что-то успеет проясниться).
Есть надежда на исследование уже упавших метеоритов и забор образцов с астероидов. Это проще, чем возвращаемые миссии на Марс и тем более Европу.
Ну и я лично надеюсь на биоинженерию. Думаю уже в ближайшее время удастся получить полный цикл лабораторного зарождения репликаторов и жизни. Пока экспериментально показаны лишь куски - размножение, эволюция РНК-репликаторов, приспособляемость к ядам, абиогенный синтез нуклеотидов, аминокислот. Прямо сейчас проводятся такие эксперименты. Результаты мы сможем узнать лет через 10-15. Прогресс в этой области очень большой и превосходит всё что сейчас делается во всех остальных науках и технологиях.
« Последнее редактирование: 08 Апр 2013 [03:54:27] от Stalk.er »

Nucleosome

  • Гость
Предположим тайное вожделение ув.топикстартера радостно свершилось и одиночество несчастного хомо реально и железобетонно доказуемо-ну хоть крамбол обчеши.
да - Номо действительно - реально и железобетонно - ни хомо, ни гумманоидов никаких зелёных, синих, рогатых или ещё каких человечков в обозримой Всленной в самом деле нет - "никто не придёт и никто не поможет - никто!" если бы я был бы таким же эмоциональным как Семёнов я бы открыл об этом тему :)но вот жизнь, или клетки или даже многоклеточные, а может даже - чем чёрт не шутит - кто-то, кто может "самосовершенствоваться" создавая, распростроняя и используя свои мемы...
Есть надежда на исследование уже упавших метеоритов и забор образцов с астероидов. Это проще
проще, но... что это даст? ну на упавших метеоритах - если они там успеют не передохнуть под давлением наших организмов, ещё да, но астероидов? да и так ли уж просто к ним что-то отправить?..

Оффлайн Stalk.er

  • *****
  • Сообщений: 1 010
  • Благодарностей: 23
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Stalk.er
проще, но... что это даст? ну на упавших метеоритах - если они там успеют не передохнуть под давлением наших организмов, ещё да, но астероидов? да и так ли уж просто к ним что-то отправить?..
На упавших имеется ввиду то, что может содержаться внутри в изолированном состоянии от наших прожорливых друзей. Возможно уже не живое. Вроде уже этим занимаются. И говорят что есть изолированные участки. Хотя конечно надо проверять)) Может и врут безбожно.
К астероидам конечно не проще чем к Марсу или Европе долететь, никто не сомневается, но вот доставить образцы обратно - проще.

Оффлайн LUKA

  • *****
  • Сообщений: 668
  • Благодарностей: 32
  • Чем выше тон, тем ниже уровень спора
    • Сообщения от LUKA
проще, но... что это даст? ну на упавших метеоритах - если они там успеют не передохнуть под давлением наших организмов, ещё да, но астероидов? да и так ли уж просто к ним что-то отправить?..
Мне дали геологи кусочек этого нового метеорита. Ну засеял его на своих разных средах. Выросла скорей всего контаминация - плесень какая-то, да, кажется микрококки (по первому виду). 

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Ну что?
Все высказались. Я смотрю даже толерантный ЛУКА появился очень осторожно… :)
Ну чтож.
Черта с два я буду отвечать всем!
Нет смысла.

Интересно, я один такой "А Бабая Яга-против"?
Нет  я могу и один.
Мне льстит… "И один в поле…" Но утомительно как-то…

Я тут почитал кое-что в сети на выходных. Да, не все так просто. Надо признать. Проблема происхождения жизни (это понятно было с самого начала) "проблема на миллион". Я вполне допускаю и миллион лет.

И все-таки. Дзверь. Это конечно "мелочь". И тем не менее. Я вцеплюсь именно в вас. Ибо как мне сдается, именно  вы  самый заразный носитель очень вредной глубоко спрятанной в ваших постах ЛЖЕНАУКИ.
Так что не обессудте…
Я все о том же. Об ускорении химическим отбором СБОРКИ полимерных цепочек.
Вот тут у вас очень мягкое место. Этот вопрос, на мой взгляд, вполне решаемый здесь и сейчас. Да. Химический отбор ускоряет рост цепочек.
Но ускоряет КАК? Насколько?
Главное. По отношению к чему?
В этой детали и прячется дьявол.

*************

Возвращаемся на исходное. Если мы перебираем готовые цепочки (не химические а абстрактные) из R букв длиной m нам нужно проверить R^m вариантов цепочек.
Если бы мы собирали каждую цепочку перед тем как проверить ее на пригодность, то нам бы потребовалось число ЭЛЕМЕНТАРНЫХ актов соединения мономеров в полимеры:

W1= m*R^m
 
Каждая цепочка требует m элементарных операций сборки и всего таких цепочек R^m.
Пока все просто.
Далее.
Если мы будем не только присоединять, но и отрывать мономеры от цепочке случайно (что происходит в термодинамически-равновесном химическом бульоне),  мы приходим к тому, что рост длины КАЖДОЙ цепочки - это одномерное случайное блуждание.
И средне квадратичное отклонение длины средней цепочки от нуля (в обе стороны) будет определятся как корень из числа попыток:





(случай разрыва цепочки на половинки и соединения из таких половинок одной- частный случай одиночного присоединения-отрыва. Учет этих случаев ничего не меняет)
То есть, в этом случае число элементарных попыток найти цепочку m будет:

W2= m^2*R^m

Если у вас в процессе сборки КАЖДОЙ цепочки действует некая способствующая синтезу сила (вы имеете вашу термодинамически открытую систему, то есть процесс неравновесен, направлен в сторону синтеза, а не разрушения), то число элементарных попыток отыскать нужную (нужные) цепочки будет лежать между W2 и W1:

m*R^m < W  <  m^2*R^m

Согласны? По-моему логика проста и неопровержим.
Здесь ПРЕДЕЛ возможностей термодинамики Пригожина (что бы вы под ней не подразумевали!). Все! Большим она тут помочь не может. Никаких новых чудес!
Идем дальше.
Другой вопрос, что все варианты цепочки R^m не вырастают. Вырастают только возможные, допустимые квантовой физикой наномира.
Сначала выращиваются все возможные  цепочки длиной 2  (R^2), потом 3 (R^3), потом 4 (R^4) … m-1, (R^m-1) и в конце концов m (R^m-1)
Если бы выращивались все цепочки каждой длины (без химического отбора), то суммарное число проверяемых на выживание цепочке было бы:

R^2+ R^3+. . . R^m-1+R^m

Тогда число элементарных попыток собрать все возможные цепочки  длиной не более m:

W= 2*R^2+ 3*R^3+. . . (m-1)*R^m-1+m*R^m > m*R^m ~ A*R^m

Не удивительно, что это число еще больше нашей примитивной комбинаторной формулы.
Но так как при сборке действует химический отбор, то не все эти варианты цепочек проверяются. Подавляющее большинство цепочек из R^m длиной m не выживают ибо их рост останавливается, отбраковываеся гораздо раньше тем самым химическим отбором.
Здесь можно рассчитывать на РЕЗКОЕ снижение числа попыток сборки (по сравнению с m*R^m), что я и показал на примере БИО.
(не вы рассуждая на пальцах про ускорение, а я приводя конкретнй расчет уменьшения обращений к Оракулу!)
Однако, ожидать  снижения СУММАРНОГО  числа элементарных (именно теперь элементарных!) попыток сборки всех возможных полимеров  длиной до m по сравнению с R^m  за счет химического отбора - ИЛЛЮЗИЯ.
Ускорения именно по сравнению с A*R^m.
С чем вы сравниваете ускорение - меня совершенно не волнует!
Почему иллюзия?
Хотя число более длинных цепочек  будет благодаря отбору экспоненциально уменьшаться, более коротких цепочек (тоже только возможных, разумеется) будет собираться во много-много-много раз больше, что бы "кормить" тот же самый химический отбор на уровнях выше. В итоге по элементарным актам сборки-разборки "то на то и выходит"!.
Никакого существенного сокращения ОБЩЕГО числа элементарных попыток собрать все возможные цепочки длиной m (еще раз! по сравнению с R^m)  не будет.
И я показывал как это получается.
Пускай на каждом уровне отбора у вас выживает ТОЛЬКО одна цепочка (из всех предложенных). Но так как вам нужно иметь запас копий для отбора на следующем уровне, то вы получаете экспоненциальный рост "запасных" более коротких полимеров на каждом уровне ниже. В итоге запас бинарных полимеров на самом нижнем уровне у вас будет R^(m-1). Всего на порядок меньше числа "проверяемых" комбинаций на верхнем уровне в случае  цепочек из абстрактных, химически инертных букв. При m ~100 это погоды не сделает.
Разумеется, элементарный акт сборки двух мономеров и сборка цепочки длиной 1000 мономеров - разные события и их "частота" в бульоне может различаться на 10-20 порядков. Это может быть существенной поправкой, но всего лишь поправкой, коэффициентом. Не более!
 
Что я защищаю? На чем я настаиваю? Я защищаю оценку числа элементарных попыток собрать цепочку длиной m в химическом бульоне использованную Мазуром. Она будет не точно но  близка к R^m - оценке в абстрактно-математическом мире прямого перебора всех  химически-инертных цепочек длиной m.  При всем желании сократить это комбинаторно-большое число, волшебной неравновесной термодинамикой или еще более волшебным химическим отбором не получится. Максимум что все это даст  - изменит некий множитель A при R^m:

W=A*R^m

И только.

********************

То есть, хотим мы этого или нет, но сборка некой чудо-преджизни "длиной" m  ОСТАЕТСЯ термодинамическим чудом. Не важно каким путем оно случилось.
Никакого направленного (якобы самой природой) процесса возрастания сложности каких-то углеводородных цепочке (когда все остальные элементы во вселенной ведут себя противоположно-иначе!) до появления полноценно эволюционирующей жизни (сложной машины-саморепликатора), в законах химии и термодинамике нет и их найти НЕЛЬЗЯ.
Никакой виталистической движущей силы нет, как бы вы  на ее место не пытались назначить неравновесность и химический отбор.
Дзвер, сылшите?
Я уже давно подозреваю  что вы тот самый "нобль во".



Старичок словно взорвался.
- Высочайшее достижение нейтронной мегалоплазмы! - провозгласил он. -
Ротор поля наподобие  дивергенции  градуирует  себя  вдоль  спина  и  там,
внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические  вихри,  из
коих и возникает синекдоха отвечания...


Еще и еще раз!
Никакой волшебной негэнтропийной силы двигающей  углеводородные цепочки от простого к сложному нет! Как бы вы не прятали эту ЛЖЕНАУКУ в неравновесную термодинамику и химический отбор!
Здесь я не собираюсь отступать, хотя за вашей спиной целая банда!
"Мой черный ящик - не тот черный ящик!"

Чудо как было так  и осталось В НАЛИЧИИ!
Есть  термодинамическая яма шириной в эти самые R^m попыток. Негэнтропийное "чудо". Преодолеть ее может либо господь Бог (разумный замысел),  либо "тупой" случай в инфляционно-большой вселенной по Мазуру.
Иных здравых вариантов нет.
И поэтому спор о зарождении жизни  имеет смысл только как спор о величине m.
Если m большое, никакой множественности обитаемых миров вокруг быть не может.
Вопрос о происхождении жизни вырождается в это и только это.

Я понимаю, что решение Мазура для большинства тут еще хуже чем Бог.
Но чьи-либо хотелки (иметь в галактике сад из живых планет) природу не волнуют.
До гипотезы Мазура, сторонники направленного зарождения жизни могли объяснять свою позицию "от противного". Мол, случайно комбинаторную (термодинамическую) яму в "нашей" (видимой) части вселенной не преодолеть.
Но теперь эта логическая опора у вас выбита.
Что в итоге вы защищаете, все так же настаивая именно на некой  детерминированности, то есть неизбежности процесса зарождения жизни "в каждой луже" как только там слежаться некие условия?
Вы тем самым УЖЕ не пытаетесь объяснить появление нас  с вами (разумного наблюдателя) в этой вселенной (для этого теперь достаточно и Мазура.). Вы упорно пытаетесь ТАК объяснить наше появление, чтобы таких наблюдателей  как мы было ОЧЕНЬ много. Настолько, что можно было бы с ними еще и пообщаться когда-нибудь (другая версия - взять пробу иной примитивной жизни у иных звезд когда-нибудь).
То есть, теперь упорное желание найти именно ЗАКОНОМЕРНЫЙ путь к жизни подпирается не необходимостью найти хоть какое-то объяснение (такое уже есть), а желанием чтобы объяснение было именно в русле закономерного решения.
Нет, может быть жизнь действительно зародилась закономерно!
Отрицать нельзя.
Но тогда мы действительно ничерта не понимаем в устройстве вселенной.
Обычная физика объяснить эту странную направленность, закономерность не может.
Как бы вы ее туда не тянули. Не умничали. Это все - шарлатанство.
Очень тонкое. Но шарлатанство.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Kotofan

  • *****
  • Сообщений: 689
  • Благодарностей: 24
  • Meade LT 8", SW 1025
    • Сообщения от Kotofan
А можно глупые вопросы?
Вот отдельные кусочки огромной вселенной друг для  друга отдельные системы или как? То-есть тот кусочек где наша видимая часть вселенной, это сама по себе сейчас замкнутая система?

Оффлайн Aster

  • ***
  • Сообщений: 104
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Aster
Еще и еще раз!
Никакой волшебной негэнтропийной силы двигающей  углеводородные цепочки от простого к сложному нет! Как бы вы не прятали эту ЛЖЕНАУКУ в неравновесную термодинамику и химический отбор!
Здесь я не собираюсь отступать, хотя за вашей спиной целая банда!
"Мой черный ящик - не тот черный ящик!"

Чудо как было так  и осталось В НАЛИЧИИ!
Есть  термодинамическая яма шириной в эти самые R^m попыток. Негэнтропийное "чудо". Преодолеть ее может либо господь Бог (разумный замысел),  либо "тупой" случай в инфляционно-большой вселенной по Мазуру.
Иных здравых вариантов нет.
И поэтому спор о зарождении жизни  имеет смысл только как спор о величине m.
Если m большое, никакой множественности обитаемых миров вокруг быть не может.
Вопрос о происхождении жизни вырождается в это и только это.


Есть две крайности. Полностью случайное зарождение жизни (самосборка) и закономерное зарождение жизни. Вполне можно предположить, что в каких то специфических условиях ширина термодинамической ямы мала. Допустим, в половине правильных луж размером с мировой океан жизнь возникает в течении 500 млн лет. Зачем нужна крайность 1 на 1000 галактик?

Жизнь по своей сути - это антиэнтропийный процесс. Она понижает свой уровень энтропии за счет повышения энтропии окружающей среды.
Раз вещество в некоторых случаях может усложняться (жизнь), почему такого же явления не может быть на раннем этапе на уровне химии в большой тёплой луже? Только постулировать, что без эволюции это невозможно...

Оффлайн Stalk.er

  • *****
  • Сообщений: 1 010
  • Благодарностей: 23
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Stalk.er
То есть, хотим мы этого или нет, но сборка некой чудо-преджизни "длиной" m  ОСТАЕТСЯ термодинамическим чудом.
Выделил самое ценное. Вы и Мазур представляете самозарождение неким термодинамическим чудом. Чудо это или не чудо может объяснить только эксперимент. Что-то в последнее время я стал мало верить в чудеса, больше в закономерности. Старею наверное.
Digimortal - Много лет [HD]
« Последнее редактирование: 08 Апр 2013 [17:52:39] от Stalk.er »

Оффлайн LUKA

  • *****
  • Сообщений: 668
  • Благодарностей: 32
  • Чем выше тон, тем ниже уровень спора
    • Сообщения от LUKA
Жизнь по своей сути - это антиэнтропийный процесс. Она понижает свой уровень энтропии за счет повышения энтропии окружающей среды.
Этим грешит не только жизнь. Большинство физиков, стремящихся объяснить жизнь на хорошем научном уровне попадают в одну и ту же ловушку, делают одну и ту же ошибку. Ошибку непростительную и серьёзную. Есть такая беда у физиков. А ошибка эта - редукция феномена жизни к антиэнтропийному процессу. Глупая ошибка. Досадная.
Ладно. Выложу козырь. Суть. Квинтиссенцию. Она выражается до того вульгарным, простым словосочетанием, что многим физикам, привыкшим к формальным солидным математическим текстам она кажется слишком простой - это ДАРВИНОВСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ.

Простое словосчетание, не правда ли?

С настолько глубоким смыслом, что многие высокомерные физики просто не замечают глубины, ЛОЖНО, КРАЙНЕ ЛОЖНО, сконцентрировавшись вокруг энтропии.

Чтобы понять глубокий смысл, приведу аналогию.

Есть энтропия, хаос. Есть груз вредных мутаций.
Есть диспропорционирование энтропии в прооцессах, приводящих к локальному упорядочению. Есть диспропорционирование груза вредных мутаций.
Последний процесс настолько важен и  кстати может быть понят более-менее внятно человеком, изучавшим пуассоновский характер распределения мутаций при копировании генома, что даже многие биологи не до конца осознают его роль.

Что такое половое размножение, точнее для чего - ДЛЯ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ груза вредных мутаций между поколениями.
Возьмите две популяции вирусов с летальными мутациями - казалось бы кирдык. Ан нет, есть процесс рекомбинации (это - если по умному, а если по простому - перетасовки) генов. Раз - снова жизнеспособный вирус.

А без этой перетасовки - большие бы проблемы с диспропорционированием бы были.
Биология - это не пестики и тычинки. Это - всеобщее избавление НЕ ОТ ЭНТРОПИИ, а от ГРУЗА ВРЕДНЫХ МУТАЦИЙ.
Упорядоченная система, которая загаживает внешнюю среду не только тепловым хаосом, но и постоянно фонит смертью ущербных генотипов.


Ещё раз и не так сумбурно.
Взгляд на жизнь, как на информационный процесс - один из самых фундаментальных.
Он позволяет понять, почему мы смертны, почему есть половой процесс и обмен генами, почему у митохондрий и пластид геном быстро мельчает, а гены "перетекают" в ядро, почему у человека и амёбы очень близкое количество генов и множество других ОБЩИХ закономерностей.

Было время, когда ген, подобно атому, считали неделимым. И ген по своему дискретен. Иначе бы не было эмпирики, давшей нам математическую модель классической генетики.

Говорят, что организмы "платят" теплом за поддержание своей структуры. Об этом много говорят, даже слишком много, преувеличивая роль этого процесса. В живых системах имеет место диспропорционирование энтропии в сопряжённых системах. Если в разных участках системы имеют место необратимые процессы, то энтропия возрастает в каждом участке в отдельности. Такого положения, при котором увеличение энтропии в одном| участке компенсировало бы понижение энтропии в другом участке, в макроскопических системах, как правило, не происходит. В макроскопических системах мы пренебрегаем микроскопическими флуктуациями. Однако, как было высказано ещё в 30-е годы прошлого века , если преобразование одной группы реагирующих веществ микроскопически совмещено с превращение другой группы реагирующих веществ, то возможна убыль энтропии в одной группе за счёт прибыли другой группы. Примером микроскопического химического сопряжения являются две взаимно обратные необратимые реакции, которые позволяют поддерживать энтропию системы на постоянном уровне. Описаны многочисленные примеры диспропорционирования энтропии, когда сопряженными оказываются процессы, идущие с увеличением и понижением энтропии.
Однако это - для многих стало банальностью.
Но ЕСТЬ ОДНА УДИВИТЕЛЬНАЯ ПАРАЛЛЕЛЬ - кода организм рассматривают как термодинамическую и как эволюционирующую систему.

Организм как термодинамическая
система
Организм как эволюционирующая
система

Обратимость процессов на микроурове.

Обратимость мутаций на структурном уровне.

Необратимость процессов на макроуровне.

Необратимость мутаций на функциональном уровне.

Флуктуации.

Полезные мутации.

Поддержание структуры сопровождается рассеиванием энтропии.

Защита от вредных мутаций сопровождается гибелью неприспособленных организмов.

Идут процессы диспропорционирования энтропии.

Рекомбинация – механизм диспропорционирования груза вредных мутаций.

Суммарная энтропия в необратимых процессах увеличивается. Поэтому непременным атрибутом поддержания высокой упорядоченности системы является рассеивание энтропии в окружающей среде.

С другой стороны, большинство имеющихся мутаций являются вредными. Способ, позволяющий избавиться от груза вредных мутаций – это гибель организмов, их несущих.



Оффлайн Скеп-тик

  • *****
  • Сообщений: 9 999
  • Благодарностей: 576
  • Был...
    • Сообщения от Скеп-тик
Кстати, если Джон Сазерленд прав, то с жизнью в подледных океанах нас ждет облом: там нет ультрафиолета. Ну или местная жизнь основана на других пиримидиновых нуклеотидах, отобранных по какому-то другому признаку (не по признаку устойчивости к УФ).
С океанами вообще облом - в них слишком стабильные условия. А в стабильных условиях главной оказывается заполняющая тему комбинаторика - любое соединение может прожить часы, прежде чем встретиться с "киллером"-деструктором. Эволюция встанет как в колбе.

Онлайн Combinator

  • *****
  • Сообщений: 2 623
  • Благодарностей: 88
    • Сообщения от Combinator
Честно говоря, нет никакого желания читать всю ветку, так что, заранее извиняюсь, если подобные мысли уже были высказаны ранее, но всё же:
1. Сейчас всё более общепризнанной становится гипотеза, что "длинные" РНК-цепочки синтезировались, в основном, на основе рекурсивно-комплиментарного процесса удилиннения более коротких цепочек. В таком случае РНК-полинуклеотид с длиной, характерной для субъединиц РНК (1-2 тысячи но) можнет быть синтезирован из "затравочной" РНК длиной, скажем в 10 но, всего за дюжину итераций.
2. На функциональность РНК-рибозима влияет, опять таки, не столько конкретный состав но, его слагающих, сколько их вторичная структура. Рибосомные РНК состоят из нескольких десятков структурных элементов, так что, в формуле оценки количества вариантов N^M, M можно оценить в диапазоне порядка несколькоих десятков, а не >= 1000.
 

Оффлайн Aster

  • ***
  • Сообщений: 104
  • Благодарностей: 6
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Aster
Этим грешит не только жизнь. Большинство физиков, стремящихся объяснить жизнь на хорошем научном уровне попадают в одну и ту же ловушку, делают одну и ту же ошибку. Ошибку непростительную и серьёзную. Есть такая беда у физиков. А ошибка эта - редукция феномена жизни к антиэнтропийному процессу. Глупая ошибка. Досадная.
Ладно. Выложу козырь. Суть. Квинтиссенцию. Она выражается до того вульгарным, простым словосочетанием, что многим физикам, привыкшим к формальным солидным математическим текстам она кажется слишком простой - это ДАРВИНОВСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ.
...

В принципе согласен, через энтропию определение не полное. Для эволюции система должна уметь делать свои копии.
Но, сути это не меняет. Везде и всегда ли пропасть между хитрой самоупорядочивающейся системой и системой, умеющей делать свои копии велика?

На нашей планете жизнь зародилась достаточно быстро, состоит из молекул, склонных к сложным структурам (всякие липидные бислои хорошо собираются), да и вообще, во вселенной большинство(если не все) явлений или глобальны или типичны. То есть, за то, что пропасть не очень большая, аргументы есть.

Лебединая теория конечно позволяет объяснить появление жизни, но немного читерским способом. Берём большую вселенную, антропный принцип и получаем возможность случайной сборки жизни. Но так же мы можем доказать множество явлений, в котором мы не видим закономерность.
Например, почему у нас нет хвостов?) Воля случая, в далёкой галактике сидит наблюдатель с хвостом)

Nucleosome

  • Гость
Об ускорении химическим отбором СБОРКИ полимерных цепочек.
эх... когда цепочки растут, то ведь каждый следующий неклеотид присоединяется к уже готовой цепочки, а не куда попало. это, правда, как я понял где-то ваша модель учитывает. но у вас изначально предпологается (молчаливо) что вероятность откалывания равна вероятности присоединения нуклеотида - откуда и следует формала распределения, которую вы привели. (а красивый график вообще не в тему, поскольку там в середине ноль и линии уходят в минус и плюс одинаково - что такое полимер с отрицательной длинной?) собственно - конечно такое возможно. но стоит этому параметру чуть изменится - в сторону большей вероятности присоединения - на это влияет температура, концентрация - то есть скорость синтеза нуклеотидов, кислотность и проиче параменты лужи, и цепочки начнут расти. собственно - только такой случай и рассматривается. вы же доказили, что при равновероятном синтезе/разложении ничего не будет. так оно и так понятно.
LUKA - полностью согласен, все попытки объяснить жизнь как флуктуации распада обречены на провал именно потмоу, что организм он на то и живой, что способен создать подобную себе копию быстрее, чем разложится. до меня это тоже не сразу, но дошло со временем развития моего "эволюционного понимания".
Например, почему у нас нет хвостов?) Воля случая, в далёкой галактике сидит наблюдатель с хвостом)
кстати, хороший вопрос - мне вообще не понятно, почему наши предки утратили эту часть тела... так что вполне возможно - воля случая - то есть фиксация мутации дрейфом (бывают же бесхвостые кошики вроде бы...) а может такой случай подхваченный половым отбором... а может действительно хвост чем-то мешал - к примеру помогать перемешаться по веткам уже не помогал, а за ветки цеплялся - в итоге ягуары какие-нибудь чащи жрали тех, у кого хвост был длиннее и цеплялся чаще... а в другой галактике, да, ягуаров не было - ну конечно, какие там ягуары! :P

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Об ускорении химическим отбором СБОРКИ полимерных цепочек.
эх... когда цепочки растут, то ведь каждый следующий неклеотид присоединяется к уже готовой цепочки, а не куда попало. это, правда, как я понял где-то ваша модель учитывает.
Разумеется.

Цитата
но у вас изначально предпологается (молчаливо) что вероятность откалывания равна вероятности присоединения нуклеотида - откуда и следует формала распределения, которую вы привели.
Нет. Я рассматриваю ВЕСЬ спектр возможностей. От и До.
Случай, когда вероятность присоединения и откалывания равны - это ХУДШИЙ случай (хотя есть еще хужший когда вероятность откалывания выше).
Случай равновероятносного присоединение отрыва я его рассматриваю как край спектра возможных сред где идет случайный поиск.

Цитата
(а красивый график вообще не в тему, поскольку там в середине ноль и линии уходят в минус и плюс одинаково - что такое полимер с отрицательной длинной?)

Вопрос интересный. Я тоже этим чут-чуть помучался. И знаете в чем ответ? Цепочка растет вправо от начального мономера-затравки - положительное отклонение, влево- отрицательное отклонение. Вот и все. Нас же интересует модуль длины. Среднеквадтатичкое отклонение! Так что все верно.
:)
И график "в тему". Четко видна ГИПЕРБОЛА, "положенная на бок". Чем больше попыток, тем дальше уходит длина от 0 (хотя возвраты все равно случаются). N блужданий  - конень(N) среднее отклонение длины от нуля.
Даже если вероятность распада будет выше чем вероятность присоединения (что я не рассматривал), гипербола все равно будет. Но она будет "худее".

Цитата
собственно - конечно такое возможно. но стоит этому параметру чуть изменится - в сторону большей вероятности присоединения - на это влияет температура, концентрация - то есть скорость синтеза нуклеотидов, кислотность и проиче параменты лужи, и цепочки начнут расти. собственно - только такой случай и рассматривается.

И как предельный случай такого благоприятствования - цепочки только растут и не укорачиваются. Лучшего же случаи и не будте. Верно? Это второй край рассматриваемого мною интервала возможностей.

Цитата
вы же доказили, что при равновероятном синтезе/разложении ничего не будет. так оно и так понятно.

Как это не будет?! Наоборот!
"Красивая картинка" и показывает что все заработает даже если среда к вашему "проекту" выразщвания некой уникальной цепочки длиной m безразлична! В безразличной среде вы получите результат медленней чем в идеальной, да.  Но не бог весть восколько раз!
Вся фишка именно в том, что если  у вас очень благоприятная среда  то для тупого перебора всех вариантов длиной m вам надо что-то около:

W=m*R^m 

элементарных попыток (присоединений мономеров к полимеру)
Это  если цепочки только растут.  А если у вас БЕЗРАЗЛИЧНАЯ среда? (растут с той же вероятностью что и распадаются) То вам нужно ВСЕГО:

W=m^2*R^m

Элементарных попыток.
Два края. Реальность где-то посередине.
По сути разница с вашим  лучшим случае с моим худших невелика. В m раз.
Что бы  цепочка  доросла таки до длины m, надо в  идеальном сделать m попытока, а  в безразличном среднем m^2.
Нужна цеопчка в 100 нуклеотидов? В идеале вы получите ее за 100 шагов, в безразличной среде она появится  через примерно 10 000 шагов. Нужна в  1000 нуклеотидов? В идеальной среде вы получите ее за 1000 шагов, в термодинамически равновесной она появится у вас в среднем через 1000 000.
На первый взгляд расточительно. Но на фоне комбинаторной экспоненты расточительства, безразличность среды или ее благоприятность для процесса поиска - эти нюансы просто теряются!  Вот что все эти картинки (и формулки) показывают.
То есть, если жизнь зародилась "чудестным образом", то для чуда термодинамика среды была не столь уж и важна.
И это не совсем интуитивно очевидно.
Но это следует "их формул".
« Последнее редактирование: 08 Апр 2013 [18:24:33] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenovАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 19 634
  • Благодарностей: 706
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
По поводу жизни как негэнтопийног процесса.
Прежде всего я жизнь воспринимаю как информационный процесс. Попытка передать послание самому себе  БЕСКОНЕЧНОЕ число раз и тем самым жить вечно, сохранить достигнутый уровень организации, канал связи. Канал связи от себя к себе.
Подвижный в подвижном.
Жизнь не стремиться развиваться. Она стремиться сохраниться.
Другое дело, что ей это не удается.
"Если ты не восходящий, значит ты нисходящий"
Другой стратегии выживания нет.
Поэтому жизнь плодиться по экспоненте. Кто не поступает так - не выживает.
Физическая негэнтропия сопровождает этот процесс агрессивного выживания  уже как побочный результат. Как выхлоп. Отход.
Ясно, что любой ЛОКАЛЬНЫЙ процесс внутри нашей вселенной не может понижать энтропию в целом. Он может только перераспределять ее "по горизонтали". Получая порядок здесь экспортируя беспорядок туда.
Вообще сама вселенная выдает некий минимум локальной негэнтроии каждой локальной точке… своего рода всеобщий "паек". Но всякий кто хочет иметь больше, должен отобрать ее у кого-то еще.
И чем выше вы карабкаетесь над негэнтропийным фоном  здесь, тем больше вы гадите где-то там. Поэтому основой, фундаментом любого высокого в природе порядка (мы, слоны) были и остаются "попираемые" микроорганизмы. Мы можем стоять только на их плечах..
Почему сама эволюция уже живого движется по пути усложнения (генома)?
Вопрос сложный.
И даже ответ о том что движется - сомнительный.
Да. Вроде как движение наблюдается. Но это скорей всего дрейф. Издержка процесса попытки устоять на месте. Плата (процент) за выживание.
Я вполне допускаю, что это даже не совсем движение вверх. Это может быть опять таки "скатывание" в неизбежное зло. "Возрастание энтропии" генома (накопление всякого мусора в нем) и как расплата, повышение локальной негэнтопии в физической реальности.
Интересна в связи с этим "лекция" Голема  у С. Лема в "Голем-XIV".

http://psylib.org.ua/books/lemst01/index.htm

Там электронный умник "гонит" пасквиль на эволюцию, уверяя своих слушателей, что эволюция двигалась сверху вниз, СКАТЫВАЛАСЬ. От совершенства биохимии клетки к шатунно-кривошипным эрзац-решениям многоклеточных организмов.
Мол, вся эволюция живого на планете - это бесконечное ухудшение первоначальной идеи жизни.

В общем, вопрос об отношениях жизни с энтропией очень специфический и не столь однозначный.
Это мы раньше, пока индустриально покоряли планету, все видели в виде непрерывной стрелы от и к. Выше, быстрее, сильнее!
Но так ли все просто?…
Гм... я теряюсь.
:)
Одна мысль мене кажется правильной. Появление простейшей жизни наверняка было "последним выдыхом" вселенской негэнтропической машины (если ее так рассматривать). То есть она ее породила на пределе своих возможностей (поэтому гипотеза Мазура столь красива. Зачем такая большая вселенная? Что бы в ней мож появится наблюдатель. В меншьей машине, с меньшим ходом не хватило бы "пара", попыток!).
Теперь вселенная уже ничего более сложного не создает (не может). Она просто создает негэнтропийный фон.
А карабканье жизни выше - процесс уже внутренний. Это побочный эффект конфликта генов за негэнтропический "паек".
Вторая часть "марлезонского балета"...
Это не один сплошной, непрерывный процесс. Развитие жизни, возможно, уже "зеркальный" процесс. В чем то продолжающий эволюцию мертвой мателии, а в  чем-то встречный ей.
Где-то так.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн СТОкрат

  • *****
  • Сообщений: 3 441
  • Благодарностей: 174
    • Сообщения от СТОкрат
Наше незнание есть открытое множество, и, как бы мы ни были близки к истине, всегда существует эпсилон-окрестность : расстояние до истины > эпсилон.
 Первые белки могли работать без участия РНК  В статье, опубликованной в журнале PNAS, г-н Блейбер и его коллеги утверждают, что белки вполне могли возникнуть и функционировать без помощи нуклеиновых кислот.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
А потом они объединились......

Онлайн Combinator

  • *****
  • Сообщений: 2 623
  • Благодарностей: 88
    • Сообщения от Combinator
Первые белки могли работать без участия РНК  В статье, опубликованной в журнале PNAS, г-н Блейбер и его коллеги утверждают, что белки вполне могли возникнуть и функционировать без помощи нуклеиновых кислот.

Всё это, конечно, любопытно, но как, интересно, авторы представляют себе отбор без наследственности?




Оффлайн Kotofan

  • *****
  • Сообщений: 689
  • Благодарностей: 24
  • Meade LT 8", SW 1025
    • Сообщения от Kotofan
Еще вопрос, вот сейчас у всех компьютеры и так и хочется услышать об эксперименте: создали искусственную программную среду с кучей всего и в меру агрессивную, и пусть под влиянием внешних дестабилизирующих факторов в ней из кирпичиков заготовок сам возникнет простейший программный код способный копировать сам себя, а среда пусть его шпиняет чтоб он не мог быть устойчивым и менялся, чтоб возникла эволюция.
Ну или разбить на этапы, отдельно моделировать возникновение самокопирующися кусочков и отдельно смоделировать эволюцию.
Или такое уже делали?