Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной

[Скеп-тик]

Все очень просто...Господа обремененные идеей случайного зарождения жизни, подобно креоценистам не способны представить что природа может создавать нечто сложное(жизнь) закономерно, по средствам своих, детерминированых законов. Им нужен случай...как бог изобретатель.

Это точно. Математик берет единичный объект (произвольную цепочку) и начинает переставлять элементы, пока не получит нужную, искренне полагая, что эволюция идет со скоростью его вычислений, определяемыми одним карандашем и одним листком бумаги. Чисто линейное мышление.
Что сейчас известно? Во влажной углекислотно-метаново-азотной атмосфере в присутствии аморфного мелкодисверсного кремния при облучении ультрафиолетом и прохождении ударных волн (от молний)  вероятность синтеза сотен (не 20!) видов аминокислот, десятков (не 4-х!)  нуклеокислот, десятков видов сахаров и спиртов равна 100% за несколько секунд на тонну исходных веществ. Затем начинается химическая эволюция, сразу триллионы событий с частотой тысяча в секунду на тонну среды (у нас - вода). И взяв период, например, десять часов, мы в объеме одного кубометра мы получим стопроцентную вероятность наличия там цепочек в 10 элементов, взяв 100 кубометров - обязательное наличие цепочек в 20 элементов... Увеличив срок до недели, а объем до квинтиллиона, мы будем уверены, что у нас есть миллиард цепочек длинной в 1000 элементов
Т.е. математик расчитывает вероятность выигрыша купившего один билет. Организатор лоторей (природа) точно знает, что выигравшие будут. В каждом тираже на протяжении десятилетий.

[Прохожий]

Вопрос свёлся к проблеме длины живой цепочки. Всё зависит от этого.....

[vika vorobyeva]

Свою "формулу" они выводить не намерены. Им для наплавленного зарождения никакая "вероятность" НЕ НУЖНА! Но им надо любой ценой дискредитировать формулу Мазура. И любой дурак это может попробовать сделать. Много ума тут не надо. Надо уметь задавать "каверзные" вопросы!
Возможно я плохой математики. Но я не последний психолог. Так что я всех таких хитрицов как Иван Грозный бояр в том письме из анекдота, насквозь вижу и …

При чем здесь психология?
Допустим, у нас есть сложная задача, которую пока решить не удается. Допустим, приходит некто и говорит: "Я ее решил!" Если в предложенном решении есть явная ошибка, то для того, чтобы на нее указать и объявить решение неправильным, не надо взамен предлагать свое правильное.

Подход Мазура ошибочен, потому что он рассматривает сферического коня в вакууме. Он исходит из явно ошибочных допущений. По-моему, этого совершенно достаточно, чтобы отбросить его решение как неверное.

Какое верное? Не знаю. Пусть биологи разбираются.

[vika vorobyeva]

Вопрос свёлся к проблеме длины живой цепсчки. Всё зависит от этого.....

Так приводили уже пример такой цепочки:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105473.msg2371290.html#msg2371290

Прямая ссылка на формулу:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC130529/figure/F1/

Причем никто не показал, что это самая короткая из возможных цепочек. Просто одна из уже известных.

[Прохожий]

И что нам даст формула Мазура для этой цепочки? В 500 000 000 лет уложимся?

Так чего шумим?
Или Александр Семенов боится, что эта живая молекула слишком совершенна, чтобы дать начало Дарвиновской Эволюции?

[gans2]

Гранулярная конвекция, часто называемая эффектом бразильского ореха, — чрезвычайно простой (в основном) процесс. Если взять контейнер с орехами всех видов, то самые крупные при периодическом встряхивании окажутся наверху

http://science.compulenta.ru/744142/

Сравним с глубокомысленными рисунками гуру-креоложца 

Жизнь - это СЛОЖНЫЙ молекулярный механизм, самовоспроизводящаяся машина. Сложный в смысле порядка, негэнтропии. Здесь все сомневаются, что такой высокий порядок из хаоса мог сложиться "сам собой", случайно, одним скачком, против "сил" энтропии.



Мол, нужно 10^80 или 10^120 случайных попыток чтобы чудо случилось.

[dzver]

Вопрос свёлся к проблеме длины живой цепочки. Всё зависит от этого.....

Не так.
Вопрос сводится к том уместно ли считать что все комбинации цепочек заданной длины, возникают равновероятно - и таким образом, игнорировать взаимодействия разных цепочек ("химизм") между собой и внешней среды.
При таком условии - равновероятности видов комбинаций заданной длиной - аргумент Мазура качественно остается верным - даже если по условию, ВСЕ цепочки ВСЕГДА равны длине репликатора.
Так как суть его аргумента - экспоненциальная зависимость к-ва комбинаций, от длине цепочки L.
Разве что, если эта длина заведомо "мала" - ее можно будет "побороть" размеров + время жизни вселенной, чтобы получить в итоге некую ненулевую величину. Но такая возможность - очень быстро железно сходит на "нет" с наращивания необходимой длине цепочек - даже при сравнительно коротких цепочек.

В реальности однако, цепочки взаимодействуют как друг с друга, как со средой - и поэтому частота разных цепочек (заданной длины) - будет неравномерна - из-за "затягивания" всяких обратных связей.
Тогда вполне возможно, что некие виды и длины цепочек будут преференцированы на экспоненциальный фактор (а другие наоборот - подавлены).
В таком случае, длина цепочки L практически не важна.
Если всред преференцированных цепочек есть репликаторы, то время их появления в подобной среде - линейная (или полиномиальная)  - ф-я из их длины. Как и время "исчезания" подавленных цепочек.

И это - еще на нулевом, "черно-белом" приближении - если игнорировать то что могут существовать миллионы аттракторов которых такая химическая система может "ощупывать" - всякие пространственные и времевые циклы/порядки, и пр.

[vika vorobyeva]

Мол, нужно 10^80 или 10^120 случайных попыток чтобы чудо случилось.

Пример остроумный, но неточный: горизонтальное черно-белое распределение (как на картинке) мы таким образом не получим, только вертикальное

Собственно, разговор снова упирается в неприменимость "тупой" комбинаторики к сложным процессам, где надо учитывать граничные условия, сложную совокупность взаимодействий между элементами, и т.д.

[alex_semenov]

При чем здесь психология?
Допустим, у нас есть сложная задача, которую пока решить не удается. Допустим, приходит некто и говорит: "Я ее решил!" Если в предложенном решении есть явная ошибка, то для того, чтобы на нее указать и объявить решение неправильным, не надо взамен предлагать свое правильное.
Подход Мазура ошибочен, потому что он рассматривает сферического коня в вакууме. Он исходит из явно ошибочных допущений. По-моему, этого совершенно достаточно, чтобы отбросить его решение как неверное.

Хорошо.
Вот пример. Для полета в космос нужна первая космическая  скорость:



Если я хочу использовать ракету, я могу оценить массу ПН,  стартовую массу по формуле Циолковского (если знаю скорость истечения, которую тоже оценил по закону сохранения энергии приблизительно):



Я сделал расчет.
И вот прибегает толпа скептиков  с воплями: "Эти ваши расчеты - сферический конь в вакууме!"
Первый скептик кричит, что тут не учтена работа по подъему на высоту (да не учена).
Второй кричит, что забыта такая важность как сопротивление воздуха (да забыта!).
Третий кричит, что мне нужно чудовищное отношение массы  пустой ракеты к массе топлива. Да, нужна!
Четвертый орет про термодинамику ракетного двигателя (чудовищная удельная мощность!), про проблемы с устойчивостью этой цистерны в полете…
Откопана огромная масса  всяких мелких деталей и все брошены на борьбу с этими моими "примитивными расчетами"!
Но означает ли это, что вышеприведенные формулы НЕЛЬЗЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ для оценки полета  ракеты в космос?
У нас возникла именно ТАКАЯ ситуация с оценками Мазура. И я начал объяснять, что поправка "на высоту" (особенность сборки цепочек) да, требует еще "добавочной скорости" (вся эта игра со случайными блужданиями). Что "сопротивление атмосферы" (химический отбор) тоже повлияет на конечный результат. Но в целом, это все ПОПРАВКИ к основной формуле мало что меняют. И если меняют, то в худшую сторону.
Но толпа орет: в топку такие расчеты!
ВСЕ НЕВЕРНО!!!!
И как это назвать?
Самое смешное в чем? Толпа уверена, что есть более простой "путь в космос". А все эта комбинаторика от Мазура - сплошное надувательство! Сферический конь в вакууме, которые не имеет ни малейшего отношения к реальности!

Какое верное? Не знаю. Пусть биологи разбираются.

Да не разберутся биологи с этим НИКОГДА.
Не их ума это проблема!
Да, да! Извините, но они действительно мыслят слишком узко.
Ничего личного.
Как говорил толерантный Толеран? "Война слишком серьезное дело, чтобы доверять ее военным." То же и с проблемой зарождения жизни.  Не по зубам им это проблема. Увы!

[alex_semenov]

Вопрос свёлся к проблеме длины живой цепочки. Всё зависит от этого.....

Нет. В том то и дело что люди, которым не нравится гипотеза Мазура пока что бросаются на все что попало.  Без разбора.
Это кстати их делает в чем-то близким к другим кликушам. Вы видели уфонутые документалки? Там свалено все в кучу. И теория заговора и Атлантида и…  Мели Емеля…

Да. Проблема с самого начала просится на разделение. Мухи отдельно - котлеты отдельно.

Проблема А.
Зародилась ли жизнь случайно? Ведь огромная масса людей тут вообще сомневаются в возможности случайности как таковой.
Пока комбинаторные расчеты показывали НЕВЕРОЯТНОСТЬ случайного зарождения, прожженные детерминисты смотрели на эти расчеты сквозь пальцы. Мол, вот даже и товарищи снизу имеются…
Но как только Мазур изменил ситуацию, комбинаторика РЕЗКО стала неприменима.
Ну надо же!
Проблему А можно спорить бесконечно, уходя в такие философские дебри…  Единственное что тут может быть действительно продуктивным, это УТОЧНЕНИЕ формулы Мазура. Действительно она применима, если жизнь зародилась случайно? Я уже показал, что да. Поправки будут. Но будут незначительными.

Моя позиция здесь НЕПОКОЛЕБИМА (и пошли все лесом!):
Никаких чудесных ИСКЛЮЧЕНИЙ для угле-водородных молекул термодинамика нашей вселенной НЕ ДЕЛАЕТ! Мне плевать на ваши чертежи вечных двигателей. На примеры из лабораторий… Я четко знаю общий принцип сохранения энергии. И мне этого достаточно чтобы знать что в ваших "расчетах" кроется ошибка, вы неправильно поняли новость.

Проблема Б.
Если жизнь может зародиться по законам известной нам физики случайно, то какова вероятность такого зарождения?
Эта линия спора действительно КОНСТРУКТИВНА и тут тоже ведется (прерываемая  сторонниками детерминированного зарождения и уходами в проблему А).
Здесь тоже есть о чем поспорить.
Но для начала надо отделить мух от котлет. Убрать виталистов-детерминистов в отдельный загон. Или хотя бы пометить их маркером. Ведь эта публика просто бросается спорить без разбора ПОЗИЦИЙ. Лишь бы спасти идею множественности обитаемых миров!
Например?
Ну вот:

Вопрос свёлся к проблеме длины живой цепсчки. Всё зависит от этого.....

Так приводили уже пример такой цепочки:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105473.msg2371290.html#msg2371290
Прямая ссылка на формулу:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC130529/figure/F1/
Причем никто не показал, что это самая короткая из возможных цепочек. Просто одна из уже известных.

Вика, были бы вы мужчиной, я бы вам повторил фразу про "трусы оденьте или крестик снимите".
Вы определитесь с теоретическим фундаментом своей позиции.
Если это ЧЕСТНАЯ позинция…
Если вы считаете что оценка Мазура НЕВЕРНА (о чем вы заявили выше) то зачем тогда приводить примеры коротких саморепликаторов? Какая тогда разница, короткие они или длинные? Вы не признаете вообще весь этот случайный подход! Как Дзверь, например. Он уверен что так считать вероятности нельзя!

А если вы считаете что жизнь зародилась случайно (такой позициии, как я понял, старается держаться Нуклеосома… в основном), вот, мол и короткий саморепликатор нашелся, подтверждающий возможность зарождения жизни в каждой луже СЛУЧАЙНО, то зачем же хаить методику Мазура как недостойную доверия?

Получатся, что методику Мазура мы признаем только тогда, когда она подтверждает зарождение жизни в каждой луже и отвергаем, если она наши вожделения ставит под сомнения?
И это называется трезвый, честный подход?

[alex_semenov]

Не так.
Вопрос сводится к том уместно ли считать что все комбинации цепочек заданной длины, возникают равновероятно - и таким образом, игнорировать взаимодействия разных цепочек ("химизм") между собой и внешней среды.

Я уже показал, что даже если учеть химический отбор, то число попыток все равно будет примерно R^m. Вы ничего не выкрутите из шаманства вокруг химизма и "внешней среды". Пока нет копирования, нет никакого выигрыша от химического отбора.
И термодинамика вам не поможет.
Никто вам не сократит путь к чуду.
Да и как может быть иначе?
Ну подумайте хорошенько, если у вас ЦЕЛОСТНОЕ научноме мировоззрение!
Объясните, как некоторые виды химических элементов могут нарушать закон возрастания хаоса?
За сборку любой цепочки длиной m нужно заплатить R^m попытками (хаосом). Если существует некий волшебный более КОРОТКИЙ путь к цели (меньшим числом попыток), то какими законами природы это обеспечено? Кто заплатит по счетам второго начала за это чудо "туннелирования"?
Даже черные дыры платят второму началу излучением Хокинга!
А тут такое волшебство для угле-водородных цепочек!
Ну надо же!

[alex_semenov]

Пример остроумный, но неточный: горизонтальное черно-белое распределение (как на картинке) мы таким образом не получим, только вертикальное

То есть доколебаться можно до чего угодно. Даже до этой картинки.
Верно?
Какой тупица ее вставил в книжку?! Ясно же что простая комбинаторика тут не работает!

Собственно, разговор снова упирается в неприменимость "тупой" комбинаторики к сложным процессам, где надо учитывать граничные условия, сложную совокупность взаимодействий между элементами, и т.д.

Он всегда будет упираться в этот "глубоко философский" вопрос, как только появятся аргументы против множественности обитаемых миров у "тупой" комбинаторики, но "тупая" комбинаторика сразу станет ко двору, когда мы найдем еще более короткий РНК-саморепликатор.
Верно, Вика?

[Nucleosome]

Будет ПАРАБОЛА и точка. Спорить с этим просто глупо.

да что вы - никакой параболы на отдыхе там вообще не получится - все подобные распределения гиперболы, но только там не будет и этого - там будет функция с максимум - из-за равновесия синтез/распад

И почему это весь Мазур рассыпался?

потому что он оперирует цифрами с потолка. уже тыщу раз тут писали и ссылок привели достаточно

Вы не прытаетесь прояснить ситуацию. Вы все пытаетесь "доказать" что подход Мазура неверен.

да тут и доказывать нечего - он исходит из того, что для жизни нужен какой невиданный, с нулевой вариабельностью кусок длинной 1600 (!) нуклеотидов - я даже знаю откуда он это взял - из длинные рибосомной РНК. только это классика того "слышал звон да не знает гед он" - и это тут в теме уже разжёвано, ссылки на коротки саморепликаторы даны (и в очень авторитетных местах!), и вы вроде с вариабельностью были согласны и с длинной отрезка, нет, вы после полтыщи сообщений опять пишите:

Я же пытаюсь показать что у Мазура все ВЕРНО. Что всякие тонкие ньансы, которые "на пальцах" пытаются притянуть за уши как "доказательство"  движения нуклеотидных мономеров к объединению в сложные РНК-саморепликаторы-  ПОЛНАЯ ЕРУНДА.

ну, может вы хотите сказать, что да - может в деталях - таких как длинна он не прав, но по существу... то есть вы хотите сказать, что проблема не возникновении нужной последовательности, в возникновении цепочки... то есть - вы постулируете (ЕРУНДА, вот так, большими буквами), что разборка и сборка будут равновесны? а ничего, что РНК могут слипаться - и тогда уже оторвать от них что-то или тем более разорвать на куски делается крайне сложно?

Но если мы перебираем длинные цепочки, под 100 и больше мономеров, то все игрища с неравновестнстью среды - мертвому припарки.

ну перестаньте - интерсно как тогда образуются такие вещи как алмаз? графит? каждый их кристал - это молекула - очень большая и полимерная. и потом - катализаторы - когда синтезируют такие вещи как каучук или полиэтилен вот как раз и влияют на соотношение синтез/распад. и длинна там куда больше, чем 100... в неживой природе проблема с полимерами в том, что они образуются почти всегда из углерода, а углерод очень востребован живыми организмами - и потому они пожрут его куда быстрее, чем из него что-то успеет сформироваться. но Первичный океан - другое дело, жизнь-то там только образуется...
да, Алекс Семёнов, всё-таки - поменьше эмоций, и чуточку побольше знаний о предмете - в данном случае в химии... а то, знаете, лежачие параболы с таким накалом - это скучно...

[dzver]

А если вы считаете что жизнь зародилась случайно (такой позициии, как я понял, старается держаться Нуклеосома… в основном), вот, мол и короткий саморепликатор нашелся, подтверждающий возможность зарождения жизни в каждой луже СЛУЧАЙНО, то зачем же хаить методику Мазура как недостойную доверия?

Есть за что.

Как Мазур взял с потолка что "вероятности разных видов цепочек заданной длины - якобы одинаковы", так он с потолка взял и что репликатор "никак не может быть меньше 1600 нуклеотидов".
Чтобы далее, смог ввести свои "комбинаторные" и "астрономические" числа, показать что порядки несовместимы, и городить огород.

Это у него "фирменный стиль" - брать с потолка необоснованные утверждения - возможно не имеющие ничего общего с реальностью - и рассчитывать далее, на такую основу.

Ну солгал он про "минимальную длину репликатора"; отчего ему верить что "вероятности разных видов цепочек заданной длины - якобы одинаковы"?
Ни на то, ни на другого у него аргументов не приведено.

[Прохожий]

Так какие у вас притензии к предложенному РНК-репликатору? Что, боитесь, что он мертвый (тоесть неподвласный Дарвину?)

[vika vorobyeva]

Он всегда будет упираться в этот "глубоко философский" вопрос, как только появятся аргументы против множественности обитаемых миров у "тупой" комбинаторики, но "тупая" комбинаторика сразу станет ко двору, когда мы найдем еще более короткий РНК-саморепликатор.
Верно, Вика?

Нет.
Моя позиция не изменилась. Проблема абиогенеза должна решаться путем наблюдений (оценка числа обитаемых планет среди потенциально обитаемых) или экспериментально (биохимики в колбах повторяют процесс абиогенеза и показывают долю случайности в этом процессе).
Кстати, нахождение РНК-саморепликатора - один из шагов к пониманию процесса абиогенеза (как и опыты Миллера).
Да, этот процесс сложный, как для понимания, так и для воспроизводства. Да, его приходится разбивать на этапы и решать каждый этап по отдельности. А Вам захотелось простоты и ясности, да? Любой ценой?
Сложные проблемы имеют простые, легкие для понимания неправильные решения(с)

[Anatoly]

Мол, нужно 10^80 или 10^120 случайных попыток чтобы чудо случилось.

Пример остроумный, но неточный: горизонтальное черно-белое распределение (как на картинке) мы таким образом не получим, только вертикальное

Пример вполне можно сделать корректным: предположим, что при равных размерах и плотности черные шарики - магниты, белые - немагнитны - тогда встряхивание изначально случайно перемешанных шариков обеспечит слипание черных-магнитных между собой и вытеснение вне черной группы всех немагнитных-белых тем вероятнее, чем дольше производится встряхивание - так получится горизонтальное черно-белое распределение (как минимум с единой областью черных шариков - белых областей может быть и не одна, но все они будут вне области черных)...

Этот пример, кстати, может послужить и наглядным примером принципиальной, качественной ошибки всех рассуждений, основываемых на чрезмерном абстрагировании (в случае данной темы - только лишь на чистой комбинаторике и/или "логике" ) от физического смысла рассматриваемого явления - расчеты по модели, физически-неадекватной какому-либо явлению, всегда будут минимум неточны, а максимум вообще некорректны...

[Прохожий]

Какое верное? Не знаю. Пусть биологи разбираются.

Да не разберутся биологи с этим НИКОГДА.
Не их ума это проблема!

Извините, Алекс, но реально смешно.
Эта фраза отлично подошла бы какому-нибудь махровому альту с Горизонтов, который не в состоянии понять СТО и ОТО и оттого пыжится придумать им опровержение. Типа, все физики - ни хрена не понимают и только за свои регалии держатся, я один понял!
От Вас, конечно, странно такое слышать.

Ладно, молчу. Не все умеют с достоинством проигрывать.

Выигрывать -- проигрывать. Это всё слова.
А что мы имеем на данный момент:
--- Даже при явно завышенных требованиях к началу жизни (1600 нуклеотидов) , она во вселенной все-таки появится....
--- По имеющимся данным для начала жизни достаточно 60 нуклеотидов, что обеспечивается для каждой лужи даже при  полностью случайном механизме сборки.
-- Неясен лишь вопрос, сможет ли этот минимальный репликатор начать эволюционировать по Дарвину или требуется ещё один скачёк.

[dzver]

бъясните, как некоторые виды химических элементов могут нарушать закон возрастания хаоса?
За сборку любой цепочки длиной m нужно заплатить R^m попытками (хаосом). Если существует некий волшебный более КОРОТКИЙ путь к цели (меньшим числом попыток), то какими законами природы это обеспечено?

Вы вообще вникаете в мои сообщения?
Я клавиатуру стер.

Еще раз - берите КА "жизнь", 500x500, замкнутый топологически.
Засейте его случайным образом, нулями и единицами.
Подсчитайте статистику всех возможных подобластей квадратиков, размеров 3x3 (это 500^2 подобластей).
Вы получите равномерно распределенные частоты, по всех 2^9 вариантов квадратиков 3x3. В среднем по ~500 экземпляров на вариант (500^2/2^9)

Теперь запустите автомат. В идеале, пока он не зациклится (а он всегда зациклится, ибо конечный). Но и несколько десяток-сот поколений, достаточно.
Теперь подсчитайте опять статистику всех квадратиков 2^9.
Некоторые варианты будут сильно преференцированы. Те, которые образуют "стабильные-периодические" конфигурации.
Например, все 9 квадратики белые - будет сильно преференцирована.
Или, первые три вертикальные квадратики белые, следующие три вертикальные - черные, следующие три - белые (и то же самое для варианта по горизонталями). Эти варианты будут преференцированы поскольку они образуют стабильную циклическую конфигурацию - "крестик".
Другие варианты (нестабильные сами по себе, или внутри каких-нибудь конфигураций) - будут практически несуществующие.

Все - равновероятность 2^9 вариантов комбинаций, нарушилась. У вас на глаза.
Если нужно, можно многократно "засеивать рандомно" и проигрывать - чтобы убедиться, что это не случайность.

То же самое "отклонение от равномерного" качественно будет, если подсчитать частотное распределение не квадратиков 3x3; а например 5x5.
Только -  так как тут среднее к-во экземпляров/комбинацию будет сильно меньше ~ 7*10^(-3) (при тех же размеров 500x500) - чтобы не потерять точность при округления - вам нужно либо усреднить статистику на скажем 1000 раз (~7раз на каждую комбинацию), либо брать доску на подобный фактор побольше.

Кто заплатит по счетам второго начала за это чудо "туннелирования"?

Платят звезды и космос. Это школьные факты.
Откуда взялось у звезд (кто за них заплатил) - уже вопрос/проблем космологический (и не по теме).

[Скеп-тик]

Если взять три яйца и поместить их в разные условия: одно при 0°, другое при 39°, третье при 100°, то с точки зрения комбинаторики это безразлично. Никаких изменений она не предскажет. Но в жизни происходит иное: через энное время в первом случае яйцо останется яйцом, во втором вылупиться цыпленок, в третьем получим нечто похожее на резину .
В этом и суть биологии - структурирование сложных систем в ПОТОКЕ определенной плотности энергии.