Космологические и комбинаторные основания редкости жизни в наблюдаемой вселенной

[Nucleosome]

уж больно простой механизм,

в чём тут именно простота? ну задержится там что в глине, концентрация высокая, но сами по себе-то реакции те же...

Про существование глины в районе геотермальных источников я тоже не слышал.

а что мешает ей там быть?

[Combinator]

в чём тут именно простота? ну задержится там что в глине, концентрация высокая, но сами по себе-то реакции те же...

Простота в возможности экспериментальной проверки.

а что мешает ей там быть?

Ну, вроде как, в соответствии с Википедией, глина это "осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания". Читал в нескольких независимых истониках, что экосистемы "чёрных курильщиков" специфичны как раз отсутствием в них осадочных пород.
 

[Nucleosome]

Читал в нескольких независимых истониках, что экосистемы "чёрных курильщиков" специфичны как раз отсутствием в них осадочных пород.

хм... не знал, интересно почему... выветривания конечно на дне моря быть не может, но могло и опустится же что...
ну про Вики - всё-таки насколько я понимаю - скальная и осадочная порода - вещи не очень совместимые... известняк вот - разве скальная?.. а гранит и базальт понятное дело не осадочные...

[dzver]

Кто знает - делан ли частотный анализ последовательностях в геноме/днк (и сравнение этих спектров для геномов разных видов). И если да - где можно почитать об этом...
Типа: подцепочки длины 10нк; существует 4^10 таких подцепочек (~10^6) - гистограмма как они частотно распределены в днк некоего вида; то-же самое для меньших и больших (разумеется до некоего разумного к-ва, наверное не более 15нк) последовательностей.

[Алексис]

Ну, вроде как, в соответствии с Википедией, глина это "осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания". Читал в нескольких независимых истониках, что экосистемы "чёрных курильщиков" специфичны как раз отсутствием в них осадочных пород.
 

хм... не знал, интересно почему... выветривания конечно на дне моря быть не может, но могло и опустится же что...

Насколько я понимаю, речь идет не о глине вообще, а о так называемой разновидности глин, которые называют еще слоистыми минералами. Причем речь идет о слоях на молекулярном уровне, а не о макроскопических слоях, которые образуются при осаждении глины.
В настоявшее время черные курильщики находятся глубоко на дне океана, но на ранней Земле, когда кора была тонкой, подобные образования могли находиться и в прибрежных зонах. В прибрежных зонах реки выносят в море много ила и вполне курильщики и отложения глины могли оказаться вместе.
Но ведь кроме глины есть немало минералов, которые и пористые и обладают каталитическим действием. Например цеолиты. Да и многие виды вулканических туфов также могут подойти. Поэтому тут у природы был широкий выбор.

[Combinator]

Кто знает - делан ли частотный анализ последовательностях в геноме/днк (и сравнение этих спектров для геномов разных видов). И если да - где можно почитать об этом...
Типа: подцепочки длины 10нк; существует 4^10 таких подцепочек (~10^6) - гистограмма как они частотно распределены в днк некоего вида; то-же самое для меньших и больших (разумеется до некоего разумного к-ва, наверное не более 15нк) последовательностей.

Я в своё время экспериментировал в этом направлении. Правда, меня интересовало не абсолютное совпадение, а совпадение минимум N но в выборке длиной M но. Общий выод получился такой, что "узок круг этих революционеров". То есть, например, по критериям N= 20, M= 30 почти для любой последовательности находятся несколько ей соответствующих не только в геноме данного вида, но и в геноме взятого наугад любого другого вида, даже эволюционно всесьма далёкого.

[Nucleosome]

Кто знает - делан ли частотный анализ последовательностях в геноме/днк (и сравнение этих спектров для геномов разных видов). И если да - где можно почитать об этом...

если я правильно понял, что вы имели в виду под частотой, то речь о микросателлитах - да, это излюбленный объект при выяснении филогенетических отношений на малых дистанциях - в виду их огромной изменчивости. ну вот к примеру:
http://www.genetics.org/content/168/3/1231.full.pdf
и по словам microsatellites phylogeny и так далее можно много чего найти
если же брать случайные последовательности, то дело тут дохлое...

[dzver]

Правда, меня интересовало не абсолютное совпадение, а совпадение минимум N но в выборке длиной M но. Общий выод получился такой, что "узок круг этих революционеров". То есть, например, по критериям N= 20, M= 30 почти для любой последовательности находятся несколько ей соответствующих не только в геноме данного вида, но и в геноме взятого наугад любого другого вида, даже эволюционно всесьма далёкого.

Идея в общем, не в том "находятся ли несколько ей соответствующих" - а насколько частотное распределение отличается от равномерного.
Т.е. если некоторые последовательности "подавлены" отбором а другие "преференцированы" (разумеется все последовательности которые образуются циклическим соединением + смещением от "базовых" также будут сильнее представлены). Это дало бы некоторую оценку сверху на "неизбыточности" (относно последовательностей такой длины) - напр. по Шенону Sum p*ln(p).
Дополнительно, отклонение спектров от равномерного для последовательностей разной длины, может дать оценку как избыточность зависит от "гранулярности" на которых кодируется инфа.

[dzver]

если я правильно понял, что вы имели в виду под частотой, то речь о микросателлитах - да, это излюбленный объект при выяснении филогенетических отношений на малых дистанциях - в виду их огромной изменчивости.

Н-да, что-то такое имел ввиду... Только не для частных корреляций определения филоген. отношений конкретных видов - а скорее "в общем случае" так сказать... если такое вообще осмысленно.
Грубо говоря, насколько компрессируется инфа в геноме хорошим архиватором который под это дело максимально заточен в общем случае (и также, как его "максимально хорошо" отточить сохраняя универсальность).

[Combinator]

Идея в общем, не в том "находятся ли несколько ей соответствующих" - а насколько частотное распределение отличается от равномерного.

Из того, что практически всегда находятся несколько последовательностей, соответствующей данной, сразу же следует, что распределение очень сильно отличается от равномерного. По сути геном собирается из весьма ограниченного набора "базовых" последовательностей.

[dzver]

Из того, что практически всегда находятся несколько последовательностей, соответствующей данной, сразу же следует, что распределение очень сильно отличается от равномерного.

Где тут логическая связь не уловил... Если "практически всегда находятся последовательности соответствующей данной" - еще не говорит ничего о том равномерное или нет распределение (например, в многократных выпаданий двух шестигранных костей "практически всегда" будет иногда встречаться сумма очков 1+1=2; хотя частотное распределение сумм от 2 до 12 вовсе не равномерно; a то же самое для выпадания "суммы" 2 при одной кости - опять будет "практически всегда" встречаться - но распределение равномерно).
Хотя обратное верно - если некоторые последовательности "практически никогда" не встречались бы - то это однозначно говорило бы про неравномерности распределения.
В данном случае, "равномерное распределение" например для L=5 пар означает, что все возможные 4^5= 1024 последовательности, встречаются с одинаковой частотой.

[Combinator]

Из того, что практически всегда находятся несколько последовательностей, соответствующей данной, сразу же следует, что распределение очень сильно отличается от равномерного.

Где тут логическая связь не уловил... Если "практически всегда находятся последовательности соответствующей данной" - еще не говорит ничего о том равномерное или нет распределение (например, в многократных выпаданий двух шестигранных костей "практически всегда" будет иногда встречаться сумма очков 1+1=2; хотя частотное распределение сумм от 2 до 12 вовсе не равномерно; a то же самое для выпадания "суммы" 2 при одной кости - опять будет "практически всегда" встречаться - но распределение равномерно).
Хотя обратное верно - если некоторые последовательности "практически никогда" не встречались бы - то это однозначно говорило бы про неравномерности распределения.

Из 20-ти но можно составить 4^20 => ~ 10^12 комбинаций.  Типичная длина генома прокариот ~  10^6-10^7. Если бы распределение было равномерным, то вероятность второй раз встретить ту же случайно выбранную последовательность в том же геноме была бы порядка 10^-5-10^-6, а она по факту близка к еденице.
Пример с суммами я совсем не понял к чему. Мы же говорим про характер распределения последовательностей (в Вашем примере - результатов бросания кости) а не функций, на них заданных (в Вашем примере - суммы).
 

[dzver]

Если бы распределение было равномерным, то вероятность второй раз встретить ту же случайно выбранную последовательность в том же геноме была бы порядка 10^-5-10^-6, а она по факту близка к еденице.

А, вы в этом смысле - "длинных" последовательностей - да, тогда все так (почему-то сразу не сообразил).

[vika vorobyeva]

Собираюсь сходить в следующую субботу на лекцию Михаила Никитина в "Полигоне Про".

Сходила.
Ну что сказать.
Михаил Никитин - отличный лектор, где-то на уровне Сурдина. Говорил ярко, живо, образно, четко держал контакт с залом, часто задавал вопросы типа "как вы думаете, почему так?" и внимательно слушал ответы (большей частью, конечно, неверные ) Единственное, его лекция была расчитана на достаточно подготовленную аудиторию. Первые 2/3 лекции моих знаний еще как-то хватало следить за нитью рассуждений, но когда он перешел к обсуждению возможного метаболизма LUCA, я отключилась
Начал он с истории вопроса, т.е. с Аристотеля и с уверенности древних, что жизнь непрерывно самозарождается здесь и сейчас. Кратко описал опыты Пастера, Реди и Спалланцани ("живое из живого"), упомянул Опарина с его гипотезой об образовании жизни из коацерватных капель, рассказал об опытах Миллера и Юри. Потом перешел к теории разумного замысла (проще говоря, креационизму) и перечислил все аргументы этой компании против случайного самозарождения жизни (не забыв и Фреда Хойла с его Боингом и мусорной свалкой)
(Кстати, про креационистов. Отозвался он о них с мягкой иронией, безо всякого раздражения, как об очень полезном спарринг-партнере, задающем правильные вопросы и отыскивающем слабые места в теориях абиогенеза.)
Ну а потом на протяжении всей лекции он последовательно отвечал на аргументы креационистов (касающиеся и нередуцируемой сложности клетки, и хиральной чистоты, и углекислотной (а не восстановительной, как в опытах Миллера) атмосферы ранней Земли, и т.п.)
Вообще, чувака надо поймать, запереть и заставить писать научно-популярную книжку по теме То, о чем он рассказывал, обнаруживается буквально здесь и сейчас (ключевые статьи по ряду вопросов выходили уже в 2000-е годы). Так что все учебники уже устарели. Это как с экзопланетами - горячий край науки.
Короче, пересказывать мне здесь его лекцию – это все равно как Рабиновичу напевать Паваротти Там велась запись, она наверняка будет где-то выложена.
В перерыве (лекция длилась 3 часа, посередине нам дали 10 минут на размять ноги) я подошла к Никитину и спросила о его точке зрения на соотношение случайного и закономерного в абиогенезе. Он ответил, что с точки зрения термодинамики Пригожина, абиогенез не просто закономерен, а неизбежен (конечно, в подходящих для этого условиях). И, по сумме очков, у меня сложилось впечатление, что он прав (а если и неправ, то несильно). Нередуцируемая сложность есть только в головах незадачливых исследователей, то, что не могли расплести еще 10 лет назад, прекрасно расплетают сейчас (в том числе и рибосому). То есть исключительная сложность клетки имеет конкретную траекторию своей реализации (возможно, даже и не одну - насколько я поняла, бактерии и археи изобретали механизм репликации ДНК независимо, и он у них отличается в ряде базовых моментов).
Такие дела

[Golossvyshe]

Как говорил Лев Толстой - «Не могу молчать!»

Он ответил, что с точки зрения термодинамики Пригожина, абиогенез не просто закономерен, а неизбежен (конечно, в подходящих для этого условиях). И, по сумме очков, у меня сложилось впечатление, что он прав

Вика, да ведь это известнейший приём в риторике – победить не потому, что прав, а «по сумме очков».  Этим приёмом, кстати, вполне мастерски владеет А. Семёнов. Нагромоздить кучу вроде бы логичных рассуждений, вплетя в них набор ложных аксиом, в которых якобы не принято сомневаться. Утопить суть вопроса в арабской вязи. И заключительный вывод - «учение марксизма-ленинизма истинно, потому что верно!»

Если же очки снять, то станет видно – адепты стихийного абиогенеза находятся в глубочайшей заднице. «Боинг» со свалки? «Боинг» со свалки – давно пройденный этап и к настоящему моменту несбыточная мечта абиогенезистов. Вероятность 10*-380 давит сии мечтания могильной плитой. К тому же и эта цифирь, похоже, уже устарела.
Остаётся абиогенез закономерный. Ни разу не возражаю, что таковой механизм мог иметь место. Однако для того, чтобы иметь основания для мягкой иронии над «бедными креационистами», следует продемонстрировать сей механизм – короче, предъявить самособравшуюся живую клетку. Где она? Её нет.

Так что это трщ Никитин может испытывать в отношении к креационистам мягкую иронию. Трщи креационисты обоего рода (научные и библейские) уже давно испытывают к незадачливым адептам абиогенеза жалостливое сочувствие, либо глумливо хихикают – в зависимости от воспитания.    Можно побеждать по очкам, когда находишься в положении лектора общества «Знание» в Доме колхозника – аудитория почтительно внимает, подавленная обилием наукообразных экзерсисов. 

И потому не книжку надо заставлять писать трщей (брошюру любой балабон сварганит, эка проблема), а запирать в лаборатории с набором реактивов. И не выпускать, покуда не продемонстрируют самособравшуюся живую клетку.  Вода в кране есть, а без пищи человек может прожить гораздо больше времени, чем нужно для акта самозарождения. 
Может, страх голодной смерти заставит наконец адептов абиогенеза явить всю мощь своего интеллекта, а не просто пустопорожнего бла-бла-бла?   

[Okub62]

Тогда для равновесия и креациониста можно попросить продемонстрировать создание клетки методом Да будет ... клетка!
На тех же условиях - в запертой комнате с водой в кране. Времени же ещё меньше требуется.

[Проходящий Кот]

Боюсь оба требования приведут к 2 пожизненным залючениям + ещё одному, в зависимости от того, сколько протянут экспериментаторы и признает ли следствие их смерть естественной.... 
 
Пока наука не сможет разобраться в законах естественного образования жизни в каждой луже, такая ситуация будет продолжаться.....

[Combinator]

Вика, большое спасибо за отчёт, будем надеяться, что запись всё же выложат где-нибудь в сети.
Теперь по пунктам.

Вообще, чувака надо поймать, запереть и заставить писать научно-популярную книжку по теме То, о чем он рассказывал, обнаруживается буквально здесь и сейчас (ключевые статьи по ряду вопросов выходили уже в 2000-е годы). Так что все учебники уже устарели. Это как с экзопланетами - горячий край науки.

Действительно, в качестве "информбюро" о последних результатах боевых действий на переднем фронте изучения путей возможного абиогенеза и ранних этапов эволюции его лекции это очень ценный источник информации. Я кстати, уже давал здесь ссылки на выложеный им в сети их конспект.

В перерыве (лекция длилась 3 часа, посередине нам дали 10 минут на размять ноги) я подошла к Никитину и спросила о его точке зрения на соотношение случайного и закономерного в абиогенезе. Он ответил, что с точки зрения термодинамики Пригожина, абиогенез не просто закономерен, а неизбежен (конечно, в подходящих для этого условиях).

Тут я с ним, пожалуй, не соглашусь. В рамках неравновесной динамики со стороны физики и химии действительно НЕТ ЖЁСТКОГО  ЗАПРЕТА на эволюцию в сторону усложнения вплодь до появления самореплицирующихся систем с возможностью последующего отбора на основе мутаций. Тем не менее, возможность и неизбежнеость вещи принципиально разные. Его неизбежность с теоретической точки зрения из общих соображений ниоткуда не следует, тем более, что и экспериментально она отнюдь не доказана. Другими словами, данная возможность в конечном итоге пока по прежнему является вопросом веры. Собственно, и Кунин обратился для объяснения происхождения  жизни к гипотезе мультиверса отнюдь не от хорошей жизни.

То есть исключительная сложность клетки имеет конкретную траекторию своей реализации (возможно, даже и не одну - насколько я поняла, бактерии и археи изобретали механизм репликации ДНК независимо, и он у них отличается в ряде базовых моментов).

Это пока ещё тоже отнюдь не доказанный факт, а лишь одна из гипотез. Кто-то из учёных с ней согласен, кто-то нет. Я, кстати, когда задал ему несколько вопросов относительно фактов, которые не очень ложатся в русло данной гипотезы, он по существу так ничего и не ответил.  В общем, я согласен, что это человек, постоянно отслеживающий последние новости на тему абиогенеза, и умеющий на доступном языке донести их до широкой аудитории, но отнюдь не все вещи, о которых он рассказывает, являются с точки зрения науки надёжно доказанными фактами. Так что, это тоже надо учитывать при восприятии его лекций.
 

[Golossvyshe]

Тогда для равновесия и креациониста можно попросить продемонстрировать создание клетки методом Да будет ... клетка!
На тех же условиях - в запертой комнате с водой в кране. Времени же ещё меньше требуется.

Креационистов таким методом прижать не получится. Что может Юпитер, ослам не положено - даже ослам с учёными степенями. 

И вообще, им и делать-то ничего не надо. Всю работу за них покуда делают сторонники абиогенеза - то есть методом "доказательство от противного"

[-Asket-]

Нередуцируемая сложность есть только в головах незадачливых исследователей, то, что не могли расплести еще 10 лет назад, прекрасно расплетают сейчас (в том числе и рибосому). То есть исключительная сложность клетки имеет конкретную траекторию своей реализации (возможно, даже и не одну - насколько я поняла, бактерии и археи изобретали механизм репликации ДНК независимо, и он у них отличается в ряде базовых моментов).

С оценкой сложности клетки сейчас тоже все далеко не однозначно...

Живая клетка: порядок из хаоса
ЕВГЕНИЙ ШЕВАЛЬ
Видеозапись лекции кандидата биологических наук, старшего научного сотрудника НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ Евгения Валерьевича Шеваля, прочитанной 19 января 2012 года в клубе ZaVtra (ПирОГИ на Сретенке) в рамках проекта «Публичные лекции Полит.ру».

Добрый вечер! Сегодня я хочу рассказать об одной проблеме, которая не решена на данный момент истории и которая еще далека от решения. Название лекции, которое я придумал: «Живая клетка: порядок из хаоса». Очень многие мои коллеги с ним бы не согласились, они бы сказали наоборот: то, что произошло за последние 10 лет, это практически один большой раздел биологии превратился из порядка в хаос. И это проблема...

...Сложилась такая картина, которую до сих пор многие люди не понимают, они считают, что не может быть такого беспорядка, такой динамики в клетке. Это хаос, это полный хаос, и так не может быть устроена биологическая система, потому что тогда она не сможет собраться. А мы знаем, что белки находятся в повышенной концентрации в своих функциональных сайтах, там, где им надо находиться, а еще надо работать. Это до сих пор вызывает отторжение и тяжело воспринимается, но, тем не менее, есть такие эксперименты… если кто-то может придумать другое объяснение, придумайте...

...У нас есть случайность нахождения белка, белки движутся, белки случайным образом собираются в структуры, как же можно описать процесс организации структуры? Из этих экспериментов следовало, что никакого детерминированного процесса сборки нет. Да, структура стабильна, постоянна, но случайным образом в нее приходят белки, и задерживаются, и постоянно уходят. Фактически каждое мгновение своего существования биологическая структура, клеточная структура продолжают формироваться. Клеточная структура это не структура, это постоянный процесс формирования, и главный компонент этого процесса накопление белка в локальной области...

...Этот мир, в который мы вошли, с подвижными белками, стохастично формирующимися структурами, он немного абсурдный и абсурд не только плох, да, что-то становится непонятным и нужно прилагать усилия, чтобы это понять, но в этом есть и плюсы. Есть явления, которые не вписываются в общую картину. Если они противоречат общепризнанной теории, то говорят - это ошибки эксперимента. С одним таким фактом мы столкнулись...

...Я имел глупость сболтнуть результат на начальном этапе работы на одном выступлении, мне тут же объяснили что, таких как я надо гнать на лесоповал, чтобы приносить пользу Родине. И вообще - все это давно известно, это видели на Западе, в Европе, но там-то люди умные, не то что мы, лапотники, и они сразу поняли что никакого смысла в этом нет и бросили этим заниматься. Видимо, мы действительно лапотники, потому что мы продолжили этим заниматься...

...На этом я остановлюсь, но на самом деле еще много интересного. Подведу итог. Даже важно не то, что поменялось. Да, поменялся на взгляд на эту систему, она из стабильной, правильной, структурно-функциональной стала постоянно формирующейся, очень динамичной. Ощущение хаоса, конечно, возникает и надо себя в голове переломать и заставить по-другому думать, чтобы в этих терминах искать новые ответы. Но есть и плюс - появилась возможность объяснять какие-то абсурдные явления, которые раньше списывали, говорили, что это ошибка, это неважно, не нужно этим заниматься. Этим сейчас можно заниматься и это интересно. История только началась, все началось фактически в 2000 году, мы в 2012, еще далеко не все осознали и поняли азы, все самое интересное впереди и эта история явно еще не на пике, она будет развиваться. Спасибо...