Искусственный сигнал в генетическом коде

[vika vorobyeva]

Хотя тема тоже наверное завянет. Поскольку сама идея SETI завяла. Что в общем-то несправедливо.

Идея SETI завяла совершенно справедливо. Мы окинули взглядом небо, убедились в отсутствии сверхцивилизаций, всенаправленно вещающих "Привет, мы тут!" (или передающих таблицу умножения для альтернативно одаренных новичков), теперь время остановиться и подумать.
Я не против поиска ВЦ как такового. Я просто считаю, что поиск внеземной жизни и в перспективе разума надо вести в рамках обычных астрофизических наблюдений. Мы изучаем космос, разбираемся в том, как устроены звезды и галактики, как образуются гигантские молекулярные облака и как взрываются сверхновые, находим планеты у других звезд, изучаем их состав и эволюцию, в том числе химическую эволюцию, в том числе химическую эволюцию, становящуюся жизнью... и т.д. При таком "наступлении широким фронтом" мы найдем живые планеты (если они существуют) просто занимаясь сравнительной планетологией. Независимо от стремления населяющих их существ установить с нами контакт.

[Кремальера]

И им была доступна технология указанная в цитате. Это значит, что прочесть "сообщение" может только цивилизация добравшаяся до чтения генов.

А толк от оставления сообщений? Што бы було?Геном могла бы расшифровать  и цивилизация больше воздушных змеев ничего не запустившая.Напимер, эдакие вечные ханьцы-щуки.На кой цивилизации физически проломившейся через сотни парсек вакуума эти осторожные до маразма лежебоки?Она будет искать "молодых себя".До конца 70-х ими вполне были мы.А дальше..Ну вообщем, дедушка Кларк не дурак был-помните с чего начинается Одиссея?

[OratorFree]

На кой цивилизации физически проломившейся через сотни парсек вакуума ...

Ну вообще-то я имел ввиду, "ползучую коммуникацию". Когда цивилизация отправитель сама "щука". Понимающая свою обреченность, но желающая передать хоть что-то возможной новой цивилизации, которая возможно появится тогда, когда отравитель сообщения уже канет в Лету. Это тема по мотивам "ползучей экспансии".

Дополнение 04.11.2014 19:55 Мск

Сейчас пришло в голову, что это еще и наиболее безопасный способ передачи информации "братьям по разуму". С гарантией информацию получат, те кто менее технически развит, чем отправитель, который уже значительно ушел вперёд. Или уже тогда, когда пепел отправителя развеян во Вселенной.

[Nucleosome]

Миллионы, тем более сотни миллионов лет такой текст не протянет.

конечно нет. тем более сли речь о бактериях. если мы возьмём что-то более медлительное, к примеру семнадцатилетнюю цикаду, галапагосскую черепаху, слона, человекообразное какое, то можно растянуть удовольствие, но всё равно ход не хороший...

Многократное дублирование кода.

то есть потом сопоставлять копии и смотреть где там перемены? можно, но они могут утрачиваться и целиком - раз не нужны организму.

Код связанный с чем-либо дающим эволюционное преимущество (гемоглобин, хлорофилл и.т.п.).

то есть? всё даёт приемущество - иначе его бы мы не наблюдали

В этом случае конечно нужно использовать, например только двоичный код, а два оставшихся нуклеотида считать "пустыми"

смотреть лучше на третью позицию триплета, которая куда более нестабильнее других. и вообще, лучше тут не просто "тупо" делать или искать скрытые письмена в бессмысленных участках, а пускать такие фразы куда во взаимодействие белков - то есть в целом может и бессмысленно, но в каждое изменение по отдельности выбивает какой-то важный кусок в организме. тогда можно будет что-то зашифровать надолго. правда вот расшифровать такое сейчас на самой гране возможностей...

[OratorFree]

- а зачем что-то безадресно передавать?
- почему некая цивилизация может стать желающей вещать в неизвестно_куда и непонятно_кому (т.е. не общаться, а просто вопиять в пространство)?
- и точно ли будет "цена вопроса" такого "послания" столь мала, чтобы этим можно было заняться мимоходом, не привлекая сколько-нибудь значимые интеллектуальные и индустриальные ресурсы?

Ответы на смысловые вопросы иррациональны. Они лежат в нашем культурном коде.

Старик сажал яблони. Ему сказали: Зачем тебе эти яблони?
Долго ждать с этих яблонь плода, и ты не съешь с них яблочка.
Старик сказал: Я не съем, другие съедят, мне спасибо скажут.
Л. Н. Толстой

Это из букваря по-моему.

Итак, каким же образом лучше всего отправить нашу суперэнциклопедию к звездам? Как известно, среди конкурирующих проектов обычно побеждает тот, который решает задачу с наименьшими затратами. Поэтому Роуз и Райт рассчитали стоимость пересылки информации по радио и “письмом”. При этом подсчитывались только затраты по отправке послания, без учета стоимости инфраструктуры (радиотелескопы и передатчики, пишущие туннельные микроскопы, космодромы или катапульты и т.п.), поскольку при массовой рассылке сообщений стоимость многоразового оборудования сравнительно невелика.
Космическое послание в “бутылке”?
В.Г.Сурдин,
кандидат физико-математических наук
Государственный астрономический институт им.П.К.Штернберга
Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова

то есть? всё даёт приемущество - иначе его бы мы не наблюдали

Ну это уже "творческий процесс", тут сразу не угадаешь. Во-первых, что отправители застанут - при ползучей коммуникации это носит случайный характер. Если в эпоху цианобактерий, то "переоборудовать" какую-нибудь бактерию на возможность жизни в присутствии кислорода, например.
     

...пускать такие фразы куда во взаимодействие белков - то есть в целом может и бессмысленно, но в каждое изменение по отдельности выбивает какой-то важный кусок в организме. тогда можно будет что-то зашифровать надолго. правда вот расшифровать такое сейчас на самой гране возможностей...

Какое расшифровать! Я даже не понял чо.     Есть вариант объяснить идею как-то более понятно для таких как я?

[Maki]

А так ли уж нужны инопланетянам глубокие знания о нас? Главное просто услышать: "Мы - люди. Мы - существем". И это станет ответом на один из главнейших вопросов инопланетной науки , философии, этики.

Что если вместо радиоволн, информацию о нашем существовании будут разносить по Вселенной бактерии? Если океан Энцелада будет исследован, и окажется стерилен, но пригоден для жизни - в него можно будет поместить экстремофилов. Прошить в геноме бактерии "Привет от землян" несложно уже на современном этапе. Всё остальное сделают гейзеры, и споры бактерий в ледяной пыли постепенно рассеются по Галактике. И, возможно, через сотни миллионов лет они размножатся в океане обитаемой планеты, и их обнаружат учёные - октопоиды.

Соответствнно и другой вопрос: имеет ли смысл нам, на Земле, искать "послания" в генах бактерий? Возможна ли с точки зрения астрономии ситуация, что некая цивилизация миллиард лет назад произвела массу космической пыли со спорами бактерий, и споры эти уже достигли земли?

Какова, с точки зрения современной биологии, вероятность криоконсервации спор на миллионы и сотни миллионов лет?
Уточню: имеются в виду, конечно же, не "голые" споры, а защищённые водяным льдом или пылевыми частицами.

[ChiefPilot]

В живущих и значит неизбежно эволюционирующих организмах что-то писать в ДНК сильно бесполезно, так как накопление мутаций всё испортит и затрёт. Разве что на не очень больших интервалах времени можно что-то ещё разглядеть (так навскидку сотни тысяч - миллион лет). И ещё разве что внести в это послание какую-то избыточность и информацию для восстановления. Может это поможет на какое-то ещё время увеличить "выживаемость" записи. И да: даже в замороженных спорах могут идти процессы деградации (не такие быстрые, как мутации в эволюционирующих организмах, но и всё же) из-за разрушения ДНК (в основном из-за излучения). Но самое печальное, что и сами споры вряд ли сильно дольше сохранят живучесть (способность прорасти и дать взрослый организм), чем уже озвученные интервалы в сотни тысяч - миллион лет. На счёт миллиардов можно только мечать (в смысле, что мечтать и только! ). Такие дела.

[Maki]

Может это поможет на какое-то ещё время увеличить "выживаемость" записи.

Интересно, может ли противостоять мутации ген, отвечащий за какую-нибудь очень специфическую приспособительную функцию? Хитрость будет в том, чтобы надпись "здесь был вася" одновременно кодировала это свойство оптимальным образом, а любой шаг влево-вправо лишал мутанта преимуществ.
Ещё вариант: микроорганизм, который не мог бы получиться эволюционным путём. Например, бактерия, которая в природе едва прозябает, и вдруг оказывается, что она прекрасно расщепляет фторопласт, ПВХ, или автоэмаль. И вот злющие рептилоиды расшифровывают геном этой дряни - а там "Привет с astronomy.ru!!!".
Или - тоже вариант - штаммы, побочный продукт которых наоборот крайне полезен. Пропускаем мы такие геном дрожжей через дешифратор - а там "Привет, мартышки, выпьем за Космонавику!".

Всё это, конечно, шутка. И, скорее, вопрос к биологам.

А как вы полагаете, каков максимальный предел выжывания спор в Космосе? Если, например, споры помещать в минеральную оболочку, и запускать в ближайшие системы при помощи рельсотрона или иного ускорителя?

[ChiefPilot]

Противостоять мутациям ген может если идёт стабилизирующий отбор. Но вся проблема в том, что организм не существует сам по себе, а находится в сложных взаимодействиях с окружающим миром. И то, что сегодня было выгодно и удерживалось стабилизирующим отбором, завтра может стать менее приспособленным и начнётся поиск и закрепление других вариантов. Вариантов может быть куча: съели всю наиболее подходящую пищу и нужно переключиться на другие источники, среди изначально однородной популяции неизбежно появятся халявщики (а то и паразиты), выживающие за счёт других, в окружающей среде всегда есть конкуренты, с которыми надо как-то бороться или просто вымереть и исчезнуть и так далее. А тем более, сделать белок, хорошо выполняющий свои функции, и при этом содержащий "здесь был Вася" очень сложно. Его (белка) естественные конкуренты будут всегда более отточенные и приспособленные.

На счёт прозябающих бактерий и крайне полезных штаммов - а к ним всё изложенное выше относится не меньше, а то и больше, чем к "обычным".

Предел выживания (хотя бы его порядок) можно оценить достаточно просто: посмотрите в новостях возраст самых старых образцов ДНК каких-либо организмов, найденных на Земле. Это и будет примерно то, что я в первом сообщении обозначил (ближе к минимальным значениям, конечно). И это на гостеприимной Земле (защищённой, что нас тут в первую очередь интересует, от космического излучения)! Внутри костей или даже зубов! А в условиях открытого Космоса всё должно быть ещё печальнее. Может помочь только путешествие в какой-нибудь большой глыбе породы. Но опять же: если внутри неё будет холодно и сухо, спора долго не протянет (высохнет или съест запас питательных веществ внутри себя), а если относительно тепло и влажно - будет какая-никакая активность и значит опять же эволюция, мутации (полное вымирание даже и замещение совсем другими уже "потомками") и всё по новой...

[Maki]

Противостоять мутациям ген может если идёт стабилизирующий отбор. Но вся проблема в том, что организм не существует сам по себе, а находится в сложных взаимодействиях с окружающим миром.

Да, несомненно.
Тогда надо собирать организм, у которого наследственная информация кодируется каким-то очень особым образом, чтобы никакие бактериофаги не могли его заразить чужими генами.

[ChiefPilot]

Дело не в бактериофагах и вообще горизонтальном переносе генов. Я пишу о том, что организмы (их популяция) подстраиваются под окружающие условия (и не спрашивая своего создателя), мутируя и изменяя частоты мутировавших аллелей в следующих поколениях. То есть, нет никакой возможности удержать эту Вашу надпись в исходном, не испорченном состоянии. Ну, в принципе, возможность то есть: надо просто изучать состояние каждого нового организма и удалять испорченные. Но! Тогда этой продвинутой цивилизации придётся всё время находиться рядом с ними (не вымирать, не исчезать) и в чём тогда смысл такой надписи? В итоге - в такой идее нет смысла. Биология не позволяет такое сделать, не рассчитана на такое. Даже предлагаемый Вами "особый образ" ничем не поможет, так как проблема (ещё раз ) не в способе упаковки информации, а в том, что она взаимодействует с условиями окружающего мира и постоянно куда-то меняется.

[.]

Мне кажется, или в названии темы содержится ответ, на вопрос названия темы ? Панспермия как способ межзвёздной коммуникации (?) Да, панспермию можно использовать, как способ межзвездной коммуникации. В терминах теории связи.
Сигналом считать заражение жизнью стерильных планет, спутников, у молодых звезд, т.е. места, где жизнь самостоятельно не успела бы сформироваться.
Обнаружение там жизни можно считать передачей 1, не обнаружение жизни рядом в системе звезды или в аналогичных условиях у другой звезды считать 0. Последовательность 0 и 1 считать сообщением.
Но причем тут зашифрованные в геноме тексты ? Искать в последовательности ДНК тексты на русском "Здесь был Вася", да и любом другом языке, включая искусственные и математические, заведомо нелепая задача. Можно найти все что угодно и ничего.
Единственное, что может выступать сигналом в данном случае, слишком сложная и длинная последовательность, которая самостоятельно за время существования космического тела (системы) не смогла бы сформироваться эволюционным путем.
Т.е. когда генетические методы дают более ранний срок существования общего предка, чем существует космическое тело (система). Кажется Combinator развивал эту тему применительно к Земле (тему не помню). 
Т.е. единственное более-менее достоверное сообщение, которое надежно сохраниться в "геноме" биосферы, это время появления общего предка. И уж никак не "тексты" с сообщениями не несущими функционала, или несущими функционал только для конкретных условий (биосферы+геосферы в широком смысле), которые как уже отмечено выше многократно меняются в ходе эволюции.

[alena_korf]

Сигналом считать заражение жизнью стерильных планет, спутников, у молодых звезд, т.е. места, где жизнь самостоятельно не успела бы сформироваться.

как так? жизнь на Земле возникла практически сразу после формирования планеты.

[.]

как так? жизнь на Земле возникла практически сразу после формирования планеты.

Вы у Combinator(а) спросите. Это его идея, что жизнь зародилась раньше солнечной системы.
Я всего-то нафантазировал, как это использовать (направленную панспермию) в качестве сигналов на масштабах галактики: десятки тысяч световых лет и десятки миллионов лет. Экспромт-фантазия тксз.

[Maki]

Я  открывал аналогичную тему

Спасибо! Очень интересно!

[Maki]

Сигналом считать заражение жизнью стерильных планет, спутников, у молодых звезд, т.е. места, где жизнь самостоятельно не успела бы сформироваться.

Панспермия - это изначально гипотеза о засеве планет естественно возникшей жизнью.
Факт того, что некий микроорганизм не имеет общего предка со всей прочей биосферой -  уже прорыв, доказательство внеземной жизни.
Но на наличие внеземного разума это никак не указывает (хотя делает его существование более вероятным).

Будем надеяться, что в будущем генетики смогут "обхитрить" законы эволюции, и сумеют создать долгоживущие искусственные гены.

[.]

Панспермия - это изначально гипотеза о засеве планет естественно возникшей жизнью.
Факт того, что некий микроорганизм не имеет общего предка со всей прочей биосферой -  уже прорыв, доказательство внеземной жизни.

Речь не об организме не имеющем общего предка со всей биосферой. В биосфере это практически исключено по причине естественного отбора. И не в том, естественно или искусственно (ГМО) возникла жизнь, которая засевала планеты при гипотетической панспермии. Дело в возможном несоответствии данных молекулярных часов относительно LUKA для биосферы и данных геологии и астрофизики для формирования космических тел на которых имеется жизнь.
Чисто теоретически, наличие небесных тел и биосфер с подобными противоречиями можно считать сигналом. Направленную панспермию можем осуществить (попытаться) даже мы, заразив Европу и Энцелад Земными экстремофилами (+селекция и генная модификация). Правда в нашем случае не удастся создать противоречие между временем существования небесного тела и временем появления общего предка, т.е. подать сигнал.

Будем надеяться, что в будущем генетики смогут "обхитрить" законы эволюции, и сумеют создать долгоживущие искусственные гены.

Обхитрить законы эволюции ?

[Maki]

SETI не там ищет?

Почитал с интересом. Правда всё обсуждение, в итоге, свелось к протоколам шифрования.

Чисто теоретически, наличие небесных тел и биосфер с подобными противоречиями можно считать сигналом. Направленную панспермию можем осуществить (попытаться) даже мы, заразив Европу и Энцелад Земными экстремофилами (+селекция и генная модификация). Правда в нашем случае не удастся создать противоречие между временем существования небесного тела и временем появления общего предка, т.е. подать сигнал.

Хм... если мы осуществляем засев Энцелада чистыми бактериальными культурами - мы, по сути, как раз и формируем необходимый "сигнал" - биосферу, свободную от прокариот, вирусов и бактериофагов.
Другое дело, что это будет послание самим себе. Ну или прощальный привет тем, кто посетит окрестности нашего белого карлика через 4 млрд. лет.
Есть вариант самим нарваться на "возвратную панспермию", и получить от Энцелада некие весьма жуткие штаммы. Но продукту безвирусной эволюции на Земле не выжить.

Если наш "бактериальный сигнал" на обитаемой планете просто затеряется - то на ледяной он, возможно, "засигналит".

Кстати, ещё одна идея:
Вся естественная биосфера обладает свойством "хиральной симметрии", белки из левовращающих аминокислот, а нуклеиновые кислоты - из правовращающих сахаров. Логично предположить, что это будет свойственно и для других биосфер.
Так что, создав жизнеспособного экстремофила с "перевёрнутой" симметрией, и отправив его в другие планетарные системы, мы получаем искомый сигнал со значением "Здесь был Вася".

[alena_korf]

логично предположить, что это будет свойственно и для других биосфер.

с чего бы?
на практике, скорее всего, по хиральности соотношения биосфер близко к  50 на 50

[.]

Как встретить динозавра на улице ? 

создав жизнеспособного экстремофила с "перевёрнутой" симметрией

Надо думать, эта задачка не менее простая, чем "сдвинуть" молекулярные часы.