Ползучая экспансия

[vika vorobyeva]

Где градация ползучей и не ползучей экспансии?
Я буду исходить из того, что подразумевается:
А) перелёт к приближающейся звезде 10000-50000 АЕ.
Б) перелёт займёт 50-500 лет.
Далее аргументы против состоятельности этой теории:

Ползучая экспансия рассматривалась как довод против сторонников идеи о невозможности межзвездных перелетов (в классификации alex_semenov – Щук).
Итак, предположим, что "обычные" межзвездные перелеты невозможны или очень дороги. Это означает, что очень трудно или невозможно отправить космический корабль даже на 1-2 пк за разумное время, а за неразумное время он не долетит исправным. Это происходит, когда, с одной стороны, скорости выше 1-3 тыс. км/сек недостижимы, а с другой, невозможно обеспечить надежную работу ключевых систем корабля дольше 500-1000 лет.
Насколько вероятен такой расклад? На самом деле весьма вероятен. Рекордсмены космической вахты "Вояджеры" проработали условные 50 лет, и то припадают на обе ноги. Вполне может оказаться так, что в течение тысячелетий не способна работать никакая техника.
Если межзвездные перелеты невозможны, это означает физическую изолированность каждой цивилизации. Межзвездные войны бессмысленны, межзвездная торговля невозможна. Остается обмениваться информацией в рамках Галанета или Великого Кольца (как кому больше нравится).

Но.
Даже если "обычные" межзвездные полеты невозможны, природа предлагает лазейку в виде случайных сближений звезд. Ползучая экспансия – это именно об этом. Не о том, что мы из лени ждем сближения Солнца с другой звездой, а о том, что только такой вариант и остается. Что на 10 тыс. а.е. мы еще с огромным трудом долетим, а существенно дальше – уже нет.

[Инопланетянин]

6) Итак, имеем по экспансии: даже если мы долетим до звезды за 50 лет, нам придётся ещё прожить на орбите – от 1 млн лет.  То-есть весь смысл короткого перелёта теряется, из-за времени ожидания терраформирования.

Если перейти по ссылке в первом сообщении и почитать несколько страниц назад то обсуждение, то можно узнать как зародилась идея ползучей экспансии. А именно: была высказана мысль о невозможности панспермии (превращение в плазму любого материала выбитого из достаточно тяжёлой планеты и прожаривание радиацией любого камня, если даже с планеты лёгкой) и о длительности терраформирования (основание - длительность земного окисления солей металлов) и это не миллионы, а миллиарды лет даже. Также была высказана мысль о искусственной панспермии для терраформирования планет на будущее. Мол, могли же некоторые, зная, что кислород наработается через миллиарды лет, всё же рассылать капсулы с водорослями просто чтобы было куда переселяться, когда их звезда превратится в красный гигант. А то действительно когда уже прилетел поздно пить боржоми.
Ко всему прочему было высказано предположение, что водоросли будут развиваться и не являемся ли мы результатом такого развития? Эх, было время!

[Камаль Радиолог]

Большое спасибо за ликбез. Надеюсь поднять новую волну обсуждения на эту тему. Хотя к сожалению пока не нашел упоминаемые вами обсуждения. Я впервые сижу на форуме такого типа, может не освоился ещё.

Ко всему прочему было высказано предположение, что водоросли будут развиваться и не являемся ли мы результатом такого развития?

Михаил Никитин имеет серию лекций, в которых подробно описывается развитие жизни.
Вот контраргументы против "мы резлутат направленной панспермии".
1)Первая жизнь на земле, слишком простая.
2)Наедено слишком много тупиковых вариантов развития до многоклеточных организмов, что говорит о долгом пути эволюции жизни до многоклеточной. Это не рационально - можно было бы заложить пути решения.
3)Не направленная массовая панспермия не возможна, если споры жизни не живут и не множатся в космосе. Космос слишком велик. Послушайте астрономов о вероятностях столкновения звёзд при слиянии галактик. Масштабы не те. А вот чтобы корабль прилетал, сеил и улетал. Может и возможно, но тогда возвращаемся к пункту 1.

[Камаль Радиолог]

Большое спасибо за подробный ответ. Надеюсь продолжить развивать тему.

Но.
Даже если "обычные" межзвездные полеты невозможны, природа предлагает лазейку в виде случайных сближений звезд. Ползучая экспансия – это именно об этом. Не о том, что мы из лени ждем сближения Солнца с другой звездой, а о том, что только такой вариант и остается. Что на 10 тыс. а.е. мы еще с огромным трудом долетим, а существенно дальше – уже нет.

Вы возмжно не поняли мой аргумент.

6) Итак, имеем по экспансии: даже если мы долетим до звезды за 50 лет, нам придётся ещё прожить на орбите – от 1 млн лет.  То-есть весь смысл короткого перелёта теряется, из-за времени ожидания терраформирования.

6)=сближение с другими звёздами нам даёт мало преимуществ, ведь кораблю придётся функционировать больше миллиона лет. Тем самым аргументы против возможности межзвёздных перелётов будут применимы и к ползучей экспансии. Вопрос в скорости терраформирования.
7)Может быть стоит градировать ползучую экспансию на две разновидности.
А)корабль долетел до звезды, и за счёт астероидов и энергии звезды может делать свои копии, которые полетят к следующим звёздам
Б)корабль терраформирует планету через время, и сможет основать полноценную колонию с наукой и развитием. И колония уже не только создаст новые корабли, но и усовершенствует их.

[Инопланетянин]

Большое спасибо за ликбез. Надеюсь поднять новую волну обсуждения на эту тему. Хотя к сожалению пока не нашел упоминаемые вами обсуждения. Я впервые сижу на форуме такого типа, может не освоился ещё.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,112988.msg2680672.html#msg2680672 Тут впервые была высказана идея сближений звёзд.

[Инопланетянин]

2)Наедено слишком много тупиковых вариантов развития до многоклеточных организмов, что говорит о долгом пути эволюции жизни до многоклеточной. Это не рационально - можно было бы заложить пути решения.

Мне вот интересно - а как это можно было бы?

[Камаль Радиолог]

2)Наедено слишком много тупиковых вариантов развития до многоклеточных организмов, что говорит о долгом пути эволюции жизни до многоклеточной. Это не рационально - можно было бы заложить пути решения.

Мне вот интересно - а как это можно было бы?

1)Скажу сразу, это задача очень сложная с математической точки зрения. Думаю компьютеры смогут решать такие задачи через 1к-1м лет только. Но она Явно решаемая.
2)Мы в природе знаем много примеров разного развития организмов в зависимости от окружающих условий. Школьный пример - крокодилы и рыбки попугаи меняют пол. Насекомые имеют гусеницы, куколки, бабочки. Пчёлы и муравьи имеют ещё больше разных форм при одной и той же ДНК. Комары живут то в воде то летают, в зависимости от этапов жизни.
3)Есть механизмы для стабилизации ДНК. Можно сделать так, чтобы ДНК не менялась на протяжении миллиардов лет. И соответственно нам нечего не мешает заложить в одно ДНК все нужные виды организмов. В зависимости от условий - будут менять и появляться новые формы жизни, уже заложенные в ДНК. Одни участки ДНК работают, другие ждут своего времени. Посмотрите даже как развивается эмбрион человека. То он бактерия, то он колония бактерий, то он рыба, то он паразит, то пресноводное.
4)эту идею Я и продвигаю, как единственно возможную форму экспансии по галактики. Создаём "рой зергов". И живые корабли, и живые машины терраформирования, и живые компьютеры, и живые инкубатории человеческие(если захотим жить в человеческой форме на новой планете).
5)это и единственный путь защиты генетической информации в полёте. Физическая защита не сохранит целостность ДНК и корабля в длительном полёте. А вот живой корабль будет регенерировать и ДНК и свои механизмы.

[Инопланетянин]

Есть механизмы для стабилизации ДНК. Можно сделать так, чтобы ДНК не менялась на протяжении миллиардов лет.

Хотелось бы подробнее, что за механизмы, где проявляются в природе?

И соответственно нам нечего не мешает заложить в одно ДНК все нужные виды организмов.

Длина ДНК получится чрезмерной, копироваться будет долго и дорого, организмы избавившиеся от неработающих участков получат преимущество. И как защитить от мутаций?

[Маковец]

Цитата: Камаль Радиолог от 08 Ноя 2024 [15:56:15]
И соответственно нам нечего не мешает заложить в одно ДНК все нужные виды организмов.
Длина ДНК получится чрезмерной, копироваться будет долго и дорого, организмы избавившиеся от неработающих участков получат преимущество. И как защитить от мутаций?

они и так там заложены. Все организмы - от водоросли до гомо. В ДНК человека. И он проходит все стадии по мере развития эмбриона.

Почему то человек не избавляется от неработающих участков.?  А может они нужны? Как аппендикс?

[Камаль Радиолог]

Почему то человек не избавляется от неработающих участков.?  А может они нужны? Как аппендикс?

Это не так то просто сделать. Как я уже писал, принцип построения - используем микроскоп, для заколачивания гвоздей, а вместо смазки колен вала, черную икру. И при этом эволюция не смогла заменить микроскоп на молоток, а черную икру на солидол. Иногда черная икра и коленвал сказывается, и тормозной жидкостью работает. Заменили икру на солидол, и тормозная система встанет. Вот такая хреновая оптимизация в ДНК. Чтобы оптимизировать код, нужны будут супер пупер компьютеры. Думаю таких не будет создано еще 1к-1м лет.

И как защитить от мутаций?

Механизмы стабилизации и снизят мутации.

Хотелось бы подробнее, что за механизмы, где проявляются в природе?

Я постараюсь найти больше примеров. Но прямо сейчас - вспомните щитней, они до динозавров появились, и так и не менялись.
Другой пример - люди с синдромом Дауна бесплодны, как многие другие мутанты. Это связано с механизмом формирования гомет. В процессе происходит кроссинговер. Он повышает рекомбинацию генов, но если хромосомы повреждены сильно, то на этапе кросинговнра процесс останавливается или происходят очень сильные нарушения - которые делают гометыь нежизнеспособными.
Я посмотрю про подобные механизмы у одноклеточных - но вроде встречал.

[Камаль Радиолог]

Хотелось бы подробнее, что за механизмы, где проявляются в природе?

HRR — группа генов, которые кодируют белки, ответственные за репарацию («починку») поврежденной ДНК путем гомологичной рекомендации.
https://www.euroonco.ru/terms-from-a-z/mutatsii-hrr

[Инопланетянин]

Но прямо сейчас - вспомните щитней, они до динозавров появились, и так и не менялись.

Это не пример. У вас намерение предначертать путь развития, а не воспользоваться стабилизирующим отбором.

[Камаль Радиолог]

Это не пример. У вас намерение предначертать путь развития, а не воспользоваться стабилизирующим отбором.

Попробую сформулировать схему экспансии, которую Я вижу. Органический корабль-дрон. Без людей. Только ГМО, в ДНК которых архивируем всю нужную информацию.
1)Органический корабль-дрон запускаем с нужной скоростью(которая позволит и затормозить по прилёту).
Его задачи:
А)иметь минимальную массу и трудозатраты, позволяющие создавать много таких кораблей, не разрушая экономику земли.
Б)миллионы лет пути сохранять ДНК неизменной.
В)корректировать путь, проанализировать систему по прилёту, и выйти на орбиту нужной планеты.
Г)находясь на орбите, создать полноценную колонию на планете, сопоставимую с земной биосферой. Что включает терраформирование, создание биомассы и биоразнообразия. Все это надо за минимальное время. Главное что корабль будет уже использовать ресурсы планеты. А единственный инструмент который он будет использовать, это споры и семена.
2)после создания полноценной колонии, уже будет достаточно ресурсов для создания новых кораблей и - возможно разведение людей, если мы к тому времени ещё будем людьми. Главное что колония должна начать развивать технологии.

Для выполнения задачи 1)Б) - сохранение ДНК неизменной миллионы лет в космосе, потребуются разные механизмы. Вероятно сильные репоративные механизмы. И стабилизация генотипа при смене поколений. А поколения менять придётся. Думаю репарация продлит жизнь, но не на столько долго, чтобы обойтись без смены поколений. Щитни возможно не лучший пример. Их фенотип неизменен 250 млн лет, а генотип 50 млн лет. Но генетики часто упоминают, что тот или иной ген имеет возраст в "миллион или миллиард" лет.

[Инопланетянин]

Б)миллионы лет пути сохранять ДНК неизменной.
В)корректировать путь, проанализировать систему по прилёту, и выйти на орбиту нужной планеты.

Т.е. миллионы лет сохранять функционирующей довольно сложную аппаратуру. При том что в соседних темах высказывается сомнение в возможности сохранять технику работоспособной даже в течении тысячи лет.
Знаете, здесь это вообще офтоп, но скажу, что единственный смысл запускать капсулы с водорослями в рамках этой темы - только если подготовить планеты к заселению при последующих сближениях. Для чего надо запускать водоросли всюду и везде, где только можно. На будущее.

Г)находясь на орбите, создать полноценную колонию на планете, сопоставимую с земной биосферой

А этих вот наполеоновских планов здесь не надо. Уважайте физику и инженерные ограничения.

[Камаль Радиолог]

Т.е. миллионы лет сохранять функционирующей довольно сложную аппаратуру.

А этих вот наполеоновских планов здесь не надо. Уважайте физику и инженерные ограничения.

В том и смысл органического корабля, что там нет электро-механической техники. Там всё живое.
Пока инженеры думают, смогут ли создать механизмы работающие тысячи лет, такие организмы уже нашли биологи. https://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/18625-naydennye-v-arktike-tysyacheletnie-ameby-okazalis-zhivy/ Что мешает создать замкнутую экосистему, функционирующую миллионы лет? Это только очень сложно математически. Нужна гигантская работа генетиков. Пока что мы кое как комбинируем отдельные гены, а цепочку ДНК с любой новой заданно последовательностью, мы создаём очень медленно. И мы с трудом предсказываем форму и функцию белка, по последовательности ДНК. Однако мы уже всё это делаем, а значит это в принципе возможно. Нас ограничивают лишь расчётные возможности компьютеров.

Все биологические системы более сложны и эффективны в сравнении с электро-механическими. Хороший образ-сравнение можно послушать в этом ролике https://youtu.be/18NzREwQe64?si=9tseTYBtBWlWUHvV&t=1001 -  Улдис Калениекс . Сравнение клетки с заводом.
Может быть источник энергии потребуется в виде РИТЭГов.

[Rattus]

Вот контраргументы против "мы резлутат направленной панспермии".
1)Первая жизнь на земле, слишком простая.

Первые фактические палеосвидетельства жизни на Земле имеют возраст ~3,7 млрд. лет и по сложности не особенно отличаются от того, что порождают нынешние прокариоты: цианобактерии, серобактерии и т.п. А биоинформатические реконструкции "слишком простого" LUCA не имеют объективной фиксации ко времени сформировавшейся Земли: если условно-принудительно не фиксировать калибровку молекулярных часов на ~4,5 миллиардах лет, то исходные результаты вычислений легко и непринуждённо вылезают за этот предел - о чём тут подробно писал ув. Combinator.

2)Наедено слишком много тупиковых вариантов развития до многоклеточных организмов, что говорит о долгом пути эволюции жизни до многоклеточной.

А если этот долгий путь сопоставить, например с количеством молекулярного кислорода в атмосфере и климатом в различные геологические эпохи до фанерозоя, то может оказаться, что могоклеточность начинала эволюционировать практически сразу как только к тому возникали подходящие условия и обрывалась, как только они заканчивались.

Есть механизмы для стабилизации ДНК.

Есть, но как и всё в биологии, имеет свои пределы.

Можно сделать так, чтобы ДНК не менялась на протяжении миллиардов лет.

Нельзя.

Посмотрите даже как развивается эмбрион человека. То он бактерия, то он колония бактерий

Назвать зиготу эукариотического организма бактерией (а морулу-бластулу - "колонией бактерий") - это всё равно что назвать мегаполис селом, а агломерацию - сельсоветом.

живой корабль будет регенерировать и ДНК и свои механизмы.

В процессе этой самой регенерации снижая стойкость к мутагенным факторам до базового. Все механизмы устойчивости к мутагенам живых организмов состоят в 1) ЗАМЕДЛЕНИИ/ОСТАНОВКЕ физиологической и особенно пролиферативной активности на период действия мутагенного фактора, и 2) Включении репаративных механизмов ПОСЛЕ завершения действия повреждающего фактора.
Ремонтировать автомобиль на ходу, а электроинструмент подключённым к питанию - не самая разумная идея, мягко говоря.

вспомните щитней, они до динозавров появились, и так и не менялись.

Именно потому, что используют п.1 в описанном алгоритме: бОльшая часть времени их жизненнго цикла проходит в стадии НЕАКТИВНОЙ ЦИСТЫ.

Почему то человек не избавляется от неработающих участков?

Потому что при размерах его клеток и органов из них, их наличие нагружает их совсем незначительно - недостаточно для давления отбора.

И при этом эволюция не смогла заменить микроскоп на молоток, а черную икру на солидол.

Всё она прекрасно заменяет и оптимизирует до края, когда это действительно необходимо: https://en.wikipedia.org/wiki/Diffusion-limited_enzyme

Вот такая хреновая оптимизация в ДНК.

В ДНК прекрасная оптимизация с учётом доступных механизмов - достаточно посмотреть геномы вирусов и свободноживущих бактерий. А там, где её особенно нет - значит там и нужды не было, как и было написано.
Ну и, как уже не раз писал: для начала избавьтесь от тонн художественной и прочей макулатуры в собственных библиотеках, наследования устаревших стандартов и фреймворков в современном программном обеспечении, а потом уже поговорим на тему того, как вы собираетесь оптимизировать природные геномы.

Хотелось бы подробнее, что за механизмы, где проявляются в природе?

Буквально на днях вышла интересная статья как раз на тему: https://pcr.news/novosti/samoe-drevnee-rastenie-na-zemle-zashchishchaet-svoy-genom-ot-nakopleniya-mutatsiy/

Что мешает создать замкнутую экосистему, функционирующую миллионы лет?

1.Массоразмеры минимально необходимой конструкции; 2.Энергообеспечение этой конструкции на заданный срок.

Может быть источник энергии потребуется в виде РИТЭГов.

Сколько их и на основе каких изотопов нужно взять для?

[Камаль Радиолог]

2.Энергообеспечение этой конструкции на заданный срок.

У звезды конечно солнечные батареи
В межзвездном пространстве наверное запас радиоактивных вещест. Это вопрос к физикам ядерщикам наверное. Я пытался задать этот вопрос в разделе двигателей для медзвездныз перелетов, но меня не поняли пока что.
Для жизни достаточно простого тепла. Возможно даже радиацию в сахара научимся трансформировать.

[Камаль Радиолог]

Можно сделать так, чтобы ДНК не менялась на протяжении миллиардов лет.
Нельзя.

При не меняющейся среде, потребности в изменениях не будет. Есть механизмы репарации ДНК. Можно добавить дополнительный половой отбор. Вспомните кроссинговер. Докрутим его так, чтобы малейшие изменения генотипа, давали бесплодное потомство. Многие генетические нарушения дают бесплодие.
Еще раз повторю - есть механизмы осьанавливающие изменения ДНК, но эволюция их выключает т.к. отсутствие изменений это смерти при изменениях среды обитания.

[Rattus]

У звезды конечно солнечные батареи

Вы уже изобрели фотовольтаические элементы со сроком службы в тысячи лет под жёстким ультрафиолетом?

В межзвездном пространстве наверное запас радиоактивных вещест. Это вопрос к физикам ядерщикам наверное.

Физики-ядерщики максимум что ВАм придложат для РИТЭГов - кюрий-250 с периодом полураспада чуть менее чем 9 тысяч лет. И? Что вы с таким источником "экзатерраформировать" собираетесь?

При не меняющейся среде, потребности в изменениях не будет.

А ошибки при репликации - будут.

Есть механизмы репарации ДНК.

Есть. Далеко не абсолютной точности.

Можно добавить дополнительный половой отбор.

Это где половой отбор работает по данным секвенирования?

Вспомните кроссинговер. Докрутим его так, чтобы малейшие изменения генотипа, давали бесплодное потомство.

И получим 100% бесплодное потомство уже в первом десятке-сотне поколений.

Еще раз повторю - есть механизмы останавливающие изменения ДНК

Нет механизмов, останавливающие их полностью. Физически нет.

[Камаль Радиолог]

И получим 100% бесплодное потомство уже в первом десятке-сотне поколений.

И как вы это посчитали?! Нам достаточно пары плодовитых особей, чтобы они стали потомками всех последующих поколений.
Хранить исходную ДНК будут не обезьянки, а "стволовые клетки" в баночке. Как их сделать способными сохранять ДНК неизменной, задача не этого тысячелетия а может и миллион летия. Но это более реальная задача чем механические машины фон неймона.

 

Есть. Далеко не абсолютной точности.

Ну так добавим дополнительные этапы контроля качества. Не ужели мы никогда не сможем синтезировать ПЦР тесты в реакторе, как синтезируем инсулин?! Будет на корабле реактор, который будет проверять сохранность ДНК с помощью ПЦР теста.
Я не вижу фундаментальных преград, чтобы нельзя было сохранить ДНК неизменной миллионы лет, при наличии энергии.
А у электро-механических систем, есть фундаментальные преграды - это отсутствие регенерации и деления. Микроскоп никогда не родит второй микроскоп.