Подлёдный лов в океанах Европы и Энцелада

[PavelSI]

Естественные науки

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BC

[Maki]

Кривая фраза, подразумевающая что достигнут идеал и эволюция встала.

Нет, это фраза выдранная из контекста. "Идеально"- относилось к сравнению с земными, которые не приспособлены вовсе. Могли бы просто задать уточняющий вопрос...

Холодно, мало света, мало энергетики. Да и планетоид маленький. Объём экосистемы маленький. Редко возникает что-то. Мало событий, мало мутаций, мало мутаций, поддерживаемых отбором. Как итог, всё эволюционирует медленно. В таких условиях эволюция поддерживает больше энергосберегающих, а не быстрых. Археи, кои в массе своей подводная жизнь в толще донных отложений - тоже приторможенные в массе своей. Но выживают, т.к. нет более продвинутой конкуренции.

Прекрасно! Именно такое возражение привёл бы и я. Но вы сами привели и совершено правильный контрдовод. В подлёдных океанах только два источника еды - геотермальные явления и донные отложения. Так что ожидаем аналог именно дохлой специализированной архейной фауны. И как на Земле никто не вытесняет архей из их убогих местообитаний, так и на Европе и Энцеладе земные бактерии тоже не расцветут. Окуклятся до спор, и тихо вымрут.
Вы, конечно, правы что пангеном земных прокариот на порядки больше и разнообразней. И какой-то микроб может по чистой случайности оказаться способен выжить в подлёдных океанах. Но вероятность того, что именно он попадёт туда, полагаю, нулевая. И, главное, он при попадании полностью теряет доступ к земному пангеному. И создав давление на местную жизнь, он не сумеет использовать ГПГ для адаптации. И его, в итоге, съедят.

Не утверждаю. Я считаю что наиболее вероятный расклад что кроме воды там ничего нет. Но было бы интересно ошибаться. Настолько интересно, что есть смысл проверить, а не строить умозрительные теории. Жизнь изворотливая штука.

Согласен.
Именно по этому я и предлагаю сперва поскрести лёд на предмет выброшенной гейзерами органики. Провести сейсморазведку. А затем, при необходимости, уже запускать зонд. Естественно, соблюдая все правила асептики. Но не доводя микробофобию до степени паранойи.

[Rattus]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BC

И биология всё равно не стала разделом физики.
На заданные вопросы, ответа, надо полагать, не будет?

[PavelSI]

Так что ожидаем аналог именно дохлой специализированной архейной фауны.

Да, аналог дохлой специализированной архейной фауны - но ещё раз, с поправкой на то, что она ещё эволюционирует в разы медленней и продвинулась меньше земной, т.е. дохлая-предохлая в квадрате. Настолько дохлая, что возможно что формальные биотесты её вообще не заметят - сахар допустим не сбраживает, быстрого размножения не видно... Даже земные археи плохо размножаются на питательных культурах (читай: многие не размножаются вовсе), а уж тамошняя жизнь тем более не обязана. Эволюционировала она несильно потому что планетоид маленький и шанс "изобрести" успешную конфигурацию атомов там выпадает редко. Читай: пребиотический этап (уточню, доклеточный этап) который мы условно-быстро проскочили за фиг знает какое не очень долгое время (надёжных данных-то нет) там может затянуться до сих пор. И не потому что там нечему эволюционировать, а потому что вот такая маленькая неторопливая система, в которой на прогресс ресурсов нет. Т.е. там возможно что нормальная жизнь, но очень отстающая от нас. И в свете этого на одной чаше весов "идеально" подогнанная под местные условия но вообще очень отсталая местная жизнь, а с другой - очень продвинутая но совершенно не подогнанная под местные условия земная. Итог столкновения непредсказуем, как итог выживания людей если к нам понаедут пришельцы с тарелочек вооруженные бластерами (или да, или нет, гадать толку нет).

Под пребиотической жизнью я понимаю вот что: есть длинные цепочки мономеров, они как-то размножаются и катализируют размножение друг друга, но при этом ещё не строят клеточных стенок. Я полагаю что такая жизнь возможна только там где что-то мешает перемешиванию жидкости, например, в пузырьках пены или в пористом грунте.

На заданные вопросы, ответа, надо полагать, не будет?

Надеюсь, я не обязан отвечать на все вопросы, когда нет настроения?

[ivanij]

Цитата: ivanij от Сегодня в 10:05:18

    Это вполне убедительно показали эксперименты на АМС "Викинг".

Вы-б ещё технику времён Пастера вспомнили! 

  В вашем распоряжении есть более свежие данные? На современных марсоходах биологические эксперименты, кажется, не проводились. Или я ошибаюсь? При этом о засорённости марсианской поверхности земным биоматериалом дискуссии ведутся. Даже в этом разделе.

[Rattus]

Надеюсь, я не обязан отвечать на все вопросы, когда нет настроения?

Нет, разумеется - это же форум, а не чат: никто никого не торопит, если нет систематического упорного флуда с нарушением локального Правила Раздела. И, поскольку это публичный раздел форума, отвечать может пробовать любой участник, тем более, что ответ был уже дан ранее и не раз. А эти вопросы поставлены как повод для читателя обратиться к основам собственных знаний, чтобы различить где в них объективное знание, а где - стереотипы.

[Maki]

Да, аналог дохлой специализированной архейной фауны - но ещё раз, с поправкой на то, что она ещё эволюционирует в разы медленней и продвинулась меньше земной, т.е. дохлая-предохлая в квадрате. Эволюционировала несильно потому что планетоид маленький и шанс "изобрести" успешную конфигурацию атомов там выпадает редко. Читай: пребиотический этап который мы условно-быстро проскочили за фиг знает какое не очень долгое время (надёжных данных-то нет) там может затянуться до сих пор. И не потому что там нечему эволюционировать, а потому что вот такая маленькая неторопливая система, в которой на прогресс ресурсов нет. Т.е. там возможно что нормальная жизнь, но очень отстающая от нас. И в свете этого на одной чаше весов "идеально" подогнанная под местные условия но вообще очень отсталая местная жизнь, а с другой - очень продвинутая но совершенно не подогнанная под местные условия земная.

Но экстремальные экосистемы, находящиеся в сходных ресурсных условиях, и эволюционировать будут с равной скоростью. Микробам из долин Мак-Мёрдо или гейзеров Йеллостоуна пофигу глобальное биоразнообразие. У них свои, очень специфические задачи, которые глобальный химический компьютер не просчитывает.
Вся наша планета - это одна сплошная микробная инвазия. Но каким-нибудь хемолитотрофам с километровой глубины плевать на это. До них невозможно добраться. А кто доберётся- не выживет.

Под пребиотической жизнью я понимаю вот что: есть длинные цепочки мономеров, они как-то размножаются и катализируют размножение друг друга, но при этом ещё не строят клеточных стенок. Я полагаю что такая жизнь возможна только там где что-то мешает перемешиванию жидкости, например, в пузырьках пены или в пористом грунте.

Но тогда и клеточная инвазия в такую среду невозможна, верно?

P.S.
Ну и повторюсь:

А затем, при необходимости, уже запускать зонд. Естественно, соблюдая все правила асептики. Но не доводя микробофобию до степени паранойи.

[PavelSI]

пофигу глобальное биоразнообразие...У них свои, очень специфические задачи, которые глобальный химический компьютер не просчитывает.

Я полагаю тут вы заблуждаетесь, хотя сомнения тут у меня есть.

У микроорганизмов настолько сильный горизонтальный генетический перенос, что им отнюдь не пофиг что там у соседей. Хоть где-то бактерии пересекаются с соседями, а конкуренция бактерий часто приводит к симбиозу - экстремофилы в себя давно включили всё самое лучшее, что изобретено этим богатым разнообразием в более умеренных местах, далее адаптировали к экстремальным. Так что на Земле бактерии даже экстремофилы эволюционируют быстрее, им нет нужды изобретать всё самим. Но тут точно не знаю.

И так или иначе, единый генетический код таки как-то возник? Т.е. все остальные варианты были вытеснены - и нет сомнений, что они были, на этапе "мир РНК" уж точно - но нет ни одного места где бы сохранилась бы хоть в какой-то нише такая старая жизнь. Т.е. пришла более новая крутая жизнь с генами и белками и всех вытеснила, до белков были только клетки с РНК-генами и эти же гены в роли в качестве ферментов, т.е. я про рибозимы. Т.е. когда приходит на порядок более продвинутая жизнь - то приспособленность старой уже не такой уж ультимативный аргумент. Более того, есть доводы что первая версия кода была 2-символьной, а на 3-символьное кодирование перешли позже (и опять же крутые 3-символьщики съели всех 2-символьщиков).

Но тогда и клеточная инвазия в такую среду невозможна, верно?

Почему же? Я говорю что нет свободной конвекции жидкости, а не железобетонное препятствие. Если кто-то живёт в грунте и горя не знает, это не значит что через минуту не приползёт земляной червь и не сожрёт с грунтом целиком. Да и у земных простейших усики-жгутики есть, они бегать-плавать умеют.

[Maki]

Т.е. все остальные варианты были вытеснены - и нет сомнений, что они были, на этапе "мир РНК" уж точно - но нет ни одного места где бы сохранилась бы хоть в какой-то нише такая старая жизнь. Т.е. пришла более новая крутая жизнь с генами и белками и всех вытеснила, до белков были только клетки с РНК-генами и эти же гены в роли в качестве ферментов, т.е. я про рибозимы. Т.е. когда приходит на порядок более продвинутая жизнь - то приспособленность старой уже не такой уж ультимативный аргумент. Более того, есть доводы что первая версия кода была 2-символьной, а на 3-символьное кодирование перешли позже (и опять же крутые 3-символьщики съели всех 2-символьщиков).

Это всё верно. Но и в дохлой подлёдной биосфере войны кодировок не запрещены. И для экспериментов есть аквариум объёмом с наш океан и 4 миллиарда лет.
Да, вы с одной стороны, правы. Островные биоценозы могут очень страдать от инвазий с "большой земли". Но в случае экстремальных систем типа Энцелада, вселенца надо ещё поискать.

Да и у земных простейших усики-жгутики есть, они бегать-плавать умеют.

Ну они-то шансов попасть на Энцелад не имеют вовсе. Разве что в ходе целенаправленного вброса...

[loky1109]

Отдельно отмечу, что островные биоценозы с вторженцами имеют единую биохимию, чего в случае инвазии в океаны Энцелада или Европы ожидать не приходится. Что не упрощает задачу.

[Maki]

Отдельно отмечу, что островные биоценозы с вторженцами имеют единую биохимию, чего в случае инвазии в океаны Энцелада или Европы ожидать не приходится. Что не упрощает задачу.

А для какой из сторон задача усложняется?

[PavelSI]

Ну они-то шансов попасть на Энцелад не имеют вовсе. Разве что в ходе целенаправленного вброса...

Мне казалось, жгутиковым был даже общий предок всего живого на Земле (LUCA). (но что-то я не могу нагуглить пруф этих слов)

Да и как это ни печально, вброс рано или поздно будет. По религиозным причинам или ради флаговтыка, что в общем одно и то же. Пока учёные с кисточкой сдувают с древностей пылинки, приходят бородатые мужики и разносят всё из гранатомёта, и тут ничего не поделать. Так что учёным надо успеть - время работает против нас.

Островные биоценозы могут очень страдать от инвазий с "большой земли".

Да, это хороший пример. Странно что сам не вспомнил сначала. Вспомнились крысы, от которых очень пострадали эндемики Новой Зеландии: птички киви и гигантские насекомые.

[loky1109]

А для какой из сторон задача усложняется?

Для вторженцев.
Им банально может оказаться нечего жрать. Если они не облигатные автотрофы.

[Maki]

Мне казалось, жгутиковым был даже общий предок всего живого на Земле (LUCA).

Нет, жгутиковым, судя по всему, был предок многоклеточных животных. Сперматозоиды не дадут соврать.

Пока учёные с кисточкой сдувают с древностей пылинки, приходят бородатые мужики и разносят всё из гранатомёта, и тут ничего не поделать.

Ну, до обсуждаемой в этой теме Европы, подобные субъекты вряд ли когда-нибудь доберутся...

Для вторженцев.
Им банально может оказаться нечего жрать. Если они не облигатные автотрофы.

Так ведь и автотрофам надо что-то жрать. Так что шансы вторженцев катастрофически стремятся к нулю.

P.S.
Но вопрос, конечно, интересный. Возможно, Rattus как-то его прокомментирует.
Если в сложной биосфере Земли, шансы инопланетных микробов очень сомнительны, то в бедной и очень узкоспециализированной подлёдной (а точнее донной) биосфере Европы, некоторые решения эволюция может просто упустить. И тогда, у некоторых земных прокариот, появляется шанс... Насколько он реален?

[PavelSI]

http://www.youtube.com/watch?v=PpaWa-0yCjI#
Посмотрел буквально сегодня это прекрасное видео. Армен Мулкиджанян «Первое глобальное потепление и происхождение жизни». В общем теории этого человека я слышал давно и много раз и каждый раз был в восторге от прочитанного. Это весьма непоследний человек в изучении вопросов возникновения жизни, но тут в этом видео всё в очередной раз на совершенно новый лад, что ажо неожиданно - иначе посмотрел бы давно. Старое в его теории что жизнь возникла точно не в толще океана, а скорее в вулканических источниках на поверхности. Здесь же ещё круче: первая жизнь с его точки зрения возникала вовсе не в воде (!!!), и более того, вода была ядовита (!!!) для первой жизни, причем жизнь пыталась адаптироваться к воде как к нежелательному фактору уже много после возникноверия "мира РНК". Растворителем был форамид, который удивительно похож на аминокислоты, но ещё проще.

Так к чему эта тема. Если Мулкиджанян не ошибся, то шансы найти жизнь по образу и подобию земной там подо льдами стремится к нулю - если не занесённую каким-то чудом земную. Земная жизнь возникла в совершенно непохожих на современную Землю условиях - а далее как набор "костылей" и молекулярных атавизмов с тех пор тащит древние технические решения. Вероятно земная жизнь может приспособиться к подлёдным условиям, но в том виде что тут уж точно не может там самозародиться. И вообще, всё что есть в земной жизни - адаптации для начала к адскому ультрафиолету бескислородной Земли, что почти что достоверный факт, а уж далее к нежеланию первой жизни жить в воде, что спорно, но очень разумно в рамках теории выше, далее адаптация не жить в _морской_ воде с избытком натрия и минимумом калия - клетки выкидывают натрий наружу... Точно также не стоит ждать ТАМ мембранной энергетики, как у всех современных клеток - это пережиток нежелания пускать в клетку натрий. Про мембранную энергетику к сожалению в видео выше ничего не было, а ведь тоже потрясно интересная тема, коей нас в школе не учили.

Дам спойлер, в этом видео подробно обсуждается роль мегаимпакта с возникновением Луны как этап непосредственно важный для возникновения жизни тут у нас.

[Maki]

Дам спойлер, в этом видео подробно обсуждается роль мегаимпакта с возникновением Луны как этап непосредственно важный для возникновения жизни тут у нас.

Самое забавное, что и мегаимпакт тут, возможно, и не нужен. В теме посвящённой абиогенезу, подробно разбирался вопрос, почему клеточная жизнь выскочила как чёртик из табакерки уже в самом начале Архея. И, по результатам обсуждения, у меня возникло сильнейшее подозрение, что "глобальный биохимический компьютер" начал вычисления буквально с самым началом гравитационной дифференциации.
В ещё не переплавленных хондритах вокруг горячего ядра сразу должна была возникнуть оболочка из растворов и газов, которая, по мере разогрева недр, вытеснялась всё ближе к поверхности. Что за химические превращения творились в этой адской газировке, каков был её состав - одному Велесу известно. Но вариант, что уже в этой подземной сверхкритической атмо/гидросфере шёл синтез органики и какая-то химичесая эволюция мы просто обязаны иметь в виду. А тогда и "мир РНК" и начало клеточной эволюции мы смело можем перенести в окончание Катархея, когда кипящие растворы стали вытесняться на поверхность первичного реголита, образовывать водоёмы и отложения, переживать циклы испарения и замерзания, и подпитываться новыми порциями органики и солей из глубины. А ко всему этому глобальному полю гейзеров и грязевых вулканов надо добавить ультрафиолет, астероидную бомбардировку, и начинающийся лавовый вулканизм. Как по мне - прекрасный момент и обстановочка для абиогенеза!
Самое забавное, что точно такое же безобразие творилось в какой-то на поверхности абсолютно всех дифференцированных тел, состоящих в основном из силикатов. Так что если даже до Луки на Европе не дошло - уже сам состав её океана крайне интересен. Потому что это может быть как раз замёрзший и законсервированный "катархей". А если так - то и под лёд забираться не обязательно. Достаточно проб с поверхности.

[PavelSI]

Самое забавное, что точно такое же безобразие творилось в какой-то на поверхности абсолютно всех дифференцированных тел

Да вот нет. Не точно такое же. Подальше от Солнца воды побольше, там легче образуются ледяные гиганты и ледяные планетоиды. А во льду химия другая. В статье с ютубчика на 2 поста выше ясно рассказано, что в воде олигонуклеотиды разлагаются (гидролизируются) и их надо постоянно штопать в обратку, затрачивая энергию. И намякнуто что способа 2: или на суше, или вовсе в "водоёме" не водного состава. Т.е. чтобы сшить молекулы, воду хорошо бы выпаривать. Также в глубинах океана без ультрафиолета набор нуклеотидов был бы другой, более широкий.

[Maki]

Да вот нет. Не точно такое же. Подальше от Солнца воды побольше

Да, я неверно выразился. Если на планетке камня и воды 50/50, то будет сплошной кипящий океан грязи, который потом просто замёрзнет.
Планета должна быть не только дифференцированной, но ещё и довольно сухой. Чтоб  на "катархейском" этапе весь абиогенез не залило водой. В этом плане самый интересный объект, кстати, возможно даже не Европа, а Луна, где во льдах полярных кратеров может быть упокоен целый альтернативный "Мир РНК"...

[PavelSI]

не Европа, а Луна, где во льдах полярных кратеров может быть упокоен целый альтернативный "Мир РНК"...

Сомнительно, конечно. Т.к. там не было "цинкового мира". Цинк на Земле выкипал при мегаимпакте и позже конденсировался тонкой плёнкой как у нас иногда изморозь, что позволило цинку концентрироваться на поверхности и дало основу жизни на короткие миллионы лет до переплавки. А на Луне цинка вообще мало, улетучился с концами в момент образования Луны.
Но чем чёрт не шутит... даже нелепые идеи нет-нет, а стоит проверять, типа "а вдруг есть чо". Копать тут не то что там подо льдами. Тут под боком почти... хотя сложно конечно в темноте и без солнечных батарей, хоть прям ритег тащи. Но если что и найдёт - это будет ну прям совсем сильно альтернативный мир РНК, т.к. ждать цинковых катализаторов не приходится.
Оффну про Луну - почему на ней органики нет? Или есть? Вот на Тритоне есть. А насчет Луны что-то не слышал.

Планета должна быть не только дифференцированной, но ещё и довольно сухой.

Сухой - да. Но океана грязи быть не может, быстро дифференцируется. Далее в подсохшей грязи появятся горы, экватор подсохнет ещё сильнее, на полюсах выпадут шапки - и опа, получили сухую планету. Так что или океан (или очень густая атмосфера вместо него) в достаточных для сглаживания климата масштабах, или не океан вовсе, а так, пара полярных ледников и адская жара в тропиках днём. Также если нет совсем уж толстого океана, так что есть вулканические острова - то подсушиться можно на вулкане. Другое дело, на по-настоящему влажных планетах-планетоидах, к коим Земля не относится - там не просто океан, а океанище в половину массы, в таких условиях никак не просушиться.

[николай теллалов]

жизнь с его точки зрения возникала вовсе не в воде (!!!), и более того, вода была ядовита (!!!) для первой жизни, причем жизнь пыталась адаптироваться к воде как к нежелательному фактору уже много после возникноверия "мира РНК".

и это может быть говорит о том, что возникая в одной среде, развиться в сложные формы жизнь успевает только в уже других условиях