Физические пределы живых систем

[Serg53]

Ведь теория всегда основана на экспериментально наблюдаемых фактах. А если нет фактов требующих новой теории, то зачем тогда эта новая теория нужна?

Теория эпициклов Птолемея, 2 тыщи лет назад, была вполне удобоваримой и давала вполне приемлемые результаты, но как оказалось впоследствии, превратно описывала реальные физические процессы...

[mbrane]

Конечно, эксперимент - не единственный научный метод, и не всегда основной.

основной, и мало того единственный ... пассивные эксперименты - называются наблюдения

[mbrane]

Теория эпициклов Птолемея, 2 тыщи лет назад, была вполне удобоваримой и давала вполне приемлемые результаты, но как оказалось впоследствии, превратно описывала реальные физические процессы...

теория это обощение экспериментов, выраженная формально в виде некоторых правил (закнов той или иной общности)

[ivanij]

Очевидно, единственно возможным научным методом - экспериментальным.

То есть, астрономия - не наука?

Почему?

Так астрономии не доступен эксперимент - только наблюдение.

  Если при чтении некоторых статей и монографий по астрофизике вам встретится термин "эксперимент", не удивляйтесь, профессионалы так иногда называют наблюдения.

[незлой]

и всё же, а что про химию сверхвысоких давлений, насколько она полна? планет-гигантов в наблюдаемой вселенной не меньше чем каменистых.
причём что интересно: белки существуют в очень узком окне условий, и по давлению и по температуре. современные знания могут гарантировать что не существует подобного окна сочетания удачных условий для другой основы?

[Инопланетянин]

причём что интересно: белки существуют в очень узком окне условий, и по давлению и по температуре. современные знания могут гарантировать что не существует подобного окна сочетания удачных условий для другой основы?

Я тут где-то читал, что при сверхвысоких давлениях азот может заменить углерод. Но  в глубине Юпитера нет перепадов энергии и молекулам попросту некуда двигаться, т.к. сдавлены давлением и высокой плотностью.

[Rattus]

белки существуют в очень узком окне условий, и по давлению и по температуре.

Насколько "очень узком"? Сохраняются они легко практически от нуля. А успешно работают в третьей трети абсолютной шкалы температур (от 255 до 395K) и в шести порядках давлений: от 2,5 кПа и за 2 ГПа (ссылки - из старого реферата в первом посте темы).

современные знания могут гарантировать что не существует подобного окна сочетания удачных условий для другой основы?

Все известные синтетические полимеры в том же окне существуют, не выходя из него более чем двухкратно, а при хоть какой-то внутренней неоднородности - и того меньше.

[mbrane]

Но  в глубине Юпитера нет перепадов энергии и молекулам попросту некуда двигаться, т.к. сдавлены давлением и высокой плотностью.

тогда и цепочки реакций нет - ибо нет тепломассоперноса, а коли так то точно ждать какую-то жизнь невозможно..

[loky1109]

Но в глубине Юпитера нет перепадов энергии и молекулам попросту некуда двигаться, т.к. сдавлены давлением и высокой плотностью.

Это крайне странное утверждение относительно флюида.

[Serg53]

нет тепломассоперноса, а коли так то точно ждать какую-то жизнь невозможно

Предположим, что человек провалился по шею в гейзер с температурой + 39 Цельсия. Можно ли вычислить, через сколько времени у него возникнет тепловой шок, при массе 50 кг и при массе 100 кг?

[mbrane]

нет тепломассоперноса, а коли так то точно ждать какую-то жизнь невозможно

Предположим, что человек провалился по шею в гейзер с температурой + 39 Цельсия. Можно ли вычислить, через сколько времени у него возникнет тепловой шок, при массе 50 кг и при массе 100 кг?

я не спц по иеплопередаче и гидродинимике  сосудистой системы человеческого тела ... спросите у кого другогоюю из собственного опыта лихордаки могу сказать что в течении примерно  40 минут интесивной работы мышц температура тела поднимается от 37.5 до 39.5 влегкую.  жкмаю, что римерно тто же характеный интервал будет и с теплобменом (надо только еще , что бы воздух над гейзером был насщен паром и имел туже температуру , что и бассейн(иначе охлажение с помошью испарения будет са отходящим воздухом... Кстати это примерно сооствествует услоаиям в шахтах километровой еглубины -  там посемсему вентиляция ключевой элемент поддержания раьотоспособности

[Инопланетянин]

Но в глубине Юпитера нет перепадов энергии и молекулам попросту некуда двигаться, т.к. сдавлены давлением и высокой плотностью.

Это крайне странное утверждение относительно флюида.

Вам бы с Раттусом на эту тему подискутировать. Кстати, хотел бы я чтобы в Юпитере была возможна жизнь
Забавно было бы.

[loky1109]

Забавно было бы.

Бесполезно было бы и невыявляемо.
Недра Юпитера конечно не загоризонтная зона чёрной дыры, но для околосовременных технологий отличие не такое уж и принципиальное.

[Serg53]

это примерно сооствествует услоаиям в шахтах километровой еглубины -  там посемсему вентиляция ключевой элемент поддержания раьотоспособности

Про условия в глубоких шахтах пока ничего не удалось найти, но кое-что по воздействию перегрева на организмы, в сети имеется.

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ — Большая Медицинская Энциклопедия -
https://бмэ.орг/index.php/%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%9C%D0%9E%D0%A0%D0%95%D0%93%D0%A3%D0%9B%D0%AF%D0%A6%D0%98%D0%AF#google_vignette

Терморегуляция — Википедия -
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F

ПИРОТЕРАПИЯ — Большая Медицинская Энциклопедия -
https://бмэ.орг/index.php/%D0%9F%D0%98%D0%A0%D0%9E%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%90%D0%9F%D0%98%D0%AF

Пиротерапия — Википедия -
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%8F

Белки теплового шока — Википедия -
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%B8_%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%88%D0%BE%D0%BA%D0%B0

[mbrane]

Про условия в глубоких шахтах пока ничего не удалось найти, но кое-что по воздействию перегрева на организмы, в сети имеется.

Поищите форумы где тусуются шахтеры...те кто из Донбасса расскажут что такое километровая глубина...для вас специально напомню геотермальный градиент в наших палестинах примерно 30 градусов на километр...с некоторыми флуктуациями.

[Maki]

Про условия в глубоких шахтах пока ничего не удалось найти

В самых глубоких (Африка) до 60 градусов. 10 секунд в Гугле...

но кое-что по воздействию перегрева на организмы, в сети имеется

А что вы вообще хотите для себя выяснить?
Если в рамках темы - то аномально-жаркая планета, возможно, при каких-то параметрах обводнения и состава атмосферы и может существовать. Но в перегретом океане, обеднённом кислородом, фауна будет убогой. А если кто и выползет на сушу - крупным, активным, и разумным он не сделается, ибо от собственной энергии будет перегрев.
Хороший пример - фауна пустыни. Днём все прячутся от солнца. А ночью, по холодку, начинают активную жизнь.

[gan]

Брошу сюда, модератор прокомментирует или поправит, если нужно... И надеюсь Александр Анатольевич заглянет, Это из серии "пластик за...нцы!"

Микробы по всему миру эволюционируют, чтобы поедать пластик.

Микробы в океанах и в почвах быстро развиваются, чтобы поедать пластик, в особенности ПЭТ и полиуретан. В ходе большого исследования ученые изучили 200 миллионов генов, обнаруженных в образцах ДНК, взятых из окружающей среды, и нашли 30 000 новых ферментов, которые могут разрушать 10 различных типов пластика. С их помощью ученые надеются создать «супер-микроба», способного справиться с проблемой в одиночку.

Исследование было опубликовано в журнале Microbial Ecology исследователями из Технологического университета Чалмерса в Швеции. Это первый крупномасштабный анализ способностей микробов и бактерий разлагать пластик. Ученые обнаружили, что каждый четвертый из проанализированных организмов теперь содержит один или несколько подходящих ферментов. Количество и тип обнаруженных ферментов соответствовали количеству и типу пластикового загрязнения в местах, где жили микробы.

По словам ученых, результаты «свидетельствуют об измеримом влиянии пластикового загрязнения на глобальную микробную экологию».

https://habr.com/ru/company/itsoft/blog/596265/

Plastic-Degrading Potential across the Global Microbiome Correlates with Recent Pollution Trends

https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.02155-21

ABSTRACT
Biodegradation is a plausible route toward sustainable management of the millions of tons of plastic waste that have accumulated in terrestrial and marine environments. However, the global diversity of plastic-degrading enzymes remains poorly understood. Taking advantage of global environmental DNA sampling projects, here we constructed hidden Markov models from experimentally verified enzymes and mined ocean and soil metagenomes to assess the global potential of microorganisms to degrade plastics. By controlling for false positives using gut microbiome data, we compiled a catalogue of over 30,000 nonredundant enzyme homologues with the potential to degrade 10 different plastic types. While differences between the ocean and soil microbiomes likely reflect the base compositions of these environments, we find that ocean enzyme abundance increases with depth as a response to plastic pollution and not merely taxonomic composition. By obtaining further pollution measurements, we observed that the abundance of the uncovered enzymes in both ocean and soil habitats significantly correlates with marine and country-specific plastic pollution trends. Our study thus uncovers the earth microbiome's potential to degrade plastics, providing evidence of a measurable effect of plastic pollution on the global microbial ecology as well as a useful resource for further applied research.
IMPORTANCE Utilization of synthetic biology approaches to enhance current plastic degradation processes is of crucial importance, as natural plastic degradation processes are very slow. For instance, the predicted lifetime of a polyethylene terephthalate (PET) bottle under ambient conditions ranges from 16 to 48 years. Moreover, although there is still unexplored diversity in microbial communities, synergistic degradation of plastics by microorganisms holds great potential to revolutionize the management of global plastic waste. To this end, the methods and data on novel plastic-degrading enzymes presented here can help researchers by (i) providing further information about the taxonomic diversity of such enzymes as well as understanding of the mechanisms and steps involved in the biological breakdown of plastics, (ii) pointing toward the areas with increased availability of novel enzymes, and (iii) giving a basis for further application in industrial plastic waste biodegradation. Importantly, our findings provide evidence of a measurable effect of plastic pollution on the global microbial ecology.

АННОТАЦИЯ
Биоразложение - это вероятный путь к устойчивому управлению миллионами тонн пластиковых отходов, которые накопились в наземной и морской среде. Однако глобальное разнообразие ферментов, разлагающих пластик, остается малоизученным. Воспользовавшись глобальными проектами отбора проб ДНК из окружающей среды, здесь мы построили скрытые марковские модели из экспериментально проверенных ферментов и добытых метагеномов океана и почвы, чтобы оценить глобальный потенциал микроорганизмов в разложении пластмасс. Контролируя ложноположительные результаты с использованием данных микробиома кишечника, мы составили каталог из более чем 30 000 неизбыточных гомологов ферментов, способных разрушать 10 различных типов пластика. Хотя различия между микробиомами океана и почвы, вероятно, отражают базовый состав этих сред, мы обнаружили, что изобилие ферментов океана увеличивается с глубиной как реакция на пластиковое загрязнение, а не просто таксономический состав. Получив дополнительные измерения загрязнения, мы обнаружили, что количество обнаруженных ферментов как в океане, так и в почвенной среде обитания значительно коррелирует с тенденциями загрязнения пластиковыми материалами в морской и конкретной стране. Таким образом, наше исследование раскрывает потенциал земного микробиома по разложению пластика, предоставляя доказательства измеримого воздействия пластикового загрязнения на глобальную микробную экологию, а также является полезным ресурсом для дальнейших прикладных исследований.
ВАЖНОСТЬ Использование подходов синтетической биологии для улучшения текущих процессов разложения пластика имеет решающее значение, поскольку естественные процессы разложения пластика происходят очень медленно. Например, прогнозируемый срок службы бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТ) в условиях окружающей среды составляет от 16 до 48 лет. Более того, несмотря на то, что микробные сообщества все еще остаются неизученными, синергетическая деградация пластика микроорганизмами имеет большой потенциал для революционных изменений в управлении глобальными пластиковыми отходами. С этой целью представленные здесь методы и данные о новых ферментах, разлагающих пластик, могут помочь исследователям: (i) предоставить дополнительную информацию о таксономическом разнообразии таких ферментов, а также понять механизмы и этапы биологического разложения пластмасс, (ii) указание на области с повышенной доступностью новых ферментов и (iii) создание основы для дальнейшего применения в биодеградации промышленных пластиковых отходов. Важно отметить, что наши результаты свидетельствуют об измеримом влиянии пластикового загрязнения на глобальную микробную экологию.

И еще...

Ideonella sakaiensis (лат.) — вид грамотрицательных бактерий из группы протеобактерий. Эти организмы стали известны благодаря своей способности быстро разлагать полиэтилентерефталат (ПЭТ) — пластик, который широко используется при производстве упаковок и тары. Ранее похожие свойства разлагать пластмассы были выявлены только у некоторых грибов, например, нитчатого гриба Fusarium oxysporum, который может расти на минеральной среде, содержащей нити ПЭТ, и Pestalotiopsis microspora, способного поглощать полиуретан.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ideonella_sakaiensis

[Maki]

Микробы по всему миру эволюционируют, чтобы поедать пластик.

Прелестно! Фантастика (Мутант-59) становится реальностью прямо на глазах! В прекрасное время живём, джентльмены!)

[Serg53]

аномально-жаркая планета, возможно, при каких-то параметрах обводнения и состава атмосферы и может существовать. Но в перегретом океане, обеднённом кислородом, фауна будет убогой. А если кто и выползет на сушу - крупным, активным, и разумным он не сделается, ибо от собственной энергии будет перегрев.
Хороший пример - фауна пустыни. Днём все прячутся от солнца. А ночью, по холодку, начинают активную жизнь.

В пустыне слишком мало влаги, а известная нам форма жизни без воды существовать не может. Наверное, в этом аспекте пустыню можно считать физическим пределом для живых систем. На экваторе нашей планеты, на поверхности океана после полудня, температура воды может быть до + 30 Цельсия, а может быть и больше. Это, конечно, не +60 Цельсия, но прямое солнечное излучение тоже будет воздействовать на сухопутные организмы, и днём на экваторе, под палящим солнцем, человек вряд ли долго будет себя хорошо чувствовать...

Микробы в океанах и в почвах быстро развиваются, чтобы поедать пластик

Являются ли эквивалентными темы "физические пределы живых систем", "химические пределы живых систем" и "биологические пределы живых систем"?

[ivanij]

  Вот почему они не падают? Это ж какой надо иметь вестибуля[то]рный аппарат, чтобы удерживаться на таких скалах?

 

Это на самом деле ерунда, ибо выше 5,5-6 км и на Земле без кислородного аппарата никакой нормальной жизни быть не может.

   Между тем, эти звери как раз на пределе существования живых систем на 5500 м. И питаются лишайниками и т.п. растениями, которые на этой высоте вполне благополучно существуют.