Физические пределы живых систем

[AlexAV]

Нужны эксперименты, более приближенные к реальным условиям, и что-то мне подсказывает, что в этом случае "ужасные" вероятности, получающиеся у Кунина, приводящие к необходимости рассмотрения мультиверса, ужмутся настолько, что зарождение жизни даже "всего лишь" в одной, отдельной взятой галлактике, предстанет ощутимо отличной от нуля величиной.

Кажется здесь упоминаются результаты имеющие отношения к этому:
http://elementy.ru/news/432145
Оригинал публикации: http://www.jsystchem.com/content/3/1/2

Т.е. хелатированные комплексы металлов могут обеспечить не ферментативный катализ репликации РНК. В статье речь о цитратах... но ведь многие короткие пептиды также способные образовывать хелатированные комплексы с ионами металлов и вероятно могут давать схожий эффект.

[Combinator]

Нужны эксперименты, более приближенные к реальным условиям, и что-то мне подсказывает, что в этом случае "ужасные" вероятности, получающиеся у Кунина, приводящие к необходимости рассмотрения мультиверса, ужмутся настолько, что зарождение жизни даже "всего лишь" в одной, отдельной взятой галлактике, предстанет ощутимо отличной от нуля величиной.

Кажется здесь упоминаются результаты имеющие отношения к этому:
http://elementy.ru/news/432145
Оригинал публикации: http://www.jsystchem.com/content/3/1/2

Т.е. хелатированные комплексы металлов могут обеспечить не ферментативный катализ репликации РНК. В статье речь о цитратах... но ведь многие короткие пептиды также способные образовывать хелатированные комплексы с ионами металлов и вероятно могут давать схожий эффект.

Ну да, примерно это я и имел в виду. Кстати, в экспериментах обычно используют так же "идельно правильные" цепочки, у которых нуклеотиды всегда связаны через третий атом углерода рибозы. Но в реальности при абиогенном синтезе они могут соединяться равновероятно либо через второй, либо через третий атом углерода. Так вот, когда начали экспериментировать с подобными структурами, то выяснилось, что они гораздо лучше подходят для эволюции РНК-мира. С одной стороны, ферментативные свойства рибозимов при этом ухудшаются незначительно, а с другой стороны, ощутимо уменьшается температура плавления комплиментарных участков, что существенно облегчает копирование (не нужно никаких хеликаз, достаточно, что бы температура среды периодически повышалась на десяток-другой градусов, что бы комплиментарные цепочки разошлись, и при следующем цикле похолодания на каждой из них может, в свою очередь, синтезироваться её комплиментарная копия).

[Rattus]

По сути, надо ориентироваться не на конкретную (единственную) последовательность нуклеотидов в цепочке

Хех! А на единственную-то я ориентироваться и не предлагаю! Думать, будто существует некий Идеальный Рибозим-репликатор с Которого Всё Только и Началось - это, в свете всех последних данных, скорее всего миф.
Я там предлагаю искать не какую-то конкретную последовательность, а такую, которая точно не может быть результатом случайности. Если последовательность, какой бы они ни была длины, найдена в одном экземпляре и если она физически пассивна или не делает ничего сложного - без анамнеза и контекста мы ничего не можем сказать об её "неестественности". Но если в одной среде мы находим несколько одинаковых или почти одинаковых последовательностей достаточной длины - вот тут таки можно делать вывод об их биологическом происхождении в самом широком смысле этого слова.

Плюс, необходимо учитывать наличие аминокислот, или даже коротких пептидных цепочек, ибо их по определению не могло не быть в пресловутом "бульоне".

Это всё частные случаи для известной нам архитектуры. В работе я не исключал и пока не исключаю возможность существования жизни на основе иных нерегулярных гетерополимеров.

Да, не забудьте так же про металлы и кофакторы (витамины).

Про это твердит и большая часть и моей работы.

что-то мне подсказывает, что в этом случае "ужасные" вероятности, получающиеся у Кунина, приводящие к необходимости рассмотрения мультиверса, ужмутся настолько, что зарождение жизни даже "всего лишь" в одной, отдельной взятой галлактике, предстанет ощутимо отличной от нуля величиной.

И про это я тоже пишу. Суть в том, что этот порог невероятности можно очень хорошо поставить на службу выявления признаков жизни в среде независимо от её архитектуры вышеуказанным способом по длине последовательности нерегулярного полимера, где критерием достаточности её длины как раз и будет эта комбинаторная длина!
Для предельно формального отделения предмета биологии от химии через комбинаторику-информатику.
Вроде бы там это открытым текстом написано.

Наверное мне в этот кусок:

Например можно взять тот же кунинский «предел невероятности», выражаемый в такой длине какой-либо уникальной нерегулярной последовательности, вероятность возникновения которой в пригодных для этого средах и за все время их существования во всей известной Вселенной меньше единицы (для РНК это будут те самые ~102 нуклеотида).

перед "возникновения" надо вставить слово "прямого" или "одноэтапного".

[Combinator]

Но если в одной среде мы находим несколько одинаковых или почти одинаковых последовательностей достаточной длины - вот тут таки можно делать вывод об их биологическом происхождении в самом широком смысле этого слова.

Ну с этим не поспоришь.

Суть в том, что этот порог невероятности можно очень хорошо поставить на службу выявления признаков жизни в среде независимо от её архитектуры вышеуказанным способом по длине последовательности нерегулярного полимера, где критерием достаточности её длины как раз и будет эта комбинаторная длина!
Для предельно формального отделения предмета биологии от химии через комбинаторику-информатику.
Вроде бы там это открытым текстом написано.
Наверное в ту цитату перед "возникновения" надо вставить слово "прямого" или "одноэтапного".

ОК.

[Rattus]

Далее, я лично не считаю, что переход от прокариот к эукариотам более сложный, чем от от набора органических молекул к развитому прокариотному миру.

Но, возможно, сопоставим. Когда отсчет идет от нуля, относительные сравнения величин не представляются возможными. Если попробовать посчитать, взяв за 1 сложность сборки одного нуклеотида, то тогда по длине минимального генома будто-бы можно померить. Но в условиях "метасистемного перехода" никто не обещает, что режим эволюции (в широком смысле) будет тот же. Куда скорее природа обещает обратное.

Ну с этим не поспоришь.

Оо! Вы ещё по-настоящему ядреных ксенобиоэнтузиастов не видели! Они могут и необходимость водородных связей для биополимеров подвергнуть сомнению, предложив взамен чисто супрамолекулярные взаимодействия (что-то вроде поликукурбитурилов) или двухмерные кристаллические матрицы. Или вообще никак физически не связанные элементы, объединяемые только алгоритмом взаимодействия (как программы в вычислительной машине).
Как это может работать хотя бы в принципе (не говоря уже о вероятности самовозникновения) - никто из них пока толком не объяснил, но авторитет А.Кларка как генератора альтернативных биочудес им дает индульгенцию на это творчество.

P.S. Похоже, что модель Машины Тьюринга - это не только "математичная" модель универсальной вычислительной машины, но и вполне "физичная" модель единственно возможного наследственного аппарата молекулярного саморепликатора.
Кстати физически полинуклеотидная матрица на самом деле вовсе не одномерна! Комплементарное распознавание происходит в три линии в плоскости, перпендикулярной оси полимера. Так что в такой архитектуре информационная плотность (с учетом места под интерфейс) если не максимальна, то очень близка к тому.

[CTPAHHNK]

...Кажется в интервью или лекции В.Аветисова натыкался на его реплику о том, что его приглашали на семинар, где докладывалось доказательство оптимальности именно 4-буквенного алфавита для кодирования. Очень хочу найти статью или тезисы на эту тему...

Вроде для систем счисления давно признана оптимальность "e" и троичного основания кодирования, как наиболее близкого, НЭ? 

[noxx77]

Именно что. Причём даже совсем рекордных как в Антарктиде не обязательно - достаточно постоянных 25-30 м/с, чтобы ничего не выползло. А такие числа в приведенной тут модели есть

Не факт. Если есть куда выползать, то наверняка, на кромке сред найдется пограничная зона с множеством укрытий. Там постепенно может сформироваться жизнь, способная выползти"

[Rattus]

Вроде для систем счисления давно признана оптимальность "e" и троичного основания кодирования, как наиболее близкого, НЭ?

Ну так-то да, но вообще в генетическом коде (не люблю этот термин - куда лучше подходит "кодировка") прослеживаются следы дуплетности.

Если есть куда выползать, то наверняка, на кромке сред найдется пограничная зона с множеством укрытий.

Весь вопрос в том, насколько она может быть велика. Не так уж много надежды на это, прямо скажем. А для макроэволюции размер ареала очень важен.

[CTPAHHNK]

Ну так-то да, но вообще в генетическом коде (не люблю этот термин - куда лучше подходит "кодировка") прослеживаются следы дуплетности.

Тогда к "е" ближе двойка тащемта!

Весь вопрос в том, насколько она может быть велика. Не так уж много надежды на это, прямо скажем. А для макроэволюции размер ареала очень важен.

Ну так на границе сред при сильном ветре грунт будет подвержен очень сильному воздействию, так что неизбежно образование скалистого побережья, ИМХО.

[Trend]

Мне интересно, на что будет похожа многоклеточная жизнь после 10 миллиардов лет эволюции. У звезд класса К это вполне возможно. На Земле многоклеточная жизнь существовала всего около миллиарда лет.

[Rattus]

Мне интересно, на что будет похожа многоклеточная жизнь после 10 миллиардов лет эволюции.

Полагаю, это зависит от размера, разнообразия и энергонасыщенности среды.
Вполне вероятно, что по этим параметрам обитаемые планеты у К-звёзд беднее землеподобных и пропорционально должна замедляться и их эволюция. И иметь меньший "потолок".

[Dem]

Мне интересно, на что будет похожа многоклеточная жизнь после 10 миллиардов лет эволюции.

Учитывая что неразумная жизнь неспособна противостоять захоронению органики в недрах - то что останется будет похоже на плесень.

[Проходящий Кот]

Поэтому разумная жизнь должна доставать углерод отовсюду, где он сховался......

[crazy_terraformer]

Вопросы не по теме, но возможно кто-то из участников этого раздела может знать ответ.
CO2 - газ, обладающий физиологической активностью, для людей вреден как отрицательный так и положительный выход за пределы физиологического диапазона его содержания во вдыхаемой газовой смеси, даже при наличии нормального содержания кислорода в ней.
Так вот каков этот диапазон, желательно в паскалях? Как на него действует изменение содержания кислорода?

[mbrane]

Вопросы не по теме, но возможно кто-то из участников этого раздела может знать ответ.
CO2 - газ, обладающий физиологической активностью, для людей вреден как отрицательный так и положительный выход за пределы физиологического диапазона его содержания во вдыхаемой газовой смеси, даже при наличии нормального содержания кислорода в ней.
Так вот каков этот диапазон, желательно в паскалях? Как на него действует изменение содержания кислорода?

Чтот-то про влияние недостатка углекислого газа на организм человека мне что-то неведомо

[crazy_terraformer]

Вопросы не по теме, но возможно кто-то из участников этого раздела может знать ответ.
CO2 - газ, обладающий физиологической активностью, для людей вреден как отрицательный так и положительный выход за пределы физиологического диапазона его содержания во вдыхаемой газовой смеси, даже при наличии нормального содержания кислорода в ней.
Так вот каков этот диапазон, желательно в паскалях? Как на него действует изменение содержания кислорода?

Чтот-то про влияние недостатка углекислого газа на организм человека мне что-то неведомо

Гипокапния проходим по ссылке и читаем.

Малость ошибся нижнего предела во вдыхаемой смеси для здорового организма человека видимо нет.
Необходимое количество вырабатывает и поддерживает сам здоровый организм, главное чтобы хватало кислорода, но избыток углекислого газа во вдыхаемой смеси с какой-то концентрации становиться вреден.

[mbrane]

Вопросы не по теме, но возможно кто-то из участников этого раздела может знать ответ.
CO2 - газ, обладающий физиологической активностью, для людей вреден как отрицательный так и положительный выход за пределы физиологического диапазона его содержания во вдыхаемой газовой смеси, даже при наличии нормального содержания кислорода в ней.
Так вот каков этот диапазон, желательно в паскалях? Как на него действует изменение содержания кислорода?

Ч

Чтот-то про влияние недостатка углекислого газа на организм человека мне что-то неведомо

Гипокапния проходим по ссылке и читаем.

Малость ошибся нижнего предела во вдыхаемой смеси для здорового организма человека видимо нет.
Необходимое количество вырабатывает и поддерживает сам здоровый организм, главное чтобы хватало кислорода, но избыток углекислого газа во вдыхаемой смеси с какой-то концентрации становиться вреден.

Камрад верхнкго предела как такового нет - есть постепенное нидение к транспортным функциям гемоглобином кислорода из-за того что угдекислота конкурирует с килородом за активные центры...там сильная зависимость ееще от pH

[Rattus]

Камрад верхнего предела как такового нет - есть постепенное нидение к транспортным функциям гемоглобином кислорода из-за того что углекислота конкурирует с кислородом за активные центры...там сильная зависимость еще от pH

Не так уж много гемоглобин углекислоты связывает (да и не нужно это - она и сама в воде замечательно растворяется. Накопление CO2 смещает кривую диссоциации оксигемоглобина - поэтому гемоглобин в легких кислород присоединяет, а в тканях - отдаёт. Поэтому гипокапния при гипервентиляции "парадоксальным" образом приводит к тканевой гипоксии - потому что кислород в тканях не отдаётся при недостатке там CO2.
Вот влияние её на pH - другое дело. Дыхательный ацидоз - всё равно ацидоз. Поэтому верхний предел очень даже есть. Потеря работоспособности вполне ощутима уже при концентрации 1000 ppm (0,1%), а от 0,5% уже начинают отмечаться токсические эффекты: http://www.dpva.info/Guide/GuideMedias/C02/CO2acceptableLevels/
На парциальное давление, думаю, пересчитаете сами.
Но следует учитывать: это всё верно только для современного человека, эволюция которого проходила без насущной потребности компенсировать избыток CO2, используя этот параметр прежде всего как сигнальный для регуляции дыхания. Хотя и при гораздо более высоких концентрациях живые организмы, даже столь же сложные,- вполне прекрасно могут существовать, поэтому путём генетических модификаций эти пределы будет несложно поднять на порядок, а может даже и больше.

[crazy_terraformer]

Дыхательный ацидоз - всё равно ацидоз. Поэтому верхний предел очень даже есть. Потеря работоспособности вполне ощутима уже при концентрации 1000 ppm (0,1%), а от 0,5% уже начинают отмечаться токсические эффекты: http://www.dpva.info/Guide/GuideMedias/C02/CO2acceptableLevels/

Респект , как говорится вам, и большая уважуха.
Рекордсмен ,вероятно , голый землекоп .

[Nucleosome]

поэтому путём генетических модификаций эти пределы будет несложно поднять на порядок, а может даже и больше.

думаю тут ещё большое значение имеет аклиматизация. как к примеру для жителей гор.