A A A A Автор Тема: "Неправильные пчелы" - еще одно объяснение парадокса Ферми  (Прочитано 3693 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн OratorFreeАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 058
  • Благодарностей: 116
  • Кто ищет, вынужден блуждать. И.В.Гёте
    • Сообщения от OratorFree
       Однажды я уже делился своими впечатлениями от разглядывания таблицы соответствия кодонов (триплетов нуклеотидов)  аминокислотам в последовательностях синтеза белков.



Тогда обращалось внимание на то, что этот код квазидуплетный и использование триплета нерационально. Но сейчас давайте взглянем несколько иначе на это явление и увидим это под другим, так сказать, углом. Задумаемся над тем, почему код всё-таки триплетный, тогда как дуплетный был бы намного проще. И тут из памяти всплывает словосочетание "антропный принцип". То есть кодон триплетный потому, что будь он проще (дуплетный) нас бы просто не было! И некому было бы размышлять на эту тему. Т.е. это необходимое условие без которого существование разума оказалось бы невозможным. Это как в гипотезе мультивёрса - Вселенные могут иметь разные законы физики, разные константы, но мы существуем именно в этой Вселенной именно с этими законами потому, что именно это их сочетание допускает возможность нашего существования.

Теперь рассуждая дальше, (и если совсем чуть-чуть натянуть сову на глобус) приходим к выводу, что абиогенный синтез системы с дуплетными кодонами должен быть намного более вероятен, чем триплетный. В этой системе (дуплетной) и длина кодирующих ДНК/РНК будет короче для одинакового размера белка, и тРНК нужно меньше и оно наверное будет проще. В общем получается, что самозарождение жизни на основе дуплетного кода нуклеотидов есть норма, а триплетного кода редкая аномалия. И если жизнь зарождается в каждой теплой луже (как утверждают некоторые), то это жизнь именно на основе дуплетных кодов. А мы наблюдаем триплетный аномальный кодон только потому, что при этом минимуме 20-ти аминокислот возможна эволюция до разумного вида. А дуплетный код даже с предельным количеством кодируемых аминокислот имеет "эволюционной потолок" под которым нет места разумному виду. Сложно сказать где именно срабатывает ограничение - на появлении эукариот или животного мира, но это ограничение есть.

Например известно, что белки актин и миозин(белки подвижности) являются полноценными белками, включающими в себя весь набор аминокислот. А значит для организмов на основе дуплетного кода их существование невозможно. Ну а без них невозможно существование ни животных, ни эукариот. Вероятно это не единственный элемент фильтра-ограничителя эволюции для дуплетного кода. Но и этого в принципе достаточно.

Ниже, в качестве примера, смоделировано как могла выглядеть кодировка в дуплетном коде и что из это могло бы последовать.

Вариант кодировки получен следующим образом - взята таблица триплетного кодона, вычищен третий кодон и если в секторе кодирования оказывалось более одной аминокислоты/команды случайным образом что-то удалялось. Ну кроме команд "Старт", "Стоп" - у них был приоритет на сохранение, чтобы система была работоспособной.



В результате появилась табличка исключенных их потенциального биологического процесса дуплетной жизни аминокислот.

Таблица исключенных аминокислот с описание их функций


В данном примере у потенциальной жизни возникнут проблемы в стабильности структуры белков, ферментной активности, внешних покровов потенциальных животных. Ну а про двигательную активность я уже писал выше.

Краткое резюме

Подытоживая данную гипотезу можно сказать, что если жизнь порождается в каждой "теплой луже", то это простейшая дуплетная жизнь, которая заполняет все жизненное пространство и захватывает все доступные ресурсы, но имеющая "эволюционный потолок", который она не способна преодолеть. Скорее всего её предел прокариотные организмы. И только в редчайших случаях возможна аномалия - появление более сложного триплетного кода и как следствие разумного вида. Т.е. наша Галактика может кишмя кишить жизнью, но в результате мы все-таки одни.

Примечание о заголовке.
Каждый волен трактовать его так, как ему заблагорассудится. Можно толковать, что "неправильные пчелы" это как раз наша триплетная аномалия, а можно трактовать его так, что "неправильные пчелы" это повсеместно распространенная дуплетная жизнь - пустышка, не порождающая разумного вида. Тут дело вкуса.

Дополнено

Приложение. Взаимосвязи аминокислот при биосинтезе

Тирозин
Может образовываться из Фенилаланина

Серин
Участвует в биосинтезе глицина, цистеина, метионина, триптофана.

Глутамин
Образуется из глутаминовой кислоты.

Аспаргиновая кислота
Образуется из аспаргина

Аспаргин
В цикле его биосинтеза участвует глутамин.

Пролин
Синтезируется из глутаминовой кислоты.

Триптофан
В его биосинтезе участвуют серин, глутамин.

Метионин
Участвует в биосинтезе цистеина.

Треонин
Синтезируется из аспаргиновой кислоты.
« Последнее редактирование: 26 Авг 2016 [13:17:12] от OratorFree »
В действительности все совершенно иначе, чем на самом деле.(c) Антуан де Сент-Экзюпери

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 17 175
  • Благодарностей: 295
    • Сообщения от Проходящий Кот
Вопрос в том, что случайный переход к трехкодонной системе может происходить и в двухкодонной. А там уж Дарвин решит, кто более приспособлен. Кеймбрийский взрыв ---- не переход ли к трехкодонной жизни?

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 7 451
  • Благодарностей: 228
    • Сообщения от Инопланетянин
Тогда обращалось внимание на то, что этот код квазидуплетный и использование триплета нерационально.
Сложно сказать где именно срабатывает ограничение - на появлении эукариот или животного мира, но это ограничение есть.
Так нерационально или рационально использование более универсального кода?
И во вторых, не понятно почему двоичный код не может быть универсальным и не может кодировать всё?

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 17 175
  • Благодарностей: 295
    • Сообщения от Проходящий Кот
Всего 14 аминокислот тогда в пределе остаётся, а у нас 20......

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 7 451
  • Благодарностей: 228
    • Сообщения от Инопланетянин
Всего 14 аминокислот тогда в пределе остаётся, а у нас 20......
А увеличить размер кодона?

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 17 175
  • Благодарностей: 295
    • Сообщения от Проходящий Кот
Вот он у нас и увеличился до 3.

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 7 451
  • Благодарностей: 228
    • Сообщения от Инопланетянин
А до 4 уже нельзя?

Оффлайн OratorFreeАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 058
  • Благодарностей: 116
  • Кто ищет, вынужден блуждать. И.В.Гёте
    • Сообщения от OratorFree
Кеймбрийский взрыв ---- не переход ли к трехкодонной жизни?
На ходу переобуться уже не получится. Представьте организм миллионы лет кодон за кодоном накапливает полезные мутации в дуплетном кодоне и тут появляется рибосома и сотоварищи, которая начинает читать  с таким трудом накопленный дуплетный код, как триплетный выдавая на выходе бессмысленные (к тому же на треть короче) белки. Такой организм будет репрессирован эволюцией мгновенно. Определяться нужно только на старте эволюции, другого не дано. Исходный размер кодона - это судьба на миллиарды лет вперед.  Я конечно не Гриша Перельман и не могу доказать строго математиматически, что не не существует варианта постепенного перехода с дуплетного кода на триплетный, но интуиция подсказывает, что эта теорема о "невозможности" верна. Хотя бы из-за неизбежного сдвига. Даже если не менять тип кодирования, а просто сдвинуть код - получится бессмыслица.   
В действительности все совершенно иначе, чем на самом деле.(c) Антуан де Сент-Экзюпери

Оффлайн OratorFreeАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 058
  • Благодарностей: 116
  • Кто ищет, вынужден блуждать. И.В.Гёте
    • Сообщения от OratorFree
А до 4 уже нельзя?
Я читал, что такие эксперименты уже проводились. Но это было синтетическая жизнь, специально учеными подогнанная "без перехода" так сказать, даже не жизнь, только процеес сборки белков из большего количества аминокислот, чем при триплетном коде.  Но исключить, что где в давным-давно, в далёкой далекой Галактике на планете Криптон появилась  жизнь нас основе квардроплетных кодов и в их состав из 200 аминокислот входили силикатные и металлосиликатые аминокислоты, в результате эволюция породила существ могущих комфортно существовать в условиях вакуума, высоких температур, космической радиации. Мы их назвали людьми со сверхспособностями, для нашей эволюции это за пределами потолка развития.

Я сначала эту вариант не хотел озвучивать, ввиду его ммм... некоторой фантазийности но вы меня спровоцировали.  :-X

Про не невозможно "перескока" с одного типа кодирования на другой я написал выше.
« Последнее редактирование: 26 Авг 2016 [11:19:33] от OratorFree »
В действительности все совершенно иначе, чем на самом деле.(c) Антуан де Сент-Экзюпери

Оффлайн SelenIT

  • *****
  • Сообщений: 749
  • Благодарностей: 32
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от SelenIT
до 4 уже нельзя?
Похоже, можно, но есть подозрение, что только после развития триплетной жизни до стадии разумности :)

Оффлайн OratorFreeАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 058
  • Благодарностей: 116
  • Кто ищет, вынужден блуждать. И.В.Гёте
    • Сообщения от OratorFree
Так нерационально или рационально использование более универсального кода?

Все в стартовом топике уже написано. Я взглянул на это по-другому. Триплетный код это условие, только при соблюдении которого возможно стало появление разумного вида. Дуплетный код возможен и ввиду своей простоты наверное массово распространен во Вселенной (если исходить из постулата эврилужности[эврипульности, каждолужности]), но он ограничивает возможности для эволюцию и разумные виды не порождает.

В действительности все совершенно иначе, чем на самом деле.(c) Антуан де Сент-Экзюпери

Оффлайн Рок

  • *****
  • Сообщений: 1 116
  • Благодарностей: 9
  • Не надо мучать бедную птицу!
    • Сообщения от Рок
Кеймбрийский взрыв ---- не переход ли к трехкодонной жизни?
Нет, Кембрийский взрыв следствие кислородной катастрофы, кислород дал энергию на взрывное разнообразное. А триплетный или дуплетный - не суть.
Одиноки ли мы в этом мире, или есть рядом великие цивилизации? Прослушивание неба, попытки расшифровать далёкие радиосигналы пока никакого эффекта не принесли. Быть может, потому, что мы опять ищем козявочек, а нужно слона?
----------------
"...И взрывами ядерных бомб  от Ада оставлен лишь прах..."

Оффлайн Рок

  • *****
  • Сообщений: 1 116
  • Благодарностей: 9
  • Не надо мучать бедную птицу!
    • Сообщения от Рок
Но исключить, что где в давным-давно, в далёкой далекой Галактике на планете Криптон  жизнь нас основе квардроплетных кодов и с состав их 200 аминокислот
В каждой биосфере свой собственный УНИКАЛЬНЫЙ  набор аминокислот. Способы кодировки тоже свои, ДНК не универсальна для всех миров.
Одиноки ли мы в этом мире, или есть рядом великие цивилизации? Прослушивание неба, попытки расшифровать далёкие радиосигналы пока никакого эффекта не принесли. Быть может, потому, что мы опять ищем козявочек, а нужно слона?
----------------
"...И взрывами ядерных бомб  от Ада оставлен лишь прах..."

Оффлайн Рок

  • *****
  • Сообщений: 1 116
  • Благодарностей: 9
  • Не надо мучать бедную птицу!
    • Сообщения от Рок
но он ограничивает возможности для эволюцию и разумные виды не порождает.
С чего бы? Главное, что б была энергия и тогда ЛЮБАЯ жизнь в конце концов эволюционирует до разума, это неизбежность. Вопрос только в энергии. На Титане или Европе, например, потолок - одноклеточные ибо с энергией напряги.
« Последнее редактирование: 26 Авг 2016 [11:32:02] от Рок »
Одиноки ли мы в этом мире, или есть рядом великие цивилизации? Прослушивание неба, попытки расшифровать далёкие радиосигналы пока никакого эффекта не принесли. Быть может, потому, что мы опять ищем козявочек, а нужно слона?
----------------
"...И взрывами ядерных бомб  от Ада оставлен лишь прах..."

Оффлайн SelenIT

  • *****
  • Сообщений: 749
  • Благодарностей: 32
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от SelenIT
А дуплетного кода вообще чисто теоретически достаточно для репликации? Сколько аминокислот задействовано в самих рибосомах-то?

Оффлайн OratorFreeАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 058
  • Благодарностей: 116
  • Кто ищет, вынужден блуждать. И.В.Гёте
    • Сообщения от OratorFree
С чего бы?
В топике написано. Например актин и миазин содержат в своей структуре все 20 аминокислот.   А без них существование эукариот и животных невозможно.

Давайте специально для вас я ситуацию обострю. Представьте себе жизнь на однонуклеотидных кодонах она еще проще. Там будет три аминокислоты "Старт" совмещенный с одной из них и четвертый нуклеотид "Стоп". Вы будете продолжать утверждать, что такая жизнь способна эволюционировать в разумную? А появление такой жизни ввиду большей простоты еще более вероятнее, чем на основе дуплетных кодонов. 
« Последнее редактирование: 26 Авг 2016 [12:07:20] от OratorFree »
В действительности все совершенно иначе, чем на самом деле.(c) Антуан де Сент-Экзюпери

Оффлайн OratorFreeАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 058
  • Благодарностей: 116
  • Кто ищет, вынужден блуждать. И.В.Гёте
    • Сообщения от OratorFree
А дуплетного кода вообще чисто теоретически достаточно для репликации? Сколько аминокислот задействовано в самих рибосомах-то?

Ну предполагаестся, что рибосома изначально РНК - рибозим примерно длинной 200 нуклеотидов, в не ней не было аминокислот : Тайна происхождения рибосом разгадана?
В действительности все совершенно иначе, чем на самом деле.(c) Антуан де Сент-Экзюпери

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 17 175
  • Благодарностей: 295
    • Сообщения от Проходящий Кот
Но исключить, что где в давным-давно, в далёкой далекой Галактике на планете Криптон  жизнь нас основе квардроплетных кодов и с состав их 200 аминокислот
В каждой биосфере свой собственный УНИКАЛЬНЫЙ  набор аминокислот. Способы кодировки тоже свои, ДНК не универсальна для всех миров.
Это вопрос открытый. Пока нет данных для любого его решения....

Оффлайн Рок

  • *****
  • Сообщений: 1 116
  • Благодарностей: 9
  • Не надо мучать бедную птицу!
    • Сообщения от Рок
Пока нет данных для любого его решения....
Данных то нет, но простая логика, теория вероятности, и знания по биохимии дает уверенность в уникальности аминокислот к каждом мире
Одиноки ли мы в этом мире, или есть рядом великие цивилизации? Прослушивание неба, попытки расшифровать далёкие радиосигналы пока никакого эффекта не принесли. Быть может, потому, что мы опять ищем козявочек, а нужно слона?
----------------
"...И взрывами ядерных бомб  от Ада оставлен лишь прах..."

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 17 175
  • Благодарностей: 295
    • Сообщения от Проходящий Кот
А при чем тут логика в чисто  химическо-биологической проблеме?