Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[Скеп-тик]

Отдельный вопрос - приливное влияние Луны.

А вот тут много нестыковок. Если бы Луна была совместно с Землёй с момента образования, то сутки при этом должны быть 4-6 часов.  Никакого механизма для формирования планеты с таким периодом нет. Кроме слияния, не столкновения, изначально двойной планеты. И Луна тогда тоже крутилась где-то на высоте 85 тыс км. В общем, и Земля, и Луна переплавились бы при этом на 100%, и к настоящему времени о тектонике можно было забыть напрочь - произошла бы полная дегазация планеты, а у нас до сих пор "горячие точки" летучие вещества с границы мантии и ядра выносят.
Луна формировалась из пыли с температурой около 1000°С, а Земля - 200°С. В разных местах, получается...

[Maki]

Луна формировалась из пыли с температурой около 1000°С, а Земля - 200°С. В разных местах, получается...

А господа мегаимпактисты утверждают, что Земля и луна чуть ли не идентичны по химсоставу и т.п...
Можно поподробнее о температуре пыли - откуда данные? И если не "Тейя", и не раздербан близко расположенной протолуны, как то предположил Сорохтин - откуда луна взялась? И какие катаклизмы её появление могло вызвать?

А вот тут много нестыковок. Если бы Луна была совместно с Землёй с момента образования, то сутки при этом должны быть 4-6 часов. 

А вариант торможения Земли приливными силами близкой Луны возможен? Было 4-6, стало 24.
По поводу полного расплавления - может быть с Луной это и произошло на каком-то этапе?

[Combinator]

У вас есть для примера другой труд?
Можно на английском.

Вот, например, относительно свежая статья c оценкой вулканической активности в Архее: http://www.mantleplumes.org/WebDocuments/Moore2013.pdf

[Maki]

Вот, например, относительно свежая статья c оценкой вулканической активности в Архее:

Но ваше краткое толкование аглицкой статьи на великорусском не помешало бы...

[Combinator]

Вот, например, относительно свежая статья c оценкой вулканической активности в Архее:

Но ваше краткое толкование аглицкой статьи на великорусском не помешало бы...

Касаемо вулканической активности в Архее там делается вывод, что она была высокой, но резко пошла на убыль примерно 3.2 млрд. лет тому назад.

[Maki]

Касаемо вулканической активности в Архее там делается вывод, что она была высокой, но резко пошла на убыль примерно 3.2 млрд. лет тому назад.

Пробежался по статье. Насколько я смог понять, речь не столько о "вулканической активности", а, прежде всего, о тепловой конвекции, которая в начале Архея носила не-вулканическую природу.
Как я понял, учёные полагают что тепловой перенос происходил "точечно", небольшие участки твёрдой поверхности периодически "тонули", и замещались поднявшимся из глубины расплавленным веществом. Они применяют термин "тепловые трубы".
Получается, что никаких "извергающихся вулканов", как это рисуют на картинках, в начале и середине Архея не существовало вовсе. Была мозаика лавовых и геотермальных полей, горячие озёра и, возможно, мелкие солёные моря.
А уже с формированием коры, возникло такое явление как тектоника плит и вулканы.

Особых противоречий с предположениями Сорохтина не видно.
По составу атмосферы
http://wonderful-planet.ru/atmosfera/97-atmosfera-zemli.html?start=3
Возникает вопрос, совпадал ли состав фумарольных газов того времени с указанной в обзоре хлор-метаново-аммиачной атмосферой?

[Combinator]

Как я понял, учёные полагают что тепловой перенос происходил "точечно", небольшие участки твёрдой поверхности периодически "тонули", и замещались поднявшимся из глубины расплавленным веществом. Они применяют термин "тепловые трубы".

Вулканы это и есть места выхода "тепловых труб" на поверхность.
=========
The heat-pipe Earth hypothesis and simulations supply predictions for early Earth’s development: rapid volcanic resurfacing...
=========

Получается, что никаких "извергающихся вулканов", как это рисуют на картинках, в начале и середине Архея не существовало вовсе. Была мозаика лавовых и геотермальных полей, горячие озёра и, возможно, мелкие солёные моря.
А уже с формированием коры, возникло такое явление как тектоника плит и вулканы.

Кора начала формимроваться ещё в Катоархее и раннем Архее, более 3.7 млрд. лет назад.

Особых противоречий с предположениями Сорохтина не видно.

В данной статье делается вывод, что примерно 3.2 млрд. лет назад в связи с началом тектоническоих процессов бурная вулканическая активность резко пошла на спад. У Сорохтина она на протяжении большей части Архея была минимальной, и начала быстро нарастать лишь ближе к его концу (2.5 млрд. лет назад). Есть ли в таких сценариях противоречие, судите сами.

[Maki]

Вулканы это и есть места выхода "тепловых труб" на поверхность.

The heat-pipe Earth hypothesis and simulations supply predictions for early Earth’s development: rapid volcanic resurfacing...

Понятие "Вулканический" они, на мой взгляд, используют как прилагательное, относящееся к процессам теплового переноса вообще. На картинке №1 в статье есть иллюстрация, показывающая то, что авторы называют "тепловой трубой". Это погружение части молодой коры вглубь, с заменой её более молодой и горячей.

В данной статье делается вывод, что примерно 3.2 млрд. лет назад в связи с началом тектоническоих процессов бурная вулканическая активность резко пошла на спад.

Возможно, я неверно понял статью (жаль, ПДФ не загнать в автопереводчик).
Но как я понял, авторы пишут не просто о "вулканической активности", а конкретно о конвекционных процессах как особой разновидности вулканизма. Такие процессы преобладали в нарождающейся коре. По мере утолщения коры и формирования литосферных плит, эти процессы, естественно утрачивали значение. В итоге, на смену конвекции пришёл вулканизм современного типа.

Есть ли в таких сценариях противоречие, судите сами.

Катархей и Архей интересны нам прежде всего в связи с абиогенезом. С этой точки зрения, важно ли, когда именно в Архее конвекция (тепловые трубы) сменилась классическими вулканическими извержениями? Я думаю большой разницы нет.
Куда интереснее вот что:
Как современные геологи смотрят на предположение Сорохтина о "холодном Катархее"? У него поверхность Земли - это по сути слой рыхлой замёрзшей гальки и песка, которую перемешивают лунные приливные волны. Могли ли поверхностные слои Земли разогреваться за счёт приливных сил Луны настолько, чтобы там таял лёд и начинались химические реакции?

 

[Combinator]

Понятие "Вулканический" они, на мой взгляд, используют как прилагательное, относящееся к процессам теплового переноса вообще. На картинке №1 в статье есть иллюстрация, показывающая то, что авторы называют "тепловой трубой". Это погружение части молодой коры вглубь, с заменой её более молодой и горячей.

Прочитайте подпись к иллюстрации: "The inset illustrates the operation of the heat pipe: melt is extracting to the surface, where it cools, and cold lithosphere is advected downwards to conserve mass." Иллюстрация работы тепловой трубы: расплав выделяется на поверхность (Земли), где он охлаждается и холодная литосфера опускается вниз для сохранения массы. Если излияние на поверхность верхних слоёв Земли раскалённой лавы это не извержение вулкана, то я пас.

Катархей и Архей интересны нам прежде всего в связи с абиогенезом. С этой точки зрения, важно ли, когда именно в Архее конвекция (тепловые трубы) сменилась классическими вулканическими извержениями? Я думаю большой разницы нет.

Я лично убеждён, что абиогенез происходил отнюдь не на древней Земле, поэтому связи между условиями, ему бдагоприятствующими, и условиями на Земле времён Катоархея, никакой нет.
 

[Maki]

Если излияние на поверхность верхних слоёв Земли раскалённой лавы это не извержение вулкана, то я пас.

А почему это вместо понятия лава, сами авторы зачем-то употребляют "расплав", и почему они упоминают какие-то "тепловые трубки" не называя их вулканами?

Я лично убеждён

поэтому связи никакой нет.

Ну так вот вам и прекрасная возможность для того, чтобы поменять личные убеждения! Вдруг всё в Катархее было не так уж плохо, и химлаборатория вовсю работала?
Вот ссылка на данные по термодинамике земли. Пишут что "радиационный разогрев" был пшиком, а основной источник энергии в Катархее был приливной. http://plate-tectonic.narod.ru/tectonic72photoalbum.html

[Combinator]

А почему это вместо понятия лава, сами авторы зачем-то употребляют "расплав", и почему они упоминают какие-то "тепловые трубки" не называя их вулканами?

Смотрим, например, Вики: "Вулканы — геологические образования на поверхности...". В общем, вуклан, это то, что расположено наверху у выхода "тепловой трубки" на поверхность. Почему авторам больше нравится слово "расплав", чем "лава", лучше спросить у них самих.

Ну так вот вам и прекрасная возможность для того, чтобы поменять личные убеждения! Вдруг всё в Катархее было не так уж плохо, и химлаборатория вовсю работала?

Мои убеждения основаны отнюдь не на условиях в Катархее (какие бы они не были), а совсем на других фактах.

[Maki]

Вулканы — геологические образования на поверхности...

...на поверхности чего? Подсказка: земной коры! ))))

Мои убеждения основаны отнюдь не на условиях в Катархее (какие бы они не были), а совсем на других фактах.

Фактов пока известно крайне мало. Но опыт Миллера или способность рибозимов к репликации и эволюции in vitro - уже установленный факт.
Так что гипотеза Опарина пока наиболее правдоподобна.
P.S. Из ваших слов следует странный вывод. Ели бы в катархее условия были благоприятны для эволюции органических полимеров - вы бы всё равно были бы убеждены в невозможности этой эволюции?

[Combinator]

...на поверхности чего? Подсказка: земной коры! ))))

Планеты. В данном случае, Земли. Да, если угодно, земной коры. И?

Фактов пока известно крайне мало. Но опыт Миллера или способность рибозимов к репликации и эволюции in vitro - уже установленный факт.

Рибозимы не способны к репликации из компонентов, использованных в опытах Миллера.

Так что гипотеза Опарина пока наиболее правдоподобна.

Гипотезу Опарина уже давно никто не рассматривает всерьёз.

P.S. Из ваших слов следует странный вывод. Ели бы в катархее условия были благоприятны для эволюции органических полимеров - вы бы всё равно были бы убеждены в невозможности этой эволюции?

Эволюция, без сомнения, возможна, но не настолько быстрая, что бы за несколько сот миллионов лет из условного первичного бульона появились организмы с таким уровнем организации, как у цианобактений.

[Maki]

И?

Точность в терминах важна даже более, чем при разлитии остатков водки по рюмочкам. Может быть геологи считают, что конвекция катархейского реголита и пырсканье базальтовых лав через дырку в вышележащих слоях сформированной коры - разные вещи? Раз профи эти понятия не смешивают - то и нам не следует.

Рибозимы не способны к репликации из компонентов, использованных в опытах Миллера.

В опытах Миллера использована вода, аммиак, азот, углекислота, тепло и электрические разряды. Из этих "компонентов", разумеется, никакие рибозимы не прокормятся. Но ведь опыты имели иную цель, верно?

Гипотезу Опарина уже давно никто не рассматривает всерьёз.

Как и гелиоцентрическую модель Галилея. Но сама идея о самозарождении органической жизни из неорганики вполне разумна, и все современные рибозимщики суть последователи Опарина. Который, живя в эпоху Лысенко и Лепешинской, о полимерах наследственности рассуждать не мог, но думал в верном направлении.

Эволюция, без сомнения, возможна, но не настолько быстрая, что бы за несколько сот миллионов лет из условного первичного бульона появились организмы с таким уровнем организации, как у цианобактений.

Это хороший и умный вопрос. Позвольте переадресовать вас на первую страницу обсуждения:

P.S.
Скорость приспособляемости дробянок, как и скорость их размножения в благоприятных условиях, в разы выше, чем у многоклеточных. Просто в силу высокой скорости их размножения. Соответственно, LUCA мог появиться как следствие буквально "взрывного" процесса. И мы вправе предположить, что "бактериальная революция" могла случиться в очень короткий промежуток времени.
Что если продолжить это допущение на "химическую эволюцию"? Ведь всякие там коацерваты или рибозимы "размножаются" в разы быстрей бактерий. Тогда мы можем предположить, что как только в вонючей луже грязи заработала первая РНК-машина - химическая эволюция пошла с бешеной скоростью, и абиогенез стал глобальным и дал разнообразие доклеточных форм буквально за сотни или тысячи лет. Следовательно, взрывной абиогенез мог случиться буквально в самом начале Архея, породив дальнейшую, более спокойную эволюцию. И искать его корни в Катархее незачем.

Ссылки сейчас искать лень, но в благоприятных условиях рибозимы эволюционируют просто с сумасшедшей скоростью. Так что ЛУКА, может быть, родился из "бульона" буквально за какие-то считанные миллионы лет.

[Combinator]

Точность в терминах важна даже более, чем при разлитии остатков водки по рюмочкам. Может быть геологи считают, что конвекция катархейского реголита и пырсканье базальтовых лав через дырку в вышележащих слоях сформированной коры - разные вещи? Раз профи эти понятия не смешивают - то и нам не следует.

А кто их смешивает? 

В опытах Миллера использована вода, аммиак, азот, углекислота, тепло и электрические разряды. Из этих "компонентов", разумеется, никакие рибозимы не прокормятся.

И что туда, по вашему, нужно добавить, что бы рибозимы могли прокормиться?

Как и гелиоцентрическую модель Галилея. Но сама идея о самозарождении органической жизни из неорганики вполне разумна, и все современные рибозимщики суть последователи Опарина. Который, живя в эпоху Лысенко и Лепешинской, о полимерах наследственности рассуждать не мог, но думал в верном направлении.

А с идеей никто из более-менее серьёзных учёных и не спорит, только конкретно с Землёй они ничем не связана.

Это хороший и умный вопрос. Позвольте переадресовать вас на первую страницу обсуждения:

P.S.
Скорость приспособляемости дробянок, как и скорость их размножения в благоприятных условиях, в разы выше, чем у многоклеточных. Просто в силу высокой скорости их размножения. Соответственно, LUCA мог появиться как следствие буквально "взрывного" процесса. И мы вправе предположить, что "бактериальная революция" могла случиться в очень короткий промежуток времени.
Что если продолжить это допущение на "химическую эволюцию"? Ведь всякие там коацерваты или рибозимы "размножаются" в разы быстрей бактерий. Тогда мы можем предположить, что как только в вонючей луже грязи заработала первая РНК-машина - химическая эволюция пошла с бешеной скоростью, и абиогенез стал глобальным и дал разнообразие доклеточных форм буквально за сотни или тысячи лет. Следовательно, взрывной абиогенез мог случиться буквально в самом начале Архея, породив дальнейшую, более спокойную эволюцию. И искать его корни в Катархее незачем.

Ссылки сейчас искать лень, но в благоприятных условиях рибозимы эволюционируют просто с сумасшедшей скоростью. Так что ЛУКА, может быть, родился из "бульона" буквально за какие-то считанные миллионы лет.

Да пусть ЛУКА появился хоть за 1 секунду. Всё равно от него до цианобактерий дистанция огромного размера, которую никак не пройти за пару сотен миллионов лет.

[Maki]

А кто их смешивает? 

Кок-кто, обзывающий конвективные процессы в верхнем слое катархейского/архейского реголита "вулканами".

И что туда, по вашему, нужно добавить, что бы рибозимы могли прокормиться?

Опыты надо просто продолжать. Менять исходные условия. Мы просто находимся в самом начале эпохи удивительных открытий.

А с идеей никто из более-менее серьёзных учёных и не спорит, только конкретно с Землёй они ничем не связана.

Конкретно с Землёй они ничем не связана, да. Это, несомненно, универсальная модель. Связанная со всеми землеподобными планетами. В том числе и с Землёй.

Да пусть ЛУКА появился хоть за 1 секунду. Всё равно от него до цианобактерий дистанция огромного размера, которую никак не пройти за пару сотен миллионов лет.

Умозрительное, нефальсифицируемое, и ничем не обоснованное утвержденье. Оно равно может быть верным и ложным. Эрго, это не есть аргумент.

[Combinator]

Кок-кто, обзывающий конвективные процессы в верхнем слое катархейского/архейского реголита "вулканами".

Надеюсь, вас не затруднит подкрепить сие утвержение цитатой "кого-то"?

Опыты надо просто продолжать. Менять исходные условия. Мы просто находимся в самом начале эпохи удивительных открытий.

Опыты, конечно, надо продолжать, 30 лет ждали, подожём ещё 30...

Умозрительное, нефальсифицируемое, и ничем не обоснованное утвержденье. Оно равно может быть верным и ложным. Эрго, это не есть аргумент.

Оно хотя бы подкреплено оценками с помощью метода молекулярных часов. А чем подкрепленно противоположное мнение?
 

[mbrane]

Но опыт Миллера ........... - уже установленный факт.

К сожалению пост фактум (ужл после врученея нобелевки) оказалось  что эти опыты не имеют никакого отношения к абиогенезу...Нонче уже никто не рассматривает восстановительную атмосферу, а стало быть с синтезом аминокислот методом миллера-ури ужо не все так прекрасно

[Maki]

Надеюсь, вас не затруднит подкрепить сие утвержение цитатой "кого-то"?

Не затруднит.

Вулканы это и есть места выхода "тепловых труб" на поверхность.

Но всё это мелочи. Куда интересней вопрос о том, была ли переплавка катархейской поверхности катастрофической, или всё было постепенно, и поверхностная органика всё это безобразие могла пережить.

Опыты, конечно, надо продолжать, 30 лет ждали, подожём ещё 30...

Возможно и 30.000 придётся ждать. А может быть завтра воссоздадут абиогенез на кухне...

Оно хотя бы подкреплено оценками с помощью метода молекулярных часов. А чем подкрепленно противоположное мнение?

Все доступные нам методики относятся к клеточной жизни. Химическую эволюцию, судя по всему, доказать геологически невозможно. По этому абиогенез придётся доказывать только "на кончике пера", и подтверждать экспериментально. "Игры с рибозимами" выглядят, на мой взгляд, многообещающе.

К сожалению пост фактум (ужл после врученея нобелевки) оказалось  что эти опыты не имеют никакого отношения к абиогенезу...Нонче уже никто не рассматривает восстановительную атмосферу, а стало быть с синтезом аминокислот методом миллера-ури ужо не все так прекрасн

Мнение научного сообщества послезавтра может решительно поменяться. Но дело даже не в этом. Опыты Миллера указали на возможность органического синтеза из неорганики в неких условиях. То есть возможность доказана. Теперь надо проверять разные условия. Возможно, окажется что в катархейском месиве органика синтезируется в разы лучше. Дело за малым - предположить, что там вообще было, в этом чёртовом катархее.

[AlexAV]

Но всё это мелочи. Куда интересней вопрос о том, была ли переплавка катархейской поверхности катастрофической, или всё было постепенно, и поверхностная органика всё это безобразие могла пережить.

В плане анализу условий в катархее кстати интересны также текущие данные по Марсу. Т.е. очевидно, что процессы на раннем Марсе и Земле должны были бы быть в чём-то похожи. Ну и на Марсе в силу меньшей тектонической активности от древних пород больше осталось. Современная периодизация геологической истории Марса выглядит приблизительно так:



Тут интересно, что граница нойской эры для Марса оценивается сейчас приблизительно как 4,1 млрд. лет и лежит уже в хронологических рамках земного катархея. При этом можно достоверно говорить, что на Марсе в ранней нойской эре атмосфера (достаточно плотная) и вода гарантированно были. Есть следы водной эрозии относящиеся к этому периоду.  Накопление же атмосферных газов и воды на Земле однозначно шло никак не медленнее, чем на Марсе просто хотя бы в силу больших размеров планеты. Т.е. скорее всего Земля атмосферу и гидросферу должна была бы получить достаточно рано.