Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[Rattus]

Кроме того, частота мутаций, вроде как, выше при при более высокой температуре.

Если и да, то на практике - совершенно несущественно. И к этому параметру клеточная машинерия в эволюции адаптируется быстро, всё возвращая на круги своя.

[Maki]

Кроме того, частота мутаций, вроде как, выше при при более высокой температуре.

Если и да, то на практике - совершенно несущественно. И к этому параметру клеточная машинерия в эволюции адаптируется быстро, всё возвращая на круги своя.

А вот уточните-ка!
Тимофеев-Ресовский в 30-е годы ХХ века, выявил чёткую взаимосвязь частоты мутаций у дрозофилы с ростом температуры. Более того, он выяснил, что частота мутаций повышается и при экстремальном охлаждении.
Понятно, что мухи отдельно, дробянки отдельно. Но, очевидно, есть какой-то температурный оптимум, при котором механизмы репликации проходят с минимальными ошибками. А из этого, очевидно, следует, что в эпохи, когда глобальные температуры выходили из "диапазона стабильности" - мутации случались чаще, или намного чаще.
Совершенно серьёзно полагаю, что без "закрытия" этого вопроса, показания МЧ не достоверны.

[Combinator]

Тимофеев-Ресовский в 30-е годы ХХ века, выявил чёткую взаимосвязь частоты мутаций у дрозофилы с ростом температуры. Более того, он выяснил, что частота мутаций повышается при экстремальном охлаждении.

Он в 30-е годы ХХ века в принципе не мог считать частоту мутаций, так как в то время не только не было возможности секвенирования геномов, но даже и структура ДНК ещё была неизвестна. Скорее всего, он просто оценивал процент мушек с внешними аномалиями организма, но он может быть вызван не только мутациями, но и массой других причин, в частности, аномалиями развития зародыша, вызванными экстремальными условиями, в которые была поставлена самка.
Кроме того, речь о долгосрочном, а не краткосрочном эффекте. Например, известно, что бактерии, живущие при экстремально высоких температурах, сохраняют фоновый уровень мутаций благодаря использованию специальной полимеразы, устойчивой к высоким температурам. По существу, у организмов, живущих в экстремальных условия, есть лишь два варианта, либо найти способ снизить уровень мутаций до приемлимого уровня, либо уйти навсегда с эволюционной сцены.
 

[Maki]

Он в 30-е годы ХХ века в принципе не мог считать частоту мутаций, так как в то время не только не было возможности секвенирования геномов, но даже и структура ДНК ещё была неизвестна. Скорее всего, он просто оценивал процент мушек с внешними аномалиями организма, но он может быть вызван не только мутациями, но и массой других причин, в частности, аномалиями развития зародыша, вызванными экстремальными условиями, в которые была поставлена самка.

Возможно. Но это лишь предположения. Вопрос действительно нуждается в экспериментальном подтверждении/опровержении.

Кроме того, речь о долгосрочном, а не краткосрочном эффекте. Например, известно, что бактерии, живущие при экстремально высоких температурах, сохраняют фоновый уровень мутаций благодаря использованию специальной полимеразы, устойчивой к высоким температурам. По существу, у организмов, живущих в экстремальных условия, есть лишь два варианта, либо найти способ снизить уровень мутаций до приемлимого уровня, либо уйти навсегда с эволюционной сцены.

Я имел в виду именно долгосрочное - порядка сотен миллионов лет - пребывание не то что в "экстремальных", но в достаточно специфических температурных условиях. Уровень мутаций в таких условиях может быть "приемлемым" - но при этом более высоким, чем при оптимальной температуре.
Хотелось бы услышать ваш комментарий вот к этому:

...очевидно, есть какой-то температурный оптимум, при котором механизмы репликации проходят с минимальными ошибками.

Истинно это утверждение, или ложно?

[mbrane]

Я имел в виду именно долгосрочное - порядка сотен миллионов лет - пребывание не то что в "экстремальных", но в достаточно специфических температурных условиях.

теплопередачу и радиоактивный распад никто не отменил- температура должна падать

[Maki]

Я имел в виду именно долгосрочное - порядка сотен миллионов лет - пребывание не то что в "экстремальных", но в достаточно специфических температурных условиях.

теплопередачу и радиоактивный распад никто не отменил- температура должна падать

Могу я понимать ваше утверждение так: "Теплопередачу и радиоактивный распад никто не отменил - температура в Архее конечно же была выше, чем теперь"?
Что вы можете сказать в отношении радиационного фона в Архее по сравнению с нонешним, и о возможном влиянии оного на частоту мутаций у прокариот?

[mbrane]

Я имел в виду именно долгосрочное - порядка сотен миллионов лет - пребывание не то что в "экстремальных", но в достаточно специфических температурных условиях.

теплопередачу и радиоактивный распад никто не отменил- температура должна падать

Могу я понимать ваше утверждение так: "Теплопередачу и радиоактивный распад никто не отменил - температура в Архее конечно же была выше, чем теперь"?
Что вы можете сказать в отношении радиационного фона в Архее по сравнению с нонешним, и о возможном влиянии оного на частоту мутаций у прокариот?

тут усе просто - период полураспада урана-235 700 миллионов лет, радиокалия 1.ю2 миллирда дет...значит интенсивность радиораспадов порядка на полтора выше нонешних ... но сомнительно что он играл определяющую роль - скорее оьтутствие озоноаого слоя играло большую роль

[Maki]

тут усе просто - период полураспада урана-235 700 миллионов лет, радиокалия 1.ю2 миллирда дет...значит интенсивность радиораспадов порядка на полтора выше нонешних ... но сомнительно что он играл определяющую роль

Сомнения или вера не есмь знание. Но если "полтора порядка" (то есть, примерно, х 15) высчитаны верно - было бы полезно выяснить, насколько повышается частота мутаций при таком уровне радиации.

скорее оьтутствие озоноаого слоя играло большую роль

И это тоже интересный довод. Насколько УФ мог ускорять мутации в мелких водоёмах?
И в какой момент концентрация кислорода стала достаточной для появления озонового слоя?

[Combinator]

Хотелось бы услышать ваш комментарий вот к этому:

...очевидно, есть какой-то температурный оптимум, при котором механизмы репликации проходят с минимальными ошибками.

Истинно это утверждение, или ложно?

По крайней мере, в случае прокариот, это не очевидно. Вот, например, в этой статье http://www.genetics.org/content/180/1/17#T1 авторы пишут о том, что в соответствии с проведёнными ими экспериментами, в случае термофильной бактерии Thermus thermophilus скорость мутаций в её геноме при нахождении в среде с температурой 76С оказалась даже ниже, чем у бактерий, живущих при умеренных температурах. Аналогичное наблюдение было сделано и в отношении термофильной археи Sulfolobus acidocaldarius.

[Rattus]

Понятно, что мухи отдельно, дробянки отдельно.

Настолько отдельно, что мутации на нуклеотид у прокариот и дрожжей случаются более чем на порядок чаще, чем у многих прочих эукариот. Хотя на геном - практически так же. Судя по всему, это связано с тем, что бОльшая кодирующая часть генома предъявляет повышенные требования к точности репликации. И осуществляется это не столько за счёт более точной работы полимераз, сколько за счёт более сложной системы репарации.

Но, очевидно, есть какой-то температурный оптимум, при котором механизмы репликации проходят с минимальными ошибками.

Вот только оптимум этот - для разных организмов разный: белки системы репликации и репарации адаптируются к тому температурному режиму, в котором обитает весь организм (что предыдущим постом нагляднейше показал Conbinator). А порой и весь геном - например за счёт повышения доли GC-пар, хотя есть целый тип c повышенным GC-содержанием - актинобактерии - среди которых далеко не только термофилы, но и самые обычные летающие в воздухе с пылью микрококки и наши верные кишечные мутуалы бифидобактерии(статью о секвенировании очередного генома которых как раз готовлю к отправке в журнал).

в эпохи, когда глобальные температуры выходили из "диапазона стабильности" - мутации случались чаще, или намного чаще.

Намного чаще мутации глобально никак не могли случаться из вышеуказанных соображений: если число мутаций на геном превышает некоторое критическое значение, то линия реплик перестаёт преодолевать порог Эйгена и весьма быстро вымирает.

[Combinator]

Я бы сказал так, что уровень мутаций на кодирующую часть генома зажат между Сциллой и Харбидой. Роль Сциллы в данном случае выполняет быстрое вымирание вида в случае превышения максимального порога мутаций, а роль Харбиды риск его вымирания при изменении условий окружающей среды в результате потери адаптационных механизмов устойчивости. Вот именно в этом пространстве координат, по видимому, и существует некий оптимум, который поддерживает уровень мутаций вида на примерно одном и том же уровне, что, по существу, и наблюдается экспериментально (хотя, конечно, и с известными оговорками).
 

[Rattus]

Если "Сцилла" уже, можно сказать, подсчитана математически точно, то установить, где находится "Харибда" - задача далеко не простая, если вообще имеет универсальное решение.
Возможно в той самой работе математика Сергея Вакуленко ("Нестабильность, Эволюция и Морфогенез") и показан путь к тому, где его найти (или что его найти не получится), но у меня, к сожалению, нет достаточной квалификации, чтобы разобраться в тамошнем матаппарате...

[Maki]

Тогда ещё более непонятным (для меня) становится вот это утверждение:

ну тогда получается что нет никакого продвинутого метода молекулярных часов, если калибровка зависит от пожеланий экспериментатора

Калибровка осуществляется по экспериментальным данным (датировке окаменелостей), установка максимального возраста первой точки на графике это не калиброка, а ограничение, которое принято выставлять исходя из "логических соображений". Но, в приципе, ничто не мешает выставить максимальную дату первой точки в возраст Вселенной, или даже в бесконечность.

Как я понял из ранее данных пояснений, единственно возможная калибровка МЧ - это определение средней температуры по больнице некоей средней частоты нейтральных мутаций для прокариот. А частота эта, хотя и способна колебаться в широких пределах, не должны переходить некие границы.
Произвольно выставляя LUCA в бесконечность (я это обозвал "Резиновыми Молекулярными Часами") - вы, по сути, нарушаете сам принцип "часов".

[Rattus]

Произвольно выставляя LUCA в бесконечность

А кто его туда выставляет? Мы что-то пропустил?

[Combinator]

Тогда ещё более непонятным (для меня) становится вот это утверждение:
Как я понял из ранее данных пояснений, единственно возможная калибровка МЧ - это определение средней температуры по больнице некоей средней частоты нейтральных мутаций для прокариот. А частота эта, хотя и способна колебаться в широких пределах, не должны переходить некие границы.

Не совсем так. Калибровка молекулярных часов заключается в соотнесении времени разделения ветвей дерева с абсолютной геохронологической шкалой. Например, логично предположить, что отделение аэробных линий эволюции от анаэробных произошло, в основном, после так называемой "кислородной революции" 2.4 млрд. лет назад.  Хотя, конечно, тем самым мы косвенно оцениваем и скорость мутаций.

Произвольно выставляя LUCA в бесконечность (я это обозвал "Резиновыми Молекулярными Часами") - вы, по сути, нарушаете сам принцип "часов".

Кажется, я уже раза три объяснял, что мы НЕ ВЫСТАВЛЯЕМ произвольным образом возраст LUCA в бесконечность, мы лишь РАЗРЕШАЕМ нашей модели выбирать его таким, какой ей "нравится", не ограничивая его жёсткими рамками, подобно тому, как это делают авторы обсуждаемой статьи.

   

[Андрей Астрофизический]

Произвольно выставляя LUCA в бесконечность (я это обозвал "Резиновыми Молекулярными Часами")

Я вот тоже не понял, откуда это взялось

мы НЕ ВЫСТАВЛЯЕМ произвольным образом возраст LUCA в бесконечность, мы лишь РАЗРЕШАЕМ нашей модели выбирать его таким, какой ей "нравится", не ограничивая его жёсткими рамками

Или говоря более простыми словами. Произвольно выставлен этот возраст раньше был, и прибит гвоздями к возникновению Земли. Потому что больше уж некуда было.
А тут мы взяли и сказали модели, что этот возраст для нас - искомая величина, а не исходно заданная.

[Combinator]

Или говоря более простыми словами. Произвольно выставлен этот возраст раньше был, и прибит гвоздями к возникновению Земли. Потому что больше уж некуда было.
А тут мы взяли и сказали модели, что этот возраст для нас - искомая величина, а не исходно заданная.

Уф... Всё, по четвёртому разу объяснять одно и то же больше не могу, уж извините...

[Maki]

Мы что-то пропустил?

Да. См. сообщение combinator, котороя я цитирую.

[Андрей Астрофизический]

Всё, по четвёртому разу объяснять одно и то же больше не могу

Да мне вообще-то, не надо. Мне кажется что я понял, прост попытался ваши слова упрощенно пересказать. Возможно вышло очень коряво... уж извините.

[Андрей Астрофизический]

См. сообщение combinator, котороя я цитирую.

Я там не вижу того, что вы утверждаете.