Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[Droog_Andrey]

Вообще-то тройка "алюминий, кремний, фосфор" весьма перспективна в плане информационной ёмкости. Тетраэдры AlO₄, SiO₄ и PO₄, всевозможными способами сочетаясь друг с другом и с катионами различных металлов, дают потрясающее разнообразие минерального мира, и даже на Земле они, вероятно, формируют большинство неорганических структур (одни алюмосиликаты чего стоят), точно так же, как четырёхвалентный атом углерода в сочетании с водородом формирует богатство структур органических.

Однако эти элементы (алюминий, кремний и фосфор) не так хорошо, как углерод, соединяются с водородом, не говоря уже об азоте, а потому соответствующие структуры, так сказать, "одномерно" разнообразны. Заменить же водород могут разве что активные металлы, но это уже совершенно другие температуры, если говорить о динамических структурах. И мне кажется, что градиент энтропии в таких условиях будет слишком велик для образования устойчивых структур.

Хотя кто знает...

[Nucleosome]

Droog_Andrey - а что значит "одномерно однообразны"? В смысле разветвлёных молекул не получается как у углерода?
Металлы в принцыпе похожи на водород (где-то - водород он вообще химически уникаьный), но заменяя на них его в соединениях возникают две проблемы: во-первых атомы металлов больше, во-вторых в подобных соединениях у них остаются пустые орбитали, на которые может налипнуть чего другого.
Однако вообще соединеня переходных металло в могут быть очень разнообразны, и поэтому, может и они могут где стать основой жизни - во всяком случае играть гораздо большую роль, чем они играют у нас.
Critic - спасибо за ссылку. Получается, что всё равно как квазары ни старались а гелия с водородом 98%, (кстати, я такое слышал краем уха, что вроде часть гелия образовалась ещё при большом взрыве, это так?) а ведь по идее в конце концов весь водород должен кончится. Наверное и гелий тоже - в конце концов. Интересно было бы посмотреть на такую вселенную.

[Droog_Andrey]

Одномерно разнообразны не в смысле размерности полимеров, а в смысле единственности фактора, порождающего разнообразие.

На переходные металлы я бы не рассчитывал.

А водород, действительно, химически уникален

[zenixt]

А что было дальше? И каким образом появляются ОКС, распадающиеся на ОДИНАКОВЫЕ ОКС? Ведь именно с воссоздания собственных копий начинается жизнь. Может они имели периодичную структуру? Но в итоге своей эволюции КОС все равно должны были столкнуться с поблемой создания копий на собственной матрице.

О!!! На матрице.
 Для доказательства теории "химической эволюции" необходимо воспроизвести в лаборатории следующий процесс. На достаточно примитивном комплексном органическом соединении, создав необходимую среду, добиться роста этого КОС, распада этого продукта при "перенасыщении" на изначальное КОС и вторичное. Если же на вторичном КОС удастся получить самосборку изначального КОС, это будет полный успех. К тому же мы получим еще и зачатки двуполости в виде двух КОС, производящих свои антиподы.
 Чтобы пояснить, как с помощью очень простых правил, в том числе и "химических", может осуществиться "размножение", предлагаю поиграть в игру, которая вот здесь
http://rkit.chat.ru/algo/pr_life_01.htm
вариант WinLife
 Кристаллизация и полимеризация, хотя и могут дать некоторое представление о происходящем, но это не то, слишком прочные связи. Все должно быть основано на тех связях, которые разрываются при денатурации белка. Осуществление полимеризации на КОС - это следующий этап "химической эволюции".
 Термины взял в кавычки, потому что сомневаюсь, правильно ли их употребил.
 

[zenixt]

Жаль что сам Zenix пока мочит.

Вообще-то я думал, что по этому вопросу больше ничего сказать не могу.

[DronAnx]

А сомневаюсь что человек это когда нибуть поймёт, Я привержениц того что нас ктота создал, Я не утверждаю что это был БОГ, но кто та нас создал.

[Droog_Andrey]

Я не утверждаю что это был БОГ, но кто та нас создал.

Собственно, суть утверждения - персонализация причины нашего возникновения

[T101]

Вообще вот пишут:
http://www.astronet.ru/db/msg/1190778

Возраст Галактики может быть оценён также по времени, необходимому для образования наблюдаемого в ней количества тяжёлых элементов. Их синтез прекратился, очевидно, в нашем районе Галактики с образованием Солнечной системы (т. е. 4,6 млрд. лет назад). Если синтез произошёл внезапно, за сравнительно короткое время, то для образования совр. соотношения изотопов тяжёлых элементов он должен был произойти за 4-6 млрд. лет до возникновения Солнечной системы, т. е. 9 - 11 млрд. лет назад. Относит. кратковременность периода интенсивного синтеза подтверждается как анализом относит. состава указанных элементов, так и астрономич. данными - звездообразование в Галактике было особенно интенсивным в начальный период. Т. о., возраст Галактики, определяемый по синтезу элементов, составляет от 9 до 11 млрд. лет.

Это значит и в нашей Галактике жизнь может существовать уже 9-11 млрд. лет. Стало быть, если мы здесь не одни, то скорей всего уже далеко не первые.

[Olweg]

Пытаюсь представить себе цивилизацию возрастом 4-7 млрд. лет.

[T101]

Не, ну тут я вот лично думаю, что время жизни цивилизации ограничено гораздо более узкими рамками. Ну, это имхо. А вот в отношении биосферы в целом - почему нет?   
Да... Я вот теперь пытаюсь представить себе биосферу возрастом 9-11 млрд. лет

[Nucleosome]

На переходные металлы я бы не рассчитывал.

Ну это смотря в роли чего. Самостоятельно делать полимеры, они, понятно не умеют, но комбинируя их с хелатными лигандами можно, видимо длинные цепочки получить, а также комплексы создаваемые ими достаточно химически активны. Это, в общем-то, и нашёй жизнью используется, (железо в гемоглобине и электронно-транспортная цепь митохондрий - самые яркие примеры), но могло бы быть в принцыпе и шире - к примеру углерод только бы связывал отдельные комплексы металлов, а вся активность ферментов приходилась бы именно на них.

Пытаюсь представить себе цивилизацию возрастом 4-7 млрд. лет.

Думаю, что столько они не живут (то есть может и живут если очень повезёт, но шансов на то крайне мало), так что те, кто образовался когда ещё Солнца не было, видимо давно почили в бозе...
Кстати, совсем не обязательно, что цивилизация должна возникать через 3 - 4 млрд. лет после зарождения жизни. Я так подумал, получается, что нескольких сотен миллионов лет вполне достаточно в принцыпе. В конце концов, если напрячь воображение то и одноклеточные разумными могут стать.

[T101]

А вот интересно, будет ли неизбежным появление разума в биосфере, которой отведено большое количество времени на развитие? Т.е. могут ли существовать формы жизни, в которых разум так и не появился, но которые существуют примерно столько же, сколько и наша или даже больше ?

[Droog_Andrey]

Ну это смотря в роли чего. Самостоятельно делать полимеры, они, понятно не умеют, но комбинируя их с хелатными лигандами можно, видимо длинные цепочки получить, а также комплексы создаваемые ими достаточно химически активны. Это, в общем-то, и нашёй жизнью используется, (железо в гемоглобине и электронно-транспортная цепь митохондрий - самые яркие примеры), но могло бы быть в принцыпе и шире - к примеру углерод только бы связывал отдельные комплексы металлов, а вся активность ферментов приходилась бы именно на них.

Возможность создания полимеров - далеко не главное. Переходные металлы в живых структурах могут играть существенную роль, но быть основой таких структур - очень и очень вряд ли. Максимум на что можно серьёзно рассчитывать - молекулярные магнетики как основа памяти.

[Intro2005]

Changes upcoming

[Nucleosome]

А вот интересно, будет ли неизбежным появление разума в биосфере, которой отведено большое количество времени на развитие? Т.е. могут ли существовать формы жизни, в которых разум так и не появился, но которые существуют примерно столько же, сколько и наша или даже больше ?

Думаю, что совсем не обязательно, поскольку разум отображает один из вожможный путей решения проблемы экологической пластичности при очень сниженных способностях к эволюционированию. Более того, против разума обязательности разума, говорит то, что при всех очевидных эволюционных достоинствах появился он в биосфере один раз за последние несколько миллиардов лет. Хотя все до сих нарытые данные говорят о том, что каких-то "сверх" штучек чтобы стать разумным нет. Стало быть разумность опредляется совокупностью мелких свойств организма (которые выражаются в конечном счёте таких вещах как сродство одного белка к другому например). Однако эти свойства должны прежде были пройти опредлённое развтие в эволюции чтобы "подойти" друг ко другу и создать "разум". а для этого должны были быть условия, которых могло бы запросто и не быть. (толком трудно сказать что это именно)

Возможность создания полимеров - далеко не главное. Переходные металлы в живых структурах могут играть существенную роль, но быть основой таких структур - очень и очень вряд ли. Максимум на что можно серьёзно рассчитывать - молекулярные магнетики как основа памяти.

Ну почему же? Они же уже играют весьма существенную роль для нас - они весьма распространённые компоненты белков, в основном они удерживают нужную конформацию, но наверное могли бы быть и деятельными компонентами активных центров белков, хотя бы потому что большинство из них умеет быть хорошими переноссчиками электронов. Это можно видеть на пример электронно-транспортной цепи.

[Olweg]

Развитый мозг не всегда полезен - он потребляет много энергии, и нужны особые условия существования, чтобы затраты на него оправдались. В стабильной среде он, скорее всего, не возникнет. Хотя имеют значение не только внешние условия, но и внутригрупповая конкуренция, а лучше - сочетание и того, и другого.

[Nucleosome]

Развитый мозг не всегда полезен - он потребляет много энергии, и нужны особые условия существования, чтобы затраты на него оправдались. В стабильной среде он, скорее всего, не возникнет. Хотя имеют значение не только внешние условия, но и внутригрупповая конкуренция, а лучше - сочетание и того, и другого.

Послностью согласен. Там, где стабильные условия точные инстикты обскачут разум на заре формирования, и его обладатели скорее всего благополучно вымрут. Наверняка не последнюю роль в становлении разумности человека сыграло похолодание начавшие несколько миллионов лет назад и отличающиеся нестабильным климатом, выливаясь порой в ледниковые периоды... поэтому, скорее всего, совсем, совсем не обязательно что это получится. просто уж Земле так повезло: имелись и организмы с достаточно развитой коммуникацией, уходом за потомством, а с другой стороны - нестабильность климата, возможно в силу которой эти самые существа очутились в непривычной среде обитания - то есть открытых пространствах, а не лесах, площадь которых, видимо сократилась, они имели все шансы вымереть, но несколько мутаций сделали свою дела, "втсав" в нужные места и подогнав их интелек действительно к "разуму". (ну потом он ещё дорабатывался)
Могла быть, понятно, иная ситуация, приводящая к тому же эффекту, но глядя на всю остальную биосферу, где наверняка такие вещи были (косвенное свидельство тому - массовые вымирания, и осоебнно в Перми, незадолго до мезооя, когда вымерло что-то около 85% организмов), а разума небыло, напрашивается вывод - что разум появляется при весьма редком сочетание различных условий.

[T101]

Nucleosome, Olweg, я тоже с вами согласен. Добавлять особенно нечего - вы хорошо аргументировали свою позицию.

Но теперь хочу поднять вопрос чуть посложнее. Неизбежно ли появление многоклеточных организмов в биосфере? Ведь бОльшую часть времени жизнь на нашей планете существовала в одноклеточных формах. Многоклеточные организмы существуют только где-то 15-25% времени существования жизни на Земле. Возможны ли планеты, на которых жизнь существует примерно столько же, как у нас, либо даже дольше, чем у нас, но только в одноклеточной форме? Что послужило причиной колонизации одноклеточных и последующего их слияния в целостный организм?

Я вообще эти вопросы предлагаю к обсуждению с целью того, чтобы оценить и представить какие биосферы мы сможем обнаружить на экзопланетах в принципе.

[Droog_Andrey]

Ну почему же? Они же уже играют весьма существенную роль для нас

Забудем о нас - мы рассуждаем о жизни вообще, в принципе

[Nucleosome]

Ну почему же? Они же уже играют весьма существенную роль для нас

Забудем о нас - мы рассуждаем о жизни вообще, в принципе

Ну да. Я имел в виду, что раз уж у нас есть, то и в пинцыпе возможно большее.

Неизбежно ли появление многоклеточных организмов в биосфере? Ведь бОльшую часть времени жизнь на нашей планете существовала в одноклеточных формах. Многоклеточные организмы существуют только где-то 15-25% времени существования жизни на Земле. Возможны ли планеты, на которых жизнь существует примерно столько же, как у нас, либо даже дольше, чем у нас, но только в одноклеточной форме?

Наверное не неизбежно. Косвенный на то пример - инфузории - у них начинается процесс внутриклеточной специализации, если бы в этом направлении эволюция продолжилась, то мы бы имели неких довольно мало на что похожих существ - довольно "сложных", а может и больших, но состоящих из одной сильно разнородной (и разветвлённой) клетки, кстати, похожий путь развития имеется у грибов. Просто получилось так, что многоклеточные обскакили инфузорий - видимо потому, что рост числа отделов в клеткие требует рота её величены, а это встречает трудности, правда разветвление (опять-таки грибы пример) - вроде выход, но конкуренты оказлись удачливее. Иной путь избежания многоклеточности - это преобретение множества симбионтов, каждый из которых выполняет что-то своё.

Что послужило причиной колонизации одноклеточных и последующего их слияния в целостный организм?

Прежде всего - неразделение разделившихся дочерних клеток, а вот почему это стало выгодно затрудняюсь сказать. Кстати, среди прокариот есть некие "подступы" к многоклеточности - среди сине-зелёных водорослей, (забыл название), но они так и остановились на цепочках клеток. Многоклеточность с одной стороны делает организм более защёщённым - на первых порах более способным к регенерации, но с другой стороны организм проигрывает в численности, стало быть в потенциальной скорости эволюции.

Я вообще эти вопросы предлагаю к обсуждению с целью того, чтобы оценить и представить какие биосферы мы сможем обнаружить на экзопланетах в принципе.

А тут я вообще читаю, что клеток может и не быть - был бы океан несколько более насыщенным и, желательно более мелким - так чтобы почти везде был бы грунт и мутная вода над ним - так возможно, что живые организмы не стали бы делать клетки вовсе, которые служили изначально камерами, где удобнее реплицироваться. если было бы удобно по всему океану, то тут могло бы получится нечто вроде Соляриса, и по всей его толще что-то бы реплицировалось, может быть бы жрало или разлогало бы друг дружку, но в целом функционировало как сверх-интегрированныя биосфера - с намного более "притёртыми" друг ко другу компонентами (молекулярными комплексами), чем нынешние организмы в Земной биосфере. Но вот приналичии таких глубоких океанов как на Земле, образование клеток, видимо, небходимо (многоклеточных - нет)