Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[Mercury127]

нмв, интересный материал...
Циклопентадиенильные комплексы родия образовались из алкинов

Так, химики показали, что если смешать трет-бутилацетилен, этиловый эфир бутиновой кислоты и источник родия [(cod)RhCl]2, то в реакционной смеси образуется циклопентадиенильный комплекс, в котором атом родия связан с двумя лигандами — циклопентадиенильным и циклооктадиеновым. То есть, циклопентадиенильный лиганд сам собирался в координационной сфере металла из молекул алкинов. Таким способом из разных алкинов химики получили несколько циклопентадиенильных комплексов разного строения.

Далее, ученые смешивали эти комплексы с бромом или иодом. При этом циклооктадиеновый лиганд заменялся на бромиды или иодиды, а циклопентадиенильный лиганд оставался на своем месте. Полученные галогенидные комплексы катализировали реакцию аннелирования гексена к производному бензгидроксамовой кислоты, в результате которой образовывался замещенный гетероцикл изохинолин. Причем в зависимости от строения лиганда два изомерных изохинолина образовывались в разном соотношении.

Так химики показали, что циклопентадиенильные лиганды можно собирать в координационной сфере родия из простых алкинов. Правда, пишут авторы статьи, не все алкины вступали в нужную реакцию. Менее стерически затрудненные гексин и фенилацетилен вместо этого полимеризовались.

[mbrane]

нмв, интересный материал...

чем он интерсен  в рамках этой темы хрен его знает... во первых родий крайне редкий элемент, во вторых та огганика которая в статье врядли образуется лаже в космосе, да еще пернапряженнная двойными тройеыми связями... но так -то да с  точки зрения органики - ну интересно

[Mercury127]

Ну так кроме родия, могут быть и другие металлы,  способные на это. А даже если и нет — родия много не надо, он здесь по сути катализатор. Ну это я так понял.

[Maki]

молекулярные часы откалиброваны по моменту образования Земли

Я уже задавал вопорс: приемлема ли вообще сия "калибровка" к синтезу мономеров, первых репликаторов и ранних клеток? Разве опыты с искусственными репликаторми не показали, что они клонируются с фантастической быстротой.

Они не новые - синтез предбиогенной органики в космосе уже показан, как и возможность ей пережить падение внутри малого тела на планету типа Земли. Поэтому данную версию следует продолжать иметь ввиду до тех пор, пока она не закрыта фактами.

А разве синтез мономеров в космосе как-то запрещает её синтез на Земле? А вот полимеризация и биогненз для Земли несомненны, а для космоса не токмо фактами не доказаны, но и гипотетически не предположены даже. А если где-тот ам  в комсосе заведут субстрат, атмосферу, воду - так это планерный абитогенез и получится.

[Rattus]

Я уже задавал вопорс: приемлема ли вообще сия "калибровка" к синтезу мономеров, первых репликаторов и ранних клеток?

А её для этого и не применяют вообще. Речь идёт только о по сути уже клеточных ДНК-геномах.

Разве опыты с искусственными репликаторми не показали, что они клонируются с фантастической быстротой.

Не такой уж и фантастической. И дефектных, вырожденных вариантов они при этом порождают немало. И это всё не говоря о том, что какой там должна быть доля консервативных последовательностей - никто толком пока не знает (собственно это и есть по сути главный вопрос этих опытов).

а для космоса не токмо фактами не доказаны, но и гипотетически не предположены даже.

Читайте обзорные статьи Combinator - там есть немало интересного на эту тему.

[Maki]

А её для этого и не применяют вообще. Речь идёт только о по сути уже клеточных ДНК-геномах.

И правильно делают. Таким образои, парадокс зарождения жизни, якобы, сразу после образования Земли, снимается вовсе.

И дефектных, вырожденных вариантов они при этом порождают немало.

И замечательно. Вырожденцы становятся едой для более перспективных форм.

Читайте обзорные статьи Combinator

Киньте пару ссылочек в соообщении. Думаю, будет интересно не только мне.

[Mercury127]

Таким образои, парадокс зарождения жизни, якобы, сразу после образования Земли, снимается вовсе.

нет, конечно.

[Combinator]

Я уже задавал вопорс: приемлема ли вообще сия "калибровка" к синтезу мономеров, первых репликаторов и ранних клеток? Разве опыты с искусственными репликаторми не показали, что они клонируются с фантастической быстротой.

Лука, это ПОСЛЕДНИЙ общий предок всех клеточных земных живых организмов, и сам является результатом предыдущей, по видимому, достаточно длинной эволюции, начавшейся после появления ПЕРВОГО общего предка. А упомянутые вами опыты имитируют процессы (мир РНК и т.д.), которые должны были привести к появлению самого этого первого предка.

[Серый Страж]

Я уже задавал вопорс: приемлема ли вообще сия "калибровка" к синтезу мономеров, первых репликаторов и ранних клеток? Разве опыты с искусственными репликаторми не показали, что они клонируются с фантастической быстротой.

Лука, это ПОСЛЕДНИЙ общий предок всех клеточных земных живых организмов, и сам является результатом предыдущей, по видимому, достаточно длинной эволюции, начавшейся после появления ПЕРВОГО общего предка. А упомянутые вами опыты имитируют процессы (мир РНК и т.д.), которые должны были привести к появлению самого этого первого предка.

Добавлю (как я вижу это дело).

Эволюция от «первого» до «последнего» была не линейной – то есть, не как «древо» со «стволом» (условная линия от «первого» до последнего») и отмирающими тупиковыми «ветвями». И даже не как «куст» с множеством «стволиков» с отмирающими тупиковыми «веточками». Эволюция была (кстати, она и сегодня такая, наверное) больше похожа на «сеть» (некое подобие ГПГ в то время, скорее всего, уже было).

И, скорее всего «первых» было много, они возникали (удачные и неудачные, «кривые/косые» и пр.), вымирали (большинство умирали не оставив потомства), эволюционировали, конкурировали и т.д. Вот какой-то из этих «первых» и был нашим «первым общим».

А вот «последний общий» предок, это, по сути, выживший, оставивший следы в потомстве (в геноме сегодняшних организмов). Кстати, на тот момент, опять-таки, возможно, не единственный «последний» – остальные оказались эволюционными тупиками и следов от них попросту не осталось. То есть, выживших (победителей) на финише на дистанции от «первых» до «последних» было много.

Кстати, этот наш «последний общий» с высокой вероятностью был гибридом (как уже говорил, эволюция был похожа на «сеть», аналог ГПГ уже был), и по его геному одного единственного предка («первого общего») не определить – «первых общих» было много (каждый внёс немного генов от себя).

[Maki]

Лука, это ПОСЛЕДНИЙ общий предок всех клеточных земных живых организмов, и сам является результатом предыдущей, по видимому, достаточно длинной эволюции, начавшейся после появления ПЕРВОГО общего предка. А упомянутые вами опыты имитируют процессы (мир РНК и т.д.), которые должны были привести к появлению самого этого первого предка.

Как говорится, "Кот бы спорил". Просто о достаточной длинноте мы не имеем ни фактических данных, ни теоретических построений, ни, даже, перспективной гипотезы.
Но мы просто имеем наблюдаемый факт - жизнь, и можем довольно глубоко последить её палеонтологическую летопись. И уж если раннюю эволюцию млеков мы не видим по причине их мелкости, и не находим никаких переходных форм к рукокрылым, например - то история появления Луки для нас всегда будет темна и непонятна.

[Combinator]

Лука, это ПОСЛЕДНИЙ общий предок всех клеточных земных живых организмов, и сам является результатом предыдущей, по видимому, достаточно длинной эволюции, начавшейся после появления ПЕРВОГО общего предка. А упомянутые вами опыты имитируют процессы (мир РНК и т.д.), которые должны были привести к появлению самого этого первого предка.

Как говорится, "Кот бы спорил". Просто о достаточной длинноте мы не имеем ни фактических данных, ни теоретических построений, ни, даже, перспективной гипотезы.
Но мы просто имеем наблюдаемый факт - жизнь, и можем довольно глубоко последить её палеонтологическую летопись. И уж если раннюю эволюцию млеков мы не видим по причине их мелкости, и не находим никаких переходных форм к рукокрылым, например - то история появления Луки для нас всегда будет темна и непонятна.

В том то и преимущество молекулярных часов, что кроме нескольких точек, используемых для калибровки, для расчёта времени появления новых таксонов нам не обязательно иметь находки их переходных форм. Например, для появления тех же рукокрылых они дают достаточно узкий интервал по времени - от 50 до 52 млн. лет назад.

[Maki]

В том то и преимущество молекулярных часов, что кроме нескольких точек, используемых для калибровки, для расчёта времени появления новых таксонов нам не обязательно иметь находки их переходных форм. Например, для появления тех же рукокрылых они дают достаточно узкий интервал по времени - от 50 до 52 млн. лет назад.

Это несомненно. Просто я не уверен, что такие часы хоть как-то пригодны для периода, когда у жизни совершенного генома ещё не было, а было нечто предыдущее. Менее совершенное. Что-то на грани срыва из цикла Дарвина - Эйгена.
Вот некие товарищи взяли такие часы, посчитали, и нашли, что Лука возник довольно скоро после мегаимпакта. Как это так? Точно, тут без панспермии не обошлось. А я просто задаю скромный вопрос. Что если до-клеточная эволюция идёт на порядки шустрее клеточной? Если ДА - мы вполне вписываемся в земные временные рамки.

[Combinator]

В том то и преимущество молекулярных часов, что кроме нескольких точек, используемых для калибровки, для расчёта времени появления новых таксонов нам не обязательно иметь находки их переходных форм. Например, для появления тех же рукокрылых они дают достаточно узкий интервал по времени - от 50 до 52 млн. лет назад.

Это несомненно. Просто я не уверен, что такие часы хоть как-то пригодны для периода, когда у жизни совершенного генома ещё не было, а было нечто предыдущее. Менее совершенное. Что-то на грани срыва из цикла Дарвина - Эйгена.
Вот некие товарищи взяли такие часы, посчитали, и нашли, что Лука возник довольно скоро после мегаимпакта. Как это так? Точно, тут без панспермии не обошлось. А я просто задаю скромный вопрос. Что если до-клеточная эволюция идёт на порядки шустрее клеточной? Если ДА - мы вполне вписываемся в земные временные рамки.

По моему, мы ходим по кругу. НЕ ВАЖНО, с какой скоростью идёт доклеточная эволюция, она не имеет никакого отношения ни к ЛУКА, ни к его первому предку, так как у них ДНК уже копировалась со сравнимой с современными организмами точностью, а рибосома уже синтезировала белки, сравнимые по сложности с протинами современных прокариот. 

[Maki]

По моему, мы ходим по кругу. НЕ ВАЖНО, с какой скоростью идёт доклеточная эволюция, она не имеет никакого отношения ни к ЛУКА, ни к его первому предку, так как у них ДНК уже копировалась со сравнимой с современными организмами точностью, а рибосома уже синтезировала белки, сравнимые по сложности с протинами современных прокариот.

Разве? Перед нами суровая дилемма. Или жизнь залетела из космоса, или у неё было время развиваться здесь, от молекулы до Луки. И тут понимание возможной скорости доклеточной эволюции весьма важно. Я именно об этом. И, разумеется, то что развитая клетка такая древняя - заставляет задуматься. Или её к нам доставили уже готовую. Или она эволюционно сформировалась с фантастической быстротой.

[Rattus]

Что если до-клеточная эволюция идёт на порядки шустрее клеточной?

Ещё раз, медленно: LUCA - это ПОСЛЕДНИЙ общий предок клеточных форм. Фактически просто незадолго до момента разделения бактерий и архей. До него должна была идти тоже немаленькая такая эволюция также в общем довольно-таки клеточных форм (хотя и с непонятно какой мембраной) и точно с тем же аппаратом трансляции. А молекулярные часы в принципе могут быть применимы едва ли не от момента возникновения генетического кода в его нынешнем виде, ибо это его вырожденность накладывает прежде всего ограничения на их ход внутри кодирующих генов. И вот даже момент появления LUCA оказывается аж в катархее - и то если эти самые часы принудительно буквально натянуть на глобус. А если не натягивать - довольно легко уезжают аж во времена до формирования Солнечной системы. И тогда и возникает вопрос: то ли лыжи, то есть часы почему-то не едут (но почему конкретно и в какой момент?), то ли основания для натягивания всего абиогенеза на Землю не столь уж железобетонные.

[Серый Страж]

А я просто задаю скромный вопрос. Что если до-клеточная эволюция идёт на порядки шустрее клеточной? Если ДА - мы вполне вписываемся в земные временные рамки.

Перед нами суровая дилемма. Или жизнь залетела из космоса, или у неё было время развиваться здесь, от молекулы до Луки. И тут понимание возможной скорости доклеточной эволюции весьма важно. Я именно об этом. И, разумеется, то что развитая клетка такая древняя - заставляет задуматься. Или её к нам доставили уже готовую. Или она эволюционно сформировалась с фантастической быстротой.

Можно пофантазировать.

Оболочки/мембраны замедляют/ухудшают взаимодействие (во всех смыслах – и обмен веществ и энергии, и ГПГ, и «вирусообмен», и репликацию, и т.д.) и, как следствие, скорость эволюции снижается.

Но зато оболочки/мембраны повышают автономность существования и устойчивость к внешним факторам и тем самым способствуют выживанию/самосохранению.

Поэтому можно сказать, что доклеточная форма жизни (я обзываю это протоплазменной формой жизни) могла эволюционировать существенно быстрее, нежели сменившая её протоклеточная форма жизни (кстати, и «первый общий», и «последний общий» предок относились именно к этой форме жизни), которая, в свою очередь, могла эволюционировать быстрее полноценной клеточной формы жизни. 

То есть, наиболее быстро эволюционировала протоплазменная форма жизни (именно в такой форме жизнь и возникла изначально), существенно медленнее эволюционировала протоклеточная форма жизни (условно: от пред-LUCA до LUCA), совсем медленно эволюционировала клеточная форма жизни(прокариоты).

Но за всё нужно платить – протоплазменная форма жизни просто «кишела», как живыми паразитами, так и просто косными паразитическими процессами. Обособление при помощи оболочек/мембран существенно снизило паразитический пресс (и живой, и косный), но заодно ухудшило/замедлило обмен веществ и пр. Однако, это обособление в то же время запустило ЕО в сторону автономии – к «импортозамещению» внутриклеточной механики, к комплектации собственного набора генов до минимально необходимого, к созданию собственного запаса «строительного материала» и энергии. Из минусов – замедление эволюции, из плюсов – повышение защищённости и автономности (и, как следствие, повышение выживания/самосохранения).

Кстати, думаю, протоплазменная форма жизни легко возникает (допускаю, что буквально в течение нескольких тысячелетий) и обычно существует недолго (в астрономических масштабах) – от сотен тысяч лет до миллионов лет, если не успела эволюционировать до протоклеточной формы жизни.

Протоклеточная форма жизни возникает гораздо реже и только в результате эволюции протоплазменной формы жизни и существует дольше уже подольше – от нескольких миллионов лет до десятков миллионов лет. Но ведь не всякая протоплазменная форма жизни успеет за короткий срок эволюционировать до протоклеточной формы – наверное, одна из тысячи.

Клеточная форма возникает ещё реже и только в результате эволюции из протоклеточной формы в клеточную форму, существует миллиарды лет. И конечно не всякая протоклеточная форма жизни успеет за весьма средний срок эволюционировать до полноценной клеточной формы – наверное, одна из сотни (там время на эволюцию чуток побольше, чем для протоплазмы).

Краткий срок существования протоплазменной формы жизни объясняется кратким сроком существования условий среды зарождения и обитания, подходящих для протоплазменной формы жизни. Напоминаю: автономности у этой формы жизни очень мало, зависимость от условий среды очень большая (грубо говоря, в тот период среда чуть ли не напрямую «рулит» процессами в живых системах). То есть, если условия обитания быстро и существенно изменились, то протоплазменная форма жизни исчезла (протоклеточная форма жизни в этом плане более защищена).

P.S. Напоминаю – вышесказанное является только моими домыслами, а не истиной в последней инстанции. Насколько эти размышлизмы сгодятся в качестве аргументов – решать читателям.

[Бобр-99]

Эволюция была (кстати, она и сегодня такая, наверное) больше похожа на «сеть»

Биологи ее так и описывают.

[Ruslan_Sharipov]

Гипотезы о происхождении жизни отличаются друг от друга, в частности, тем с какого момента начинаются самовоспроизводство, эволюция, энергетический обмен. В моей гипотезе процессы, свойственные живому начинаются ещё на уровне небольших молекулярных агрегатов. Даю очень грубую схему процесса. Допустим, в земных недрах, ещё на этапе образования Земли был замурован астероид, состоящий из карбидов, сульфидов, гидридов металлов. В результате тектонических процессов он соприкоснулся с водами океана и началась реакция разложения, сопровождающаяся выделением ацетилена, цианида водорода, формальдегида и пр. – весьма реакционноспособных соединений. Высокие температура, давление, наличие ионов металлов, обладающих каталитической активностью способствует полимеризации этих веществ. В результате такой хаотической полимеризации создаются разнообразные случайные сочетания полимерных молекул. Какая-то ничтожная их часть случайно обладает «автокаталитическими» свойствами – способностью в какой-то степени производить свои копии – более-менее схожие молекулярные ансамбли, среди которых начинается «естественный отбор». В общем, похоже на Опарина, только эволюция начинается много раньше.

Я считаю, что гипотеза С. Ю. Крупина - это очень разумная гипотеза. Причём астероид и воды океана даже не нужны. По данным Википедии состав метеоритов, названных хондритами, отражает состав протопланетного облака и первичной Земли. В них содержится неокисленное железо и неокисленный углерод. При нагреве это приводит к образованию карбида железа. В Википедии имеются следующие данные: "Общее число атомов, составляющих Землю, ≈ 1,3-1,4⋅10⁵⁰, в том числе атомов кислорода 51 %, атомов железа 17 %, атомов магния и кремния по 15 %". В сумме это 98 %, остальных атомов всего 2 %. При полном окислении кремний может взять на себя 30% атомов кислорода (SiO₂), железо может взять 25,5 % атомов кислорода (Fe₂O₃). Это в сумме уже 55,5 %, а в наличии всего 51 %. Поэтому  на Земле существовали и до сих пор существуют большие запасы свободных металлов.

Первичная и вторичная атмосфера Земли были бескислородными. Свободной воды на первичной Земле тоже не было. Она появилась позже и появлялась постепенно. Реагируя с металлами, она давала водород. Реагируя с карбидами металлов она давала непредельные углеводороды. Исходя из изобилия магния и железа на Земле я задал ИИ Deepseek следующий вопрос: "Существуют ли системы Mg-Fe-C и могут ли они при реакции с водой давать ацетилен и какие-то более интересные углеводороды?" Привожу выдержку из ответа ИИ.

Системы Mg-Fe-C действительно существуют и могут проявлять интересные химические свойства, включая генерацию ацетилена и других углеводородов при реакции с водой. Вот анализ возможных механизмов и примеров:

1. Существование систем Mg-Fe-C

Соединения магния и железа с углеродом изучены в контексте:

• Карбидов железа (Fe₃C, Fe₅C₂) — катализаторы в синтезе углеводородов.
• Карбида магния (Mg₂C₃) — при гидролизе даёт пропин (CH₃C≡CH), а не ацетилен.
• Тройных систем (Mg-Fe-C) — например, в металлургических сплавах или катализаторах для синтеза углеродных наноматериалов.

2. Реакция с водой: возможные продукты

Ацетилен (C₂H₂)

    Классический источник ацетилена — карбид кальция (CaC₂), но аналогичные реакции возможны для Fe-C и Mg-C систем:

        Fe₃C + H₂O → Fe(OH)₃ + CH₄ (метан) + другие углеводороды.

        Mg₂C₃ + 4H₂O → 2Mg(OH)₂ + CH₃C≡CH (пропин).

Более сложные углеводороды

    В присутствии железа как катализатора возможны реакции Фишера-Тропша, приводящие к образованию:

        Этилена (C₂H₄) и этана (C₂H₆).

        Ароматических соединений (например, бензола) при высоких температурах.

Следующий вопрос Дипсику был такой: "Могут ли образующиеся углеводороды реагировать с азотом или с аммиаком?" Привожу не весь ответ, а только вывод, который он сам сформулировал.

Вывод

Углеводороды из Mg-Fe-C систем могут реагировать с азотом и аммиаком, образуя:
🔹 Цианистый водород (HCN) — ключевой прекурсор аминокислот.
🔹 Амины (R-NH₂) и нитрилы (R-C≡N) — промежуточные продукты для пептидов.
🔹 Гетероциклы (пиридин, пиррол) — важные для РНК/ДНК.

Таким образом, первичная жизнь на Земле могла быть совсем не водной, а какой-то бензиново-керосиновой. Затем, в результате постепенного увеличения количества воды она эволюциониовала в сторону современной жизни на водной основе. 

[mbrane]

Классический источник ацетилена — карбид кальция (CaC₂), но аналогичные реакции возможны для Fe-C и Mg-C систем:

        Fe₃C + H₂O → Fe(OH)₃ + CH₄ (метан) + другие углеводороды.

ыыыыыыыыы..........опять дипсик упрожняется на  треьеклассниках...Я вам по секрету скажу чугуний состоит не мене чем на треть из цементита (еарбида железа)... попробуйте опустить чугунину в ванную , и получить метан, или даже ацителен (свмый дефицитны ао водороду углеводород)


Раттус я тебе ужо говорил и повторю второй - пропал дом. Теперь массово школота узнала о дипсике, и начнет свои экспертные мнения (которые и на раньше не имели ничего общего с реальностью) обомновывать диалогом с дипсиком и выкладывать огромные простыни откровений

[mbrane]

Поэтому  на Земле существовали и до сих пор существуют большие запасы свободных металлов.

в ядре ну да...  какое отнощение это имеет к абиогенезу