Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[mbrane]

Эта вероятность скорее всего близка к единице.

ыыы...а докахать это ооткровение иоанна богослова - есть мочь?

[Ruslan_Sharipov]

Эта вероятность скорее всего близка к единице.

ыыы...а докахать это ооткровение иоанна богослова - есть мочь?

Пройдитесь по ссылкам, чтобы мне не повторяться
1).  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3147.msg6356297.html#msg6356297
2).  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3147.msg6356605.html#msg6356605
3).  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3147.msg6356874.html#msg6356874
4).  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3147.msg6356912.html#msg6356912
5).  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3147.msg6356923.html#msg6356923
Если коротко, то ответ звучит так: есть относительно немного устойчивых состояний саморепликаторов, которые, как только включается механизм отбора, ведут к углеродным формам жизни. Это больше похоже не на случайную самосборку Боинга из винтиков и заклёпок, а на сборку ПК ребёнком из стандартных блоков: блок питания, шнур питания с вилкой, материнская плата, процессор, кулер процессора, корпус, клавиатура, дисплей и мышь. Ошибиться с соединениями невозможно, важно лишь не сломать.

Line 2 уже создал тему Почему я уверен, что жизнь должна быть широко распространена на экзопланетах. За дальнешим обсуждением Вам туда.

[Mercury127]

Химики из Великобритании получили цикл из 48 атомов углерода в растворе. Для этого им пришлось обернуть вокруг углеродного цикла три других цикла, чтобы молекулы циклоуглерода не реагировали друг с другом. Полученный циклоуглерод оказался стабильным в растворе при пониженной температуре, но мгновенно разлагался при упаривании растворителя
...
В молекулах циклоуглеродов атомы углерода соединены в цикл кратными связями. При этом других атомов в этих соединениях нет, поэтому их можно считать отдельной аллотропной модификацией углерода. В растворе или твердой фазе при комнатной температуре эти вещества неустойчивы и быстро распадаются, поэтому получают их обычно на подложках при температуре ниже 10 кельвин.

в принципе, аналогичным образом могли бы самостабилизироваться другие длинные неустойчивые молекулы, включая в себя участки, притягивающие лиганды-обертки...

[petrovich1964]

Цитата: СерёгаСергеев от 12 Авг 2025 [22:57:19]
Вы всерьез обсуждаете на 14ти страницах вероятность того, что... шут с ней, с жизнью.., что сам по себе может возникнуть хотя бы граненный стакан?!
Есть ещё более крутой «аргумент» – случайная «самосборка» боинга из кучи мусора.
 ...
Когда на поверхности планеты накопятся кучи мусора, содержащие большой процент деталей и простых узлов, начинается этап «самосборки» сложных узлов и агрегатов. В результате постепенно кучи мусора, содержащие большой процент деталей и простых узлов, обогащается сложными узлами и агрегатами.

Уважаемые участники дискуссии, предлагаю закончить оффтоп. Проблемам абиогенеза посвящено несколько тем, можно их поднять, а в этой теме обсуждается распространение жизни, которая уже возникла (не важно как, пусть и Божьим попущением).

Когда Хойл писал о "самосборке Боинга" то речь шла о времени необходимом для такой спонтанной самосборки. То есть количество времени от возникновения Земли до "самосборки ДНК" не хватает.
Но для возникновения клетки, которая потом будет размножаться, нужна не только ДНК но ещё и РНК, и клеточная оболочка, и много много других деталей клетки. Значит нужно чтобы случайным образом самособрались все детали в одном месте !!!! и успели собраться пока их не разнесло в разные стороны. И самособраться они должны практически одновременно !!!! чтобы не успели разрушиться. (насколько я помню, при 36,6 в ДНК человека за час происходит около трёх тысяч повреждений которые чинятся за счёт того что ДНК двойная спираль и по неповреждённому участку восстанавливается повреждённый участок).

Вирус у которого есть ДНК, или РНК, и оболочка, не способен сам по себе размножаться !!!

[skvj]

Вирус у которого есть ДНК, или РНК, и оболочка, не способен сам по себе размножаться !!!

А примат не способен сам по себе размножаться без самки. Тем не менее и вирус, и примат размножаются при определенных условиях.

Когда Хойл писал о "самосборке Боинга" то речь шла о времени необходимом для такой спонтанной самосборки. То есть количество времени от возникновения Земли до "самосборки ДНК" не хватает.
Но для возникновения клетки, которая потом будет размножаться, нужна не только ДНК но ещё и РНК, и клеточная оболочка, и много много других деталей клетки. Значит нужно чтобы случайным образом самособрались все детали в одном месте !!!! и успели собраться пока их не разнесло в разные стороны. И самособраться они должны практически одновременно !!!! чтобы не успели разрушиться. (насколько я помню, при 36,6 в ДНК человека за час происходит около трёх тысяч повреждений которые чинятся за счёт того что ДНК двойная спираль и по неповреждённому участку восстанавливается повреждённый участок).

Хватало времени. Жизнь не собралась "вдруг" из всех деталей, а эволюционировала шаг за шагом: сначала простые молекулы вроде аминокислот в супе Миллера-Юри (экспериментальный факт), потом РНК-мир, где РНК сама копировалась и мутировала, без нужды в полной ДНК или оболочке сразу.
Земле 4.5 млрд, жизнь возникла около 3.8 млрд, и эксперименты показывают, что такие реакции могли происходить быстро у черных курильщиков или в горячих источниках.
Всё не должно собраться "одновременно в одном месте", пока не разнесло или не разрушилось. Это не так: пребиотическая химия работала в компартментах, типа липидных везикул, которые самособирались и защищали молекулы, и повреждения чинились за счёт редупликации или стабильных структур. Как в вашем примере с ДНК, но на более простом уровне. Вы забываете о химической эволюции - не случайный бросок, а отбор, где удачные молекулы размножались, и "детали" возникали постепенно. Маркова почитайте.
РНК-мир не все специалисты даже жизнью считают. Молекулы копировались с ошибками, что давало естественный отбор. Но без мембран не было индивидуальности, а был общий суп. В итоге, это либо химическая эволюция, т.е. когда химия ещё не стала биологией или как считают другие - пограничная стадия.

[Ulkolainen]

А примат не способен сам по себе размножаться без самки. Тем не менее и вирус, и примат размножаются при определенных условиях.

Самка примата тоже примат.

Земле 4.5 млрд, жизнь возникла около 3.8 млрд, и эксперименты показывают, что такие реакции могли происходить быстро у черных курильщиков или в горячих источниках.

Сначала возник LUCA, а потом Жизнь? Оригинально.

[Rattus]

ля возникновения клетки, которая потом будет размножаться, нужна не только ДНК но ещё и РНК

Вообще-то наоборот: первична именно РНК. А ДНК возникла существенно позднее и, вполне возможно, даже неоднократно - независимо в каждом из двух доменов современных прокариот.

и клеточная оболочка

Основы которой тоже существенно разные и малосовместимые у разных доменов прокариот.
Так что уже такое сравнение конвергентных адаптаций между главными стволами-доменами жизни даёт возможность сильно редуцировать минимально необходимый набор структур первожизни.

насколько я помню, при 36,6 в ДНК человека за час происходит около трёх тысяч повреждений которые чинятся за счёт того что ДНК двойная спираль и по неповреждённому участку восстанавливается повреждённый участок

Три тысячи на три миллиарда пар нуклеотидов - это один нуклеотид на три миллиона пар. У огромного множества прокариот (бактерий и архей) геном меньше трёх миллионов пар нуклеотидов. При этом в оптимальной среде они могут делиться чаще чем раз в час и даже полчаса.

А примат не способен сам по себе размножаться без самки. Тем не менее и вирус, и примат размножаются при определенных условиях.

С этого момента и началось погружение в.п.с. в вопросы фундаментального определения жизни и аксиоматики биологии примерно два десятилетия тому назад. По итогу многочисленных обсуждений было сформулировано то определение, что вы можете видеть в Тезаурусе Раздела и принято такое представление:

репликатором является только "базовая" клетка. Вирусы, вироиды, плазмиды - это только специфичные реплицируемые последовательности - однозначно диагностически-специфичная (т.е. не встречающаяся в неживой природе), неотъемлимая (ибо жизни без паразитизма не бывает в принципе), но только часть живой системы.

[petrovich1964]

Вообще-то наоборот: первична именно РНК. А ДНК возникла существенно позднее

"Мир РНК — гипотетический этап возникновения жизни на Земле, когда и функцию хранения генетической информации, и катализ химических реакций выполняли ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот. Гипотеза мира РНК "
Мне не известны клетки без ДНК. Если Вам известны, то буду рад если Вы поделитесь информацией.

Основы которой тоже существенно разные и малосовместимые у разных доменов прокариот.

Мне не понятна эта ремарка. Клетка не может функционировать без оболочки (и без многих других деталей). У меня было написано, что для возникновения LUCA необходимо было чтобы вокруг ДНК, РНК, и пр. деталей самособралась оболочка, чтобы ничего не разлетелось.

в оптимальной среде они могут делиться чаще чем раз в час и даже полчаса.

Чтобы клетка началась делиться, она должна сначала возникнуть. То есть все детали должны собраться в одном месте, и самособраться быстрее чем начнётся разрушение из за броуновского (теплового) движения молекул. (пусть даже случайно отсутствовали в этом месте  "радикалы" разрушающие цепочки молекул).

был общий суп

И Боинг самособрался на свалке.

(кликните для показа/скрытия)

расслабьтесь 

[Rattus]

Мне не известны клетки без ДНК. Если Вам известны, то буду рад если Вы поделитесь информацией.

Да - современных клеток без ДНК не найти. Однако без РНК не обходится жизненный цикл вообще ни одной формы жизни.
ДНК же простой бактерии вполне можно заменить целиком синтезированной в пробирке - что и было продемонстрировано несколько лет тому назад в лаборатории Крейга Вентера. Тогда как наличие или же отсутствие РНК на сегодня служит по сути наиболее верным универсальным критерием наличия именно живых клеток в образце - на этом основан метод молекулярной диагностики NASBA.

Мне не понятна эта ремарка.

Значит ищите сообщения в Разделе по этим ключевым словам, образовательные материалы в Интернете и читайте - про этот аспект писалось мною тут совсем недавно и не единожды.
Простые - прокариотные - клетки на Земле включают ДВА ДОМЕНА - бактерии и археи. Их клеточные мембраны имеют существенно различную химическую основу: у бактерий (а также нас - эукариот) - жирнокислотно-сложноэфирный бислой, а у архей -  изопреноидно-простоэфирный зачастую монослой фосфолипидов. "Гибридных" вариантов таких не только неизвестно в природе, но и при получении в лаборатории такое пока оказывается не очень-то пригодным для выполнения основных биологических функций клеточной мембраны. Откуда встаёт не только вопрос "что было первее" у прокариот - в конце концов можно просто представить их параллельное независимое возникновение, но и проблема: как бактериальный тип смог заменить архейный у первопредка всех эукариот, который совершенно точно был результатом эндосимбиоза и гибридизации локиархеи и протеобактерии.

Клетка не может функционировать без оболочки (и без многих других деталей).

Однако один из фундаментальнейших биологических процессов (через который, в том числе, определяется однозначно живое в частности в принятом в Разделе определении) - синтез белка на основе генетического кода - уже боле полувека как делается в лабораториях в пробирках с бесклеточыми системами трансляции: https://studfile.net/preview/5624849/page:9/

Чтобы клетка началась делиться, она должна сначала возникнуть. То есть все детали должны собраться в одном месте

Вот только для начала в таком случае надо бы определиться: какие именно по-Вашему это должны быть детали: изопреноидная мембрана архей или жирнокислотная бактерий? Ферменты синтеза ДНК бактериального или архейского типа (ибо они и их гены имеют совершенно разное происхождение - скорее всего вообще вирусное)? А потом показать - как возник и почему в таком случае закрепился вариант другой.
Ну или есть вариант попроще: перестать держаться за догму разовой сборки всей прокариотной клетки современного образца и признать, что жизнь могла возникать более постепенным путём - с РНК-олигопептидного мира в микрореакторах пористых минеральных матриц.

[Olweg]

и клеточная оболочка

Основы которой тоже существенно разные и малосовместимые у разных доменов прокариот.

Вот этот факт не перестаёт меня удивлять. Какие этому есть объяснения? LUCA, общий предок бактерий и архей, был ещё доклеточной формой жизни, живущей в каких-нибудь порах гидротермалей?

[Combinator]

Значит ищите сообщения в Разделе по этим ключевым словам, образовательные материалы в Интернете и читайте - про этот аспект писалось мною тут совсем недавно и не единожды.
Простые - прокариотные - клетки на Земле включают ДВА ДОМЕНА - бактерии и археи. Их клеточные мембраны имеют существенно различную химическую основу: у бактерий (а также нас - эукариот) - жирнокислотно-сложноэфирный бислой, а у архей -  изопреноидно-простоэфирный зачастую монослой фосфолипидов. "Гибридных" вариантов таких не только неизвестно в природе, но и при получении в лаборатории такое пока оказывается не очень-то пригодным для выполнения основных биологических функций клеточной мембраны. Откуда встаёт не только вопрос "что было первее" у прокариот - в конце концов можно просто представить их параллельное независимое возникновение, но и проблема: как бактериальный тип смог заменить архейный у первопредка всех эукариот, который совершенно точно был результатом эндосимбиоза и гибридизации локиархеи и протеобактерии.

В последнее время по этому вопросу опять начались дискуссии, см., например https://studenttheses.uu.nl/bitstream/handle/20.500.12932/48515/23.01.2025.LDFV_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y&fbclid=IwY2xjawMc7WNleHRuA2FlbQIxMABicmlkETA5aHN5a0xVMnhYRlZTQTNIAR530bDNoO6k9q2tejJ0IcNBhnjua1zSi_bTgc98Ov8XfuiD_thY2npFyTV5_g_aem_zuTZrgjO4ejNJUZhtrNIng

[Combinator]

Вот этот факт не перестаёт меня удивлять. Какие этому есть объяснения? LUCA, общий предок бактерий и архей, был ещё доклеточной формой жизни, живущей в каких-нибудь порах гидротермалей?

На 99% нет, так как у него уже была АТФ синтетаза, которая предполагает существование липидной мембраны.

[skvj]

С этого момента и началось погружение в.п.с. в вопросы фундаментального определения жизни и аксиоматики биологии примерно два десятилетия тому назад. По итогу многочисленных обсуждений было сформулировано то определение, что вы можете видеть в Тезаурусе Раздела и принято такое представление:

репликатором является только "базовая" клетка. Вирусы, вироиды, плазмиды - это только специфичные реплицируемые последовательности - однозначно диагностически-специфичная (т.е. не встречающаяся в неживой природе), неотъемлимая (ибо жизни без паразитизма не бывает в принципе), но только часть живой системы.

Спасибо. А уже всё чётко определено? Раньше вроде считали пограничной формой. А я как раз их жизнью не считал - и мне долго объясняли биологи, почему я неправ. И переубедили! (какая ирония). Хотя строго единого мнения не было! Там, если я правильно помню, три группы мнений было. А теперь как, подскажите? Неужели все единогласно? Ну, допустим мейнстрим - это было бы понятно. Или прям однозначно все биологи с одним мнением теперь?

[petrovich1964]

жизнь могла возникать более постепенным путём - с РНК-олигопептидного мира в микрореакторах пористых минеральных матриц

Какая разница, бульон или микропора? Клетка должна была самособраться из готовых деталей, которые должны были оказаться в одном месте в одно время.

[Rattus]

Какая разница, бульон или микропора

Большая. В просто бульоне не решается масса вопросов катализа, возможного на минеральных матрицах и под действием коротковолнового света, и дополнительно возникает проблема разбавления.

Клетка должна была самособраться из готовых деталей, которые должны были оказаться в одном месте в одно время.

А если допустить, что жизнь не обязана была стартовать только сразу с готовой клетки современного образца, то процесс абиогенеза может предстать более постепенным и как следствие - закономерным.

[petrovich1964]

стартовать только сразу с готовой клетки современного образца

Вирус. Есть молекула генома, есть оболочка. Самостоятельно размножаться не может. Любая клетка должна иметь геном, механизм копирования, механизм поглощения "строительного" материала ("питательного/энергетического" материала, механизм вывода отходов. Хотя бы. Таким образом самая примитивная клетка имеет сложное устройство. Я дилетант, но как мне кажется мы до сих пор не понимаем полной работы клетки.
Я понимаю что вероятность не означает что должно пройти энное количество времени чтобы из множества случайных комбинаций самособралась ДНК или РНК. Это может произойти и в первую секунду, есть такой шанс. Но тут должно было быть чтобы самособрались и другие детали, и чтобы эти детали самособрались так как надо. Иными словами торнадо должно не только собрать из деталей Боинг, но и собрать аэродром, топливозаправщики, и пр. чтобы самолёт смог полететь.
А потом эта первая клетка должна была выжить. И не только выжить, но и получить огромные ресурсы, чтобы популяция выжила.
Тут я вспоминаю бритву Оккамы. И это наводит на мысль о креацинизме. Но тут возникает новый вопрос - как появились творцы? И начинает гложить (есть такое слово?) мысль о вечности Вселенной. И понимаешь насколько мудр был Сократ, когда сказал "я знаю что я ничего не знаю".
Засим удаляюсь, и надеюсь больше не буду писать свои наивные мысли в этой теме.

[Rattus]

Вирус.

"Петька, Приборы!". К рассматриваемому вопросу имеет отношение довольно косвенное.

Таким образом самая примитивная клетка имеет сложное устройство.

Ага. Вот только

если допустить, что жизнь не обязана была стартовать только сразу с готовой клетки современного образца, то процесс абиогенеза может предстать более постепенным и как следствие - закономерным.

Тут я вспоминаю бритву Оккамы.

Но, как и найти принятое склонение транскрипции имени этого средневекового монаха, применить этот принцип к догме о том, что в начале жизни сразу должна быть автономная клетка так и не смогли.

Засим удаляюсь, и надеюсь больше не буду писать свои наивные мысли в этой теме.

ОК.

А уже всё чётко определено? Раньше вроде считали пограничной формой. А я как раз их жизнью не считал - и мне долго объясняли биологи, почему я неправ. И переубедили! (какая ирония). Хотя строго единого мнения не было! Там, если я правильно помню, три группы мнений было. А теперь как, подскажите? Неужели все единогласно? Ну, допустим мейнстрим - это было бы понятно. Или прям однозначно все биологи с одним мнением теперь?

Развёрнуто ответил на эти вопросы в более подходящей теме: Определение жизни, живой системы и аксиоматика биологии

[Бобр-99]

Клетка должна была самособраться из готовых деталей

Никому она не должна

[Сергей Н]

ыыы...а докахать это ооткровение иоанна богослова - есть мочь?

Если похулиганить с КМ. Предположить, что вселенная в начальном состоянии это сингулярность, далее путь развития, а в конце пути появляется сверхразум, наблюдатель. Так вот, причина начального состояния находится в будущем, где этот сверхразум уже есть. Жизнь необходима чтобы сверхразум возник и физические законы необходимы чтобы вселенная правильно развилась. Хотя, поскольку в наблюдаемой вселенной декогеренция еще не произошла, то мы не знаем находимся ли мы в той вселенной, которая останется одна из бесконечного множества, после декогеренции или в той, которая коллапсирует как все. Но по крайней мере жизнь и разум здесь уже есть, что обнадеживает. )
Похоже на идеи Д. Уилера. *есличто*

[Серый Страж]

Опосредованное тиоэфиром аминоацилирование РНК и синтез пептидил-РНК в воде
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09388-y
 
Процитирую из абстракта (машинный перевод):
 

Чтобы организовать синтез рибосомных пептидов, транспортные РНК (тРНК) должны быть аминоацилированы активированными аминокислотами по их 2',3'-диольному соотношению 1,2, и поэтому селективное аминоацилирование РНК в воде является ключевой проблемой, которую необходимо решить, чтобы объяснить происхождение биосинтеза белка. До настоящего времени не существовало химических методов эффективного и селективного аминоацилирования РНК-2',3'-диолов с широким спектром протеиногенных аминокислот в воде3,4,5.
...
В воде при нейтральном pH наблюдается двухэтапное химически контролируемое образование пептидил-РНК в одном реакторе. Наши результаты указывают на важную роль тиоловых кофакторов в аминоацилировании РНК до появления ферментов белковой синтетазы.

Вдогонку популярная заметка на эту новость:

Ученые, кажется, решили главный парадокс «курицы и яйца» в зарождении жизни
https://www.ixbt.com/live/science/uchenye-kazhetsya-reshili-glavnyy-paradoks-kuricy-i-yayca-v-zarozhdenii-zhizni.html

В основе всего живого лежит парадокс, достойный лучших философских трактатов. ДНК хранит чертежи для создания белков, а белки, в свою очередь, строят клетку и считывают чертежи ДНК. Это классическая проблема «курицы и яйца»: что появилось первым? Как могла возникнуть сложная система, где каждый элемент зависит от другого, уже существующего? Кажется, учёные из Университетского колледжа Лондона нащупали химическую тропинку, которая могла вывести древнюю жизнь из этого логического тупика.
...
Работа команды Паунера — это не окончательный ответ на вопрос о происхождении жизни. Но это один из самых убедительных и элегантных сценариев, объясняющих, как мог зародиться её центральный механизм. Он показывает, что для запуска сложнейшего биологического процесса не обязательно требовались уже существующие сложные молекулы.