Необходимые условия для возникновения жизни (абиогенеза)

[Combinator]

Опосредованное тиоэфиром аминоацилирование РНК и синтез пептидил-РНК в воде
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09388-y

Ну да, ещё копеечка в копилку фактов, что всё могло начаться с мира тиоэфиров. 

[Бобр-99]

Вдогонку популярная заметка на эту новость

"тиоэфир — это аминокислота, к которой присоединён хвост из серы."
Популярней некуда.

[Combinator]

Некий Антон Петров уже успел даже видео записать на тему обсуждаемой статьи.) https://www.youtube.com/watch?v=jyacVQPzke0

[Dem]

Михаил Никитин — Происхождение жизни на Земле и других планетах
https://www.youtube.com/watch?v=U-HSz5vwClA
На основе состава внутриклеточной жидкости анализируется где такая бывает в природе. И на Земле всего четыре таких точки, маловато будет однако.

[pkl]

обе оценки - плюс-минус лапоть. особенно точность оценки возраста луки.
..хотя лично мне, например, очень импонирует идея, что протожизнь зародилась ещё в протопланетном облаке.
надо на марсе копать

Лишние сущности. Может, всё гораздо проще: не было одного мощного удара, от которого вся кора расплавилась, а было несколько меньших, примерно в одной плоскости /плоскости экватора?/, после которых кора подавилась не вся и вообще были условия, допускающие сохранение жидкой воды и сложной органики.

[pkl]

тогда нужно новую теорию изобретать происхождения солнечной системы.

Зачем? Солсис формировался, как обычно, просто в него в нужный момент удачно влетела маленькая заплесневелая каменюка, и как ё... по тогда ещё Протоземле. И всё заверте...
(Заодно это ещё один вариант решения парадокса Ферми - если для зарождения жизни требуются одни условия, а для развития до уровня кислородной катастрофы и далее - совсем иные, то протоплесени уровня Луки в Галактике и даже её соседях может быть сколько угодно, а фанерозой - был только в одном месте и один раз на всех.)

Тогда этой "плесени" должно быть полно на кометах, ледяных спутниках планет-гигантов и койпероидах. Возможно - в ледяных шапках на Марсе - ближайшее место, где это может быть. Короче, надо отправлять зонды по всей Солнечной системе, причём такие, которые могут доставить образцы на Землю.

[pkl]

Хорошо.
Я с трудом себе представляю звездный ветер, который в состоянии сдуть "небольшой астероид", но это и не нужно. Если красный гигант находился на стадии быстрой потери массы через звездный ветер, его гравитационное поле постепенно ослабевало, и планетная система могла потерять динамическую устойчивость. Это значит, что орбиты планет становятся более широкими и эксцентричными, и часть астероидов, до того момента имеющих устойчивые орбиты, может выбрасываться из системы.
Другой вопрос, откуда микробы на "небольших астероидах".
Кстати, если эта гипотеза верна, подо льдом Европы и Энцелада мы найдем все тех же микробов, восходящих к LUCA – с тем же генетическим кодом и аминокислотным составом белков. Потому что кажется совершенно невероятным, что из системы красного гиганта прилетела единственная зараженная каменюка, которая попала аккурат на формирующуюся Землю. Скорее всего, засеяна была вся Солнечная система, и везде, где жизнь могла зацепиться, она есть и сейчас.

Кстати, вопрос. Если окажется, что среда подледных океанов благоприятна для жизни, но жизни там нет. Можно ли считать этот факт опровержением гипотезы панспермии?

Да, если гипотеза панспермии верна, ледяные спутники и кометы должны просто кишеть жизнью, хотя бы в покоящемся состоянии. А её биохимические следы должны быть повсюду, включая Луну, Марс и метеориты.

[Rattus]

ледяные спутники и кометы должны просто кишеть жизнью, хотя бы в покоящемся состоянии.

Ну, как теперь известно, ею даже горы Антарктиды не кишат, так что задача эта в реальности несколько сложнее.

[Mercury127]

Тогда этой "плесени" должно быть полно на кометах, ледяных спутниках планет-гигантов и койпероидах

химические следы — могут быть. всё живое же наверняка давно выжжено радиацией разного сорта, от ГКЛ до рад. поясов там, где есть магнитосферы.

[pkl]

Команда химиков применила вычислительные мощности распределенной сети компьютеров, чтобы сгенерировать крупнейшую из когда-либо созданных цепей химических реакций, которые могли привести к появлению пребиотических молекул на ранней Земле.
https://naked-science.ru/article/chemistry/blokchejn-ispolzovali-v-m

Получившаяся сеть, названная NOEL (Network of Early Life), начиналась с 11 миллиардов реакций, а затем была сжата до 4,9 миллиарда наиболее правдоподобных. В итоге NOEL содержит части хорошо известных метаболических путей, таких как гликолиз и имитация цикла Кребса, и синтез 128 простых биотических молекул, таких как сахара и аминокислоты.

Однако среди почти пяти миллиардов произведенных реакций только сотни реакционных циклов оказались «самовоспроизводящимися» — в них молекулы создавали копии самих себя. Предполагается, что именно свойство саморепликации сыграло центральную роль в возникновении жизни, но подавляющее большинство ее известных проявлений требуют сложных макромолекул, например ферментов. Полученные же результаты показали, что при наличии только небольших молекул самовоспроизведение — редкое событие, так что, как полагают авторы, это свойство появилось позднее в процессе эволюции.

Не хватает компетентности понять, много это или мало – сотни самовоспроизводящихся циклов из пяти миллиардов. Может, с них все и началось? Буду рада увидеть комментарии уважаемых специалистов форума

Когда-то давно много читал о происхождении жизни и в одной советской /ещё!/ книжке прочёл такую идею: жизнь на Земле возникла  ещё ДО возникновения клетки. Тогда ничего не понял, как это, подозреваю, что и автор не понимал, но потом, когда прочитал про реакцию Белоусова-Жаботинского, про современные теории происхождения жизни из сложных сопряжённых реакций, то меня осенило: что, если жизнь возникла как каскад очень сложных сопряжённых реакций ОЧЕНЬ ПРОСТЫХ веществ? Просто если рассматривать жизнь как ЧАСТНЫЙ случай таких сложных реакций, как реакция Белоусова-Жаботинского и других /наверняка есть и другие, а что происходит в атмосфере Титана или на поверхности и под поверхностью Тритона, мы пока можем только предполагать/, то очень многое становится очень простым /на самом деле нет/, понятным и закономерным: да, всё началось с химической эволюции, с химического синтеза сложных веществ из простых; может быть даже, процессы эти начались ещё в протосолнечной туманности /и идут в подобных туманностях  в настоящее время/, не важно. Важно: вся сложность этих реакции, все вот эти сотни, как в бактериях, на Земле протекали с самого начала её возникновения, ещё до столкновения с Тейей или другими подобными телами. В каком-то смысле это действительно было что-то вроде Соляриса. А потом среди реакций пошёл отбор на наиболее устойчивые, среда была сложной, переменчивой - отбор был быстрый и жёсткий. Всё остальное: протоклетки, репликация и т.д. появилось потом как реакция на неблагоприятные изменения окружающей среды. Т.е. жизнь появилась не как одинокая самореплицирующаяся молекула нуклеиновой кислоты /не важно какой/, а как такая протоклетка /размером с планету/ со всеми этими реакциями Креббса и т.д. Или как биосфера если хотите. А потом уже внутри неё пошёл процесс усложнения /коацерваты, "пиццы", репликация в какой-то момент/. Принципиальный момент - жизнь не развивалась вширь, оставаясь миллиарды лет примерно там же, где она была /океаны с вулканическими источниками/, а развивалась вглубь, так сказать, в сторону усложнения внутри себя.

[pkl]

Насколько я поняла, новость льет воду на мельницу Combinator'а и других сторонников панспермии. Слишком совершенной и разнообразной оказывается жизнь всего через миллиард лет после формирования Земли – притом, что жизнепригодной наша планета стала далеко не сразу.

Нет, теория панспермии совершенно избыточна: ещё эксперимент Юри-Миллера показал просто ВЗРЫВООБРАЗНОЕ усложнение химических систем. Пригожин постулирует вообще усложнение любых систем, если есть приток энергии извне. Вообще, было бы интересно поизучать, что происходит в атмосфере Титана. Боюсь только, это займёт не одну сотню лет даже если там построят базу: реакцию Белоусова-Жаботинского изучают до сих пор.

[pkl]

https://naked-science.ru/article/chemistry/blokchejn-ispolzovali-v-m
Не хватает компетентности понять, много это или мало – сотни самовоспроизводящихся циклов из пяти миллиардов. Может, с них все и началось?

много...сравномо с тем количеством что есть в бактерии

Во-во. Явный намёк, что сначала появился метаболизм. Всё остальное, включая репликацию ДНК и РНК, появилось уже как "надстройка" вокруг него.

[pkl]

Сотни самовоспроизводящихся циклов, это много, имхо, так как любой автокаталитический процесс будет за счёт положительной обратной связи расти, постепенно вытесняя конкурентов, даже если исходно его существование было на грани шумовых флуктуаций.  Вообще, в этом напралении (вначале метаболизм) в последние годы копают весьма активно, ничуть не меньше, чем в традиционном направлении (вначале случайно самособравшаяся самореплицириующаяся РНК), см., например, https://youtu.be/dhjbzj5fwOc

РНК не самособиралась и НЕ САМОРЕПЛИЦИРОВАЛАСЬ. РНК изначально была каким-то компонентом этих реакций. Функцию хранения и передачи наследственной информации /для чего и нужна саморепликация/ она приобрела потом:

При этом, любопытно, что самые интересные реакции, являющиемя, по сути, "бутылочным горлышком этих циклов, идут при катализе за счёт металлов, которых на Земле довольно мало (родий, рутений, палладий).

А много и не надо, надо, чтобы реакции стартовали. Затем уже среди них пойдёт отбор на те, которые идут при минимальном количестве этих металлов. Или вовсе без них. И тут мы опять вспоминаем про рибозимы.

[pkl]

Е.В. Кунин озвучивал некоторые гипотезы в своей работе «Логика случая».

Мембрана -продукт работы уже готовых репликаторов. только так будет обеспечена их "стандартизация", и размножение комплекса РНК/мембрана как некоегого "вида". Но как может возникнуть сперва костюм, и только потом портной? Всё-таки как-то логичней выглядит последовательность возникновения, условно, РНК, белок, и уж потом мембрана. Хотя, конечно, Кунмн прав в том, что даже эффективный и устойчивый репликатор, не сумевший создать хорошую мембрану выглядит как император позднего Рима. Вроде и культура высокая. Но если границы охранять не сможешь - придут дикие вандалы, и нафиг разграбят твой рим.

Процессы становления репликации в нынешнем виде /что нуклеиновых кислот, что синтеза белков/ шли параллельно с эволюцией мембран.

[pkl]

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)?

Вначале могло быть что-то другое. Или вообще никакой мембраны. Мембраны возникли позже под давлением вирусов для защиты от них. Да, у разных организмов независимо, у архей - одни, у бактерий - другие. Возможно, были и какие-то другие организмы, которые не выдержали эволюционной гонки.

[pkl]

Какие этому есть объяснения? LUCA, общий предок бактерий и архей, был ещё доклеточной формой жизни, живущей в каких-нибудь порах гидротермалей?

А почему бы и нет? Собственно, с учётом его, как уже понятно, глубокой древности, эта гипотеза выглядит вполне правдоподобной.

[pkl]

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

А что может входить в этот 1%? Независимое появление АТФ-синтетазы у одного царства организмов и заимствование её другим через, допустим, перенос соответствующих генов вирусами?

[pkl]

ледяные спутники и кометы должны просто кишеть жизнью, хотя бы в покоящемся состоянии.

Ну, как теперь известно, ею даже горы Антарктиды не кишат, так что задача эта в реальности несколько сложнее.

Скорее, придётся признать ошибочность теории панспермии.

[pkl]

Тогда этой "плесени" должно быть полно на кометах, ледяных спутниках планет-гигантов и койпероидах

химические следы — могут быть. всё живое же наверняка давно выжжено радиацией разного сорта, от ГКЛ до рад. поясов там, где есть магнитосферы.

Не важно. Главное - чтобы они были. Это будет веским доказательством верности теории панспермии.