Происхождение жизни за пределами солнечной системы - за и против.

[Combinator]

"Принципиальных препятствий" и не требуется, достаточно чтобы вероятность события была пренебрежимо мала.

Окей, предположим, Земля по какой-то причине оказалась выкинутой из СС. Что помешает живущим на многокилометровой глубине бактериям достичь вместе с ней через какое-то количество миллионов лет другой звёздной системы?

[Maki]

Такие можно попробовать подобрать. Легкая планета, слабая атмосфера, эллиптическая орбита, резонанс 3:2, долгие ночи/зимы с вымораживанием СО2... - и весенние гейзеры до ихней второй космической. Дальше хаотичная миграция льдин по системе и выброс из неё при "удачном" стечении гравиманевров.

Или вовсе протопланетный диск.)
И, да, вы абсолютно правы - никто пока даже близко не понимает, как оно всё началось.

Цитата: Maki от 22.12.2017 [17:04:32]
2) Он крайне примитивен, более "молекула", чем "организм", и это делает его невероятно устойчивым.
Здесь надо Rattus`а спрашивать, делает ли. На мой взгляд у полноценной экипированной споры устойчивость будет выше, чем у "голого" примитивнейшего саморепликанта.

ОК, зачитываю заклинание вызова  :
Ув. Rattus, возможно ли существование некоей крайне примитивной РНК-машины, которая способна воспроизводиться в условиях "первичного бульона"? Может ли такая молекула переносить замораживание во льду и путешествие в космосе?

Вот именно. От подтверждения нашей неспособности на повторение их пути - ни путь, ни "чайник" не исчезает.

А может быть чаайник не появляется?

Ну так, Лука - "внучок", эволюшн маст го он. Чего ж мы еще от неё хотели? Панспермия в данном случае - событие, а не процесс.

Хорошо сформулировали!
Возможно процесса-то и нет, но есть событие, причём достаточно локальное.

Боюсь, я до результатов эксперимента не доживу.
Кстати, а почему именно на 30 лет, а, например, не на 30 миллионов?

Ну, первую партию штаммов можно проверить на выживаемость уже через год. А далее - повторять отбор проб с некоей периодичностью. Пока не будет получен однозначно отрицательный результат. Или, наоборот, будет доказана выживаемость на протяжении сотен лет.

Окей, предположим, Земля по какой-то причине оказалась выкинутой из СС. Что помешает живущим на многокилометровой глубине бактериям достичь вместе с ней через какое-то количество миллионов лет другой звёздной системы?

Ничего не мешает. Если катаклизм сохранит магнитное поле и атмосферу, а в идеале и Луну - получится снежок с участками вулканической активности. Возможно, в местах такой активности будет сохраняться бактериальная жизнь. И споры бактерий будут попадать в атмосферу и космос.
Такая модель не выглядит абсолютно невероятной.

[Rattus]

Ув. Rattus, возможно ли существование некоей крайне примитивной РНК-машины, которая способна воспроизводиться в условиях "первичного бульона"? Может ли такая молекула переносить замораживание во льду и путешествие в космосе?

Вопрос о минимальном рибозиме-репликаторе на самом деле не так прост: полностью самодостаточный репликатор из единичных молекул имеет очень малый потенциал дальнейшей эволюции. И химическое сродство РНК и белков (РНК лучше катализирует транспептидацию, а пептиды - фосфодиэфирные связи) также сильное свидетельство в пользу того, что чистый РНК-мир на самом деле вряд ли когда-либо существовал в реальности - пептиды, судя по всему, сопровождали его едва ли не с самого начала. Поэтому первой полноценной реплицирующейся машиной исходно могла бы стать и уже система с рибосомной РНК в своей основе и каким-то аминокислотным кодом при ней.

[Maki]

Поэтому первой полноценной реплицирующейся машиной исходно могла бы стать и уже система с рибосомной РНК в своей основе и каким-то аминокислотным кодом при ней.

Спасибо.
Тогда два вопроса (на которые, понятно, ответ будет весьма приблизительным).
1) А если очень сильно пофантазировать - в какой среде (Ph, t^o, состав, давление) "это" могло бы стабильно существовать и самовоспроизводиться? И откуда оно могло бы получать энергию?
2) Исходя из современных представлений о РНК - возможно ли, чтобы такие примитивные молекулы, заключеные в лёд или пористые минералы, были способны сохранять свои свойства в космосе в течение тысяч или даже сотен тысяч лет?

[Rattus]

1) А если очень сильно пофантазировать - в какой среде (Ph, to, состав, давление) "это" могло бы стабильно существовать и самовоспроизводиться? И откуда оно могло бы получать энергию?

Читайте Михаила Никитина и Комбинатора - у них всё гораздо тщательнее изложено.

Исходя из современных представлений о РНК - возможно ли, чтобы такие примитивные молекулы, заключеные в лёд или пористые минералы, были способны сохранять свои свойства в космосе в течение тысяч или даже сотен тысяч лет?

РНК - весьма малостабильная штука вообще: самый длинный РНКовый геном из существующих в природе - не более трёх десятков тысяч нуклеотидов. И плохой катализатор. У неё только одна роль
остаётся в итоге - быть посредником между ДНК и белком за счёт своей универсальности.

[mbrane]

Исходя из современных представлений о РНК - возможно ли, чтобы такие примитивные молекулы, заключеные в лёд или пористые минералы, были способны сохранять свои свойства в космосе в течение тысяч или даже сотен тысяч лет?

относительно льда особенно при температурах блихких к абсолюьному нулю сомнительно...жидкая вода необходимый элемент при функционировании и укладке РНК in vivo. При uлубоком и длительном выморживании  - скорее всего вся вода окажется в кристаллах льда... веротянто это окажет негативное влияние на устойчивость пространственной структуры рнк.  ДНК, и протеинов тоже касается...Вода необходима для их укладки и функионирования

[zeon111]

Гипотеза панспермии не решает принципиально никак проблему происхождения жизни!
ИМХО - жизнь возникла на Земле!

[viesis]

Гипотеза панспермии не решает принципиально никак проблему происхождения жизни!
ИМХО - жизнь возникла на Земле!

Принципиально ее можно решить, только произведя искусственный абиогенез.

[alena_korf]

ну опять по десятому разу!
уже 100500 раз доказано, что панспермия невозможна. что еще обсуждать-то?

[Rattus]

уже 100500 раз доказано, что панспермия невозможна.

Кем? Где? Когда?

[alena_korf]

Было показано, что синтез высокомолекулярных упорядоченных структур идет, но зародить живую клетку таким способом не удалось.

да тому и не удалось, что нужно несколько миллионов лет на этот процесс.

[alena_korf]

Кем? Где? Когда?

работой Мелоша, например  (журнал Science, 2001, 292, 40),

[Maki]

Читайте Михаила Никитина и Комбинатора - у них всё гораздо тщательнее изложено.

Никитина загуглил. Попробую скачать. Уточните, что есть "Комбинатор" , надеюсь, это не товарищ Бендер?
А вообще, интересно было именно ваше мнение. Или, скажем так, мнение мэтров, которое кажется вам наиболее разумным.

РНК - весьма малостабильная штука вообще: самый длинный РНКовый геном из существующих в природе - не более трёх десятков тысяч нуклеотидов. И плохой катализатор. У неё только одна роль остаётся в итоге - быть посредником между ДНК и белком за счёт своей универсальности.

Тогда уточняющий вопрос, что же было первым ДНК или РНК? И если таки РНК - мы вынуждены все три гипотезы - панспермическую, гелиоцентрическую и геоцентрическую  - подгонять под РНК.
Что касается стабильности.  Давайте пока оставим в стороне эволюционный потенциал, и представим то, с чего всё могло начаться. Случайно - закономерно собравуюся цепочку РНК, столь же случайно-закономерно возникшие и прицепившиеся к ней ферменты, и среду, где это безобразие вдруг принялось жрать и размножаться, к ужасу безобидных органических молекул.
Возможно ли в принципе, чтоб это происходило в условиях, принципиально отличных от тех, которые любит земная жизнь? Например сверхнизкая/сверхвысокая температура, чудовищное давление и т.п. То есть - извиняюсь за совершенно умозрительное построение - это должен быть не жиденький "первичный бульон", а какой-то исключительно нажористый "органический суп", где сборка и концентрация сложных молекул - совершенно естественный процесс.
И ещё, просьба прокомментировать вот это:

относительно льда особенно при температурах блихких к абсолюьному нулю сомнительно...жидкая вода необходимый элемент при функционировании и укладке РНК in vivo. При uлубоком и длительном выморживании  - скорее всего вся вода окажется в кристаллах льда... веротянто это окажет негативное влияние на устойчивость пространственной структуры рнк.  ДНК, и протеинов тоже касается...Вода необходима для их укладки и функионирования

Дурацкий вопрос: а взможна ли в принципе ситуация, когда первичная "РНК-машина" создавалась на границе сред, в пузырьках или аэрозоли, или даже вовсе не в воде а в совершенно ином растворителе?

[Maki]

журнал Science, 2001, 292, 40

Ссылку бы...

[Rattus]

Уточните, что есть "Комбинатор"

http://scorcher.ru/theory_publisher/autor_list.php?id=3142
См. автора среди комментаторов две страницы назад в этой теме.

А вообще, интересно было именно ваше мнение. Или, скажем так, мнение мэтров, которое кажется вам наиболее разумным.

Полагаю, что начальные этапы химической эволюции вполне могли протекать ещё в протопланетном диске:
http://old.elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/25618/25619
http://old.elementy.ru/novosti_nauki/432736/Riboza_i_drugie_sakhara_mogut_sintezirovatsya_v_chastitsakh_mezhzvezdnogo_lda_pod_deystviem_ultrafioletovogo_izlucheniya
Литопанспермический перенос внутри системы же не только возможен, но как теперь понятно - высоковероятен. Что же касается переноса между системами:
http://old.elementy.ru/novosti_nauki/432223/Fragmenty_zemnoy_kory_vybroshennye_v_kosmos_pri_udarakh_krupnykh_asteroidov_mogli_zanesti_zhizn_na_sputniki_Yupitera_i_Saturna
Насколько же вероятен перенос между системами - сейчас трудно сказать, но тот факт, что только недавно и совсем недалеко от нас пронеслась гостья из другой звездной системы, говорит скорее о том, что события такие - не особенно большая редкость в астрономическом масштабе времени. Непонятно, правда - каково среднее время таких перелётов. Если меньше миллиона лет - тогда надежда вполне может быть.
Метеоритная контаминация пригодных к обитанию тел мне любопытна как не мэйнстримная парадигма, но вполне академически-легальная сегодня гипотеза, которая ещё может служить и поводом для оптимизма - как техническое "разрешение" природы на подобную уже целенаправленную деятельность.

Тогда уточняющий вопрос, что же было первым ДНК или РНК?

Безусловно РНК: у бактерий и архей ферменты сборки ДНК - разного происхождения. Скорее всего - вирусного. В цикле статей и книге М.Никитина есть глава, где это подробно разбирается.

И если таки РНК - мы вынуждены все три гипотезы - панспермическую, гелиоцентрическую и геоцентрическую  - подгонять под РНК.

Совсем не обязательно: древнейшие следы жизни мы находим в древнейших же сохранившихся породах - и они представляют собой окаменевшие остатки морфологически и местами биохимически вполне современного вида прокариот - цианобактерий, азотобактерий и пр...
РНК-пептидный гиперцикл или даже LUCA(S) межзвёздный перелёт вряд ли пережить способен был. Для межзвездной панспермии нужны закалённые эволюцией спорообразующие прокариоты с мощными системами репарации: чтобы десятки-сотни тысяч лет в толще льда - как огурчикъ.

Возможно ли в принципе, чтоб это происходило в условиях, принципиально отличных от тех, которые любит земная жизнь? Например сверхнизкая/сверхвысокая температура, чудовищное давление и т.п.

Пониженная до околонуля температура способствует получению более длинных РНК-цепочек рибозимами полимеразами (до ~200 нуклеотидов - что уже точно больше тРНК). В то же время ферменты термофильных организмов тоже достаточно древние и позволяют проводить репликацию ДНК в пробирке (метод ПЦР) как раз посередине температурного диапазона, доступного земной активной жизни: 50-70С, где совпадает оптимум работы этих ферментов и температура отжига коротких цепей ДНК.

это должен быть не жиденький "первичный бульон", а какой-то исключительно нажористый "органический суп", где сборка и концентрация сложных молекул - совершенно естественный процесс.

Безусловно - иначе произойдёт разбавление и ферменты не найдут свои субстраты. Более того - сейчас мэйнстримом стала гипотеза даже не "бульона" а "первичного майонеза" (эмульсии липидных микрореакторов) или даже "первичной пиццы"(органического слоя на пористой минеральной подложке-катализаторе). Про это тоже подробно есть у Никитина.

а взможна ли в принципе ситуация, когда первичная "РНК-машина" создавалась на границе сред, в пузырьках или аэрозоли

Вообще-то я сам к этому склонился по итогу всех размышлений как чисто умозрительно-геометрических, так и принимая во внимание факты и сегодняшнего распределения биомассы по планете.

даже вовсе не в воде а в совершенно ином растворителе?

И про это есть у Никитина - но не совсем в том виде, что видится мне. Безусловно - растворитель должен быть только сильнополярный/поляризуемый и стабильный. И таких в природе в достаточных количествах есть всего три: вода, аммиак и углекислота. Но фокус в том, что они друг друга очень хорошо дополняют и являются очень удобным источником четырёх главных биогенных элементов. Да и в чистом виде на разных телах не очень-то найдёшь.

[Maki]

Для межзвездной панспермии нужны закалённые эволюцией спорообразующие прокариоты с мощными системами репарации: чтобы десятки-сотни тысяч лет в толще льда - как огурчикъ.

Ключевое утверждение, резко меняющее соотвношение вероятностей гелиоспермии/панспермии. Если Лука и его предшественники самородны и обычны - то в масштабах нашего галактического рукава они должны быть множественны и различны. И вероятность для Земли получить бактерий и архей, восходящих к одному Луке крайне мала.

Вообще-то я сам к этому склонился по итогу всех размышлений как чисто умозрительно-геометрических

Не самый худший способ построения гипотезы.

И таких в природе в достаточных количествах есть всего три: вода, аммиак и углекислота.

Есть ли здесь шансы у нефти или смеси углеводородов её породивших?

[Rattus]

Есть ли здесь шансы у нефти или смеси углеводородов её породивших?

Это неполярные/низкополярные смеси. Они разделяются на фракции при простом нагревании или охлаждении. Любое полярное соединение (а любая достаточно сложная биомолекула будет иметь полярные группы в любом случае) неизбежно либо выпадет в осадок либо всплывёт на поверхность в такой среде.

[Maki]

Это неполярные/низкополярные смеси. Они разделяются на фракции при простом нагревании или охлаждении. Любое полярное соединение (а любая достаточно сложная биомолекула будет иметь полярные группы в любом случае) неизбежно либо выпадет в осадок либо всплывёт на поверхность в такой среде.

Спасибо, ответ исчерпывающий.

 Возможность обнаружить следы загрязнения живыми организмами тел СС. Механизм такого переноса представляется весьма вероятным, но фрагменты, имеющие такое загрязнение, будут подверженны все факторам открытого космоса, без какой-либо защиты. В результате, будут перенесены, только, неорганические останки биологических соединения. К тому же , надо признать, что часть жизненных форм будет уничтожена уже при столкновении с телом инициализатором такого переноса.

Вероятнее всего так.

[mbrane]

а взможна ли в принципе ситуация, когда первичная "РНК-машина" создавалась на границе сред, в пузырьках или аэрозоли, или даже вовсе не в воде а в совершенно ином растворителе?

об аэрозлдях позырьках сне не встречалось и думаю вряди возможно, зато поверхности глин постоянное смоченные или часитчно высыхающие  вкаждом первом тексте по абиогенезу

а в совершенно ином растворителе?

в каком?

, но тот факт, что только недавно и совсем недалеко от нас пронеслась гостья из другой звездной системы, говорит скорее о том, что события такие - не особенно большая редкость в астрономическом масштабе времени. Непонятно, правда - каково среднее время таких перелётов. Если меньше миллиона лет - тогда надежда вполне может быть.

да но скорость с которой она пронеслась не оставляет никаких шансов сохранения биоты при столкновении...далее при сеорости в несколько десятков кмилометров в секунду - характерная скорость движения тел в галактике - это миллионы лет

И таких в природе в достаточных количествах есть всего три: вода, аммиак и углекислота.

последние два нужно исключить - ибо условия существоания  намного ниже земных по температурам - а значит и по кинетике, в углекислоте нет водородных связей

[Maki]

Любое полярное соединение (а любая достаточно сложная биомолекула будет иметь полярные группы в любом случае) неизбежно либо выпадет в осадок либо всплывёт на поверхность в такой среде.

Хм... А не это ли нам и нужно?
Что если РНК-саморепликант (назовём его "Ринук" или "Rinua") собрался и существовал на границе разных растворителей?

ибо условия существоания  намного ниже земных по температурам

А если низкая температура сочетается, например, с очень высоким давлением (или наоборот)?

P.S.

И про это есть у Никитина

По приведённым ссылкам прогуляюсь, Никитина приобрету и почитаю. Судя по отзывам - мощная книга, адресованная любопытствующим хомячкам вроде меня.