Происхождение жизни за пределами солнечной системы - за и против.

[Лунный заяц]

Вы, похоже, не понимаете главного - из всего множества аминокислот, ощутимая хиральность наблюдается только у тех, что входят в состав протеинов земных организмов.

Да вижу я это...

Слушайте, Рюгу ведь околоземный астероид. С Земли в космос постоянно выносятся микробы и всякая пыль, содержащая органику в том числе. Тело, болтающееся в окрестностях земной орбиты, за миллионы лет однозначно накопит на поверхности сколько-то вещества, бывшего земным. Боюсь, что делать далеко идущие выводы о зарождении жизни на основании анализа взятого с такого астероида преждевременно. Следует взять пробы с дальних астероидов и желательно не с самой поверхности.

Или ждём, когда Маск нам самосвал грунта с Марса притащит.

На Луне вон тоже нашли аминокислоты с преобладанием левых среди протеиногенных. И решили, что они с Земли насыпались, хотя на каком основании? На том, что в них повышенная доля углерода-12. Хотя отсюда непосредственно следует только вывод о биогенности, а не о земном происхождении.

[Combinator]

Вы, похоже, не понимаете главного - из всего множества аминокислот, ощутимая хиральность наблюдается только у тех, что входят в состав протеинов земных организмов.

Слушайте, Рюгу ведь околоземный астероид. С Земли в космос постоянно выносятся микробы и всякая пыль, содержащая органику в том числе. Тело, болтающееся в окрестностях земной орбиты, за миллионы лет однозначно накопит на поверхности сколько-то вещества, бывшего земным. Боюсь, что делать далеко идущие выводы о зарождении жизни на основании анализа взятого с такого астероида преждевременно. Следует взять пробы с дальних астероидов и желательно не с самой поверхности.

Или ждём, когда Маск нам самосвал грунта с Марса притащит.

у Рюгу афелий 1.42, сравните с марсианским 1.67. Не вижу принципиальной разницы.

[Mercury127]

Надо Муму догонять.

[Maki]

Так наверно эти минералы катализируют превращение хирального изомера одного вещества в хиральный же другого?

В статье, как я понял, говорится именно о том, что сам катализатор по природе может быть хиральным. И производить практически чистую смесь молекул. Это очень выручает, например, фармсинтез, который избавляется от нудного этапа разделения рацемической смеси.
И, да, в сообщении я привёл цитату, что земные глины могут обладать такой избирательной каталитической активностью. ИМХО, весьма интересно.

В данном случае автора (Combinator) более всего смущает дисбаланс стереоизомеров аланина, который характерен например для клеточной стенки бактерий. Но если на то пошло, то там вполне могли бы остаться и углеводные компоненты пептидогликана - не думаю что они так уж хуже сохраняются чем все выявленные там аминокислоты.

Возможно, что вопрос просто нуждается в дальнейшем изучении. Та же гипотетическая Тейя могла бы выбить с уже "заселённой" Земли массу каменного мусора, и изрядно засорить Луну, Марс и астероиды хиральным материалом.
P.S.
Кстати, существует известное правило: "Кто первым встал, того и тапки". Что если "грязные лужи" Земли исходно были вполне рацемическими. И там шла настоящая L-R конкуренция за начало репликации. И победа L могла оказаться чистой случайностью. Ну а дальше именно L - жизнь стала интенсивно потреблять "материальные и энергетические ресурсы" планеты и размножаться. А R - неудачники так и остались катархейским курьёзом.

[Ulkolainen]

Возможно, что вопрос просто нуждается в дальнейшем изучении. Та же гипотетическая Тейя могла бы выбить с уже "заселённой" Земли массу каменного мусора, и изрядно засорить Луну, Марс и астероиды хиральным материалом.

С Земли в космос постоянно выносятся микробы и всякая пыль, содержащая органику в том числе.

Не так уж просто они выносятся, но тем не менее вынос не исключен:
>>
Согласно результатам моделирования, выполненного американскими учеными, за последние 3,5 млрд лет таким способом на Марс могло попасть около 100 млн тонн, а на спутник Юпитера Европу — около 2000 тонн земного материала, в котором могли оказаться и фрагменты, подходящие для переноса спор микроорганизмов.
(...)
По оценкам, суммарная масса выброшенного (за все время существования Земли) материала составила 0,02% от массы всех астероидов, падавших на Землю.

[Лунный заяц]

Не так уж просто они выносятся, но тем не менее вынос не исключен:
>>
Согласно результатам моделирования, выполненного американскими учеными, за последние 3,5 млрд лет таким способом на Марс могло попасть около 100 млн тонн, а на спутник Юпитера Европу — около 2000 тонн земного материала, в котором могли оказаться и фрагменты, подходящие для переноса спор микроорганизмов.
(...)
По оценкам, суммарная масса выброшенного (за все время существования Земли) материала составила 0,02% от массы всех астероидов, падавших на Землю.

Я имел в виду медленный вынос аэрозоля в ионосферу и распространение его в космосе с пылью. Хотя удары астероидов, конечно, тоже выбрасывают земной материал в пространство

[Maki]

Я имел в виду медленный вынос аэрозоля в ионосферу и распространение его в космосе с пылью. Хотя удары астероидов, конечно, тоже выбрасывают земной материал в пространство

Тут, возможно, всё очень печально. Зодиакальный диск Солнца - это пыль 1-100 мкм. Бактерии - 0,2-10 мкм. Так что, вероятно, преодолеть солнечную гравитацию, и улететь вон под давлением солнечного света могут только частицы бактериального размера, 0,2 - 1 мкм. Может ли отдельная бактерия выдержать солнечный ультрафиолет - сомнительно. Может ли микрочастица надёжно защитить бактерию - маловероятно.

[Лунный заяц]

Тут, возможно, всё очень печально. Зодиакальный диск Солнца - это пыль 1-100 мкм. Бактерии - 0,2-10 мкм. Так что, вероятно, преодолеть солнечную гравитацию, и улететь вон под давлением солнечного света могут только частицы бактериального размера, 0,2 - 1 мкм. Может ли отдельная бактерия выдержать солнечный ультрафиолет - сомнительно. Может ли микрочастица надёжно защитить бактерию - маловероятно.

Да я не про панспермию, а про перенос аминокислот с Земли на другие небесные тела. Эти аминокислоты могут попадать как в виде целых клеток (живых или мёртвых - неважно) так и их частиц и остатков в составе мелкой пыли.

[Maki]

а про перенос аминокислот с Земли

Прошу прощения, сразу не дошло. Спасибо за уточнения. Ну да, почему бы и нет?
Правда на Луне вся органика, вероятно, давно перемолота в реголит. Так что вся надёжа на Марс...)

[Rattus]

Эти аминокислоты могут попадать как в виде целых клеток (живых или мёртвых - неважно) так и их частиц и остатков в составе мелкой пыли.

Чувствительность современных методов анализа химических примесей, конечно, достигла удивительных высот, но это сколько-ж должно быть вынесено вещества, чтобы в околомарсианском астероиде уверенно детектировались все биогенные АК! Даже если весь углерод Земли перевести в органику и развеять вокруг - хватит ли на такой гигантский объём, чтобы его можно было заметить вообще?

[Лунный заяц]

Чувствительность современных методов анализа химических примесей, конечно, достигла удивительных высот, но это сколько-ж должно быть вынесено вещества, чтобы в околомарсианском астероиде

Перигелий 0,96 а.е., считать его околомарсианским следует точно не в большей степени, чем околоземным.

уверенно детектировались все биогенные АК! Даже если весь углерод Земли перевести в органику и развеять вокруг - хватит ли на такой гигантский объём, чтобы его можно было заметить вообще?

Это всё лирика. Где подсчёты? И какова ваша альтернативная гипотеза происхождения избытка L-изомеров протеиногенных аминокислот там? Неужели таки протопланетное облако кишело жизнью? 

В ту же копилку преобладание левых протеиногенных аминокислот в образцах лунных пород. На Луне была жизнь?  Или более вероятно, что "с Земли надуло"?

[Maki]

Это всё лирика. Где подсчёты?

Научный метод состоит в том, что бремя доказывания лежит на утверждающем.
Вам задали вопрос - попробуйте на него ответить с подсчётами. 

Даже если весь углерод Земли перевести в органику и развеять вокруг - хватит ли на такой гигантский объём, чтобы его можно было заметить вообще?

По-моему, вполне корректный вопрос.

И какова ваша альтернативная гипотеза происхождения избытка L-изомеров протеиногенных аминокислот там? Неужели таки протопланетное облако кишело жизнью?

Давайте уберём слово "протеиногенный" - и всё будет куда нейтральнее. Вроде бы уже говорилось, что отнюдь не все реакции органического синтеза обязаны выдавать строго рацемическую смесь. Это зависит от свойств катализатора. Ща попробую поискать своё недавнее сообщение.

Ну да. Вот оно: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,65703.msg6092657.html#msg6092657
И было адресовано вам, И содержало ссылку на статью. Может прочитаете?

[Лунный заяц]

Научный метод состоит в том, что бремя доказывания лежит на утверждающем.
Вам задали вопрос - попробуйте на него ответить с подсчётами. 

Я, может, и подсчитаю, если найду время.
А вам лучше бы узнать, что такое на самом деле научный метод. Иначе получается, что, например, Ферма не смог сам доказать свою теорему? значит, будем считать её неверной, и сами даже не попытаемся её доказать, потому что бремя доказательства лежит на утверждающем 

Давайте уберём слово "протеиногенный" - и всё будет куда нейтральнее.

Дело в том, что непротеиногенные присутствуют в виде рацемата. Поэтому слово "протеиногенный" ключевое и не зря я его везде старательно добавлял.

Ну да. Вот оно: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,65703.msg6092657.html#msg6092657
И было адресовано вам, И содержало ссылку на статью. Может прочитаете?

Прочитал, конечно. Там кроме фразы "Активно изучаются и естественные природные катализаторы типа глинистых минералов" более ничего про глину в качестве катализатора не написано. А написано про рутений-бипиридин. Давайте, расскажите, откуда он взялся на ранней Земле или в космосе 

[Maki]

Я, может, и подсчитаю, если найду время.

Не стоит. Если это не ваша специальность, за которую вам платят - смысла в этом нет.

Иначе получается, что, например, Ферма не смог сам доказать свою теорему? значит, будем считать её неверной, и сами даже не попытаемся её доказать

Не обосновал - не пацан. Хотя постороннему пацану вписаться за правильного бродягу не западло. Если тот живёт по понятиям. Перельман так и поступил.

Дело в том, что непротеиногенные присутствуют в виде рацемата. Поэтому слово "протеиногенный" ключевое и не зря я его везде старательно добавлял.

Понятно. Хотя L- изомер, наверное, было бы нейтральнее, без животной коннотации.

Активно изучаются и естественные природные катализаторы типа глинистых минералов" более ничего про глину в качестве катализатора не написано.

Ну, значит, пусть и дальше изучают вопрос, и радуют нас научными новостями. И, да, если не написано - возможно, это просто не наше дело. Органический синтез - это большой бизнес. И получать изомер вместо рацемата, например, в фарме - заманчиво с точки зрения экономии и конкуренции.

[Ulkolainen]

Это всё лирика. Где подсчёты?

Дык, есть же моделирование в статье, на которую я вчера ссылался. Она не сильно свежая и Рюгу в ней не рассматривался, но уж чем богаты...

[Ulkolainen]

Я имел в виду медленный вынос аэрозоля в ионосферу и распространение его в космосе с пылью.

Статья оптимистичная, но в ней обделён вниманием такой нюанс, что МКС летает внутри магнитосферы Земли, т.е. условия для микроорганизмов за её бортом остаются все же "тепличными" по сравнению с полноценно открытым космосом.

[Лунный заяц]

Это всё лирика. Где подсчёты?

Дык, есть же моделирование в статье, на которую я вчера ссылался. Она не сильно свежая и Рюгу в ней не рассматривался, но уж чем богаты...

Тогда можно прикинуть, сколько земного "бомбического" материала выпало на Рюгу. Поскольку астероид этот, как указал Раттус , околомарсианский, предположим, что на единицу его площади в сечении (проекции) выпадает столько же мусора, сколько на марсианскую. Радиус Марса 3389 км, радиус Рюгу 0,46 по данным Википедии. Тогда площадь тени Марса: Пи*3389^2 = 36082200 кв.км, площадь тени Рюгу: Пи*0,46^2 = 0,66 кв.км. На Марс за 3,5 миллиарда лет по сведениям из приведённой вами статьи выпало 120000000 тонн земного материала, тогда на Рюгу 120000000*0,66/36082200 = 2,21 тонны. Но Рюгу существовал всего лишь 8,9 миллиона лет, поэтому 2,21 умножим на 8,9 и поделим на 3500, получим 0,0056 тонны или 5,6 килограмма. И если поделить это на площадь поверхности Рюгу 4*Пи*0,46^2 (ну почти шар же) 2659000 кв.м, то получим 0,002 грамма на квадратный метр.

[Аурипигмент]

Вот набросал схемку, как я представляю зарождение жизни. Я называю это генератор Жизни. На мой взгляд механизм, приведший к образованию живых существ, глубже, нежели обычный синтез. Синтез это всего лишь один из инструментов этого механизма.
Генератор Жизни.
Процесс зарождения жизни на Земле проходил стадийно. За начало можно условно принять момент начало образования Солнечной Системы из межзвездного газа-- результата взрыва сверхновых звёзд первого поколения. Этот газ обогащён всеми тяжёлыми элементами.
Первая стадия.
Самогравитация. Формирование ядра и протопланетного облака. Могут протекать химические реакции с образованием простых соединений, типа воды и окислов. Энергия сжатия преобразуется в тепловую энергию протопланетного диска и в энергию вращения диска вокруг центрального плотного ядра.
Вторая стадия.
Конденсация планетных тел. Центральное ядро уже выделяет избыточное тепловое излучение. При конденсации планетных тел начинают протекать первые геологические процессы. Могут образовываться сложные вещества. Образуются планеты земной группы, с максимальной массой у Земли. Создаются природные механизмы способные к синтезу сложных веществ, например, аминокислот, сахаров и пр. Механизмы синтеза действуют в масштабах планеты. Ввиду флуктуаций параметров таких механизмов на выходе получаем целый спектр органических веществ. Механизмы действуют длительный период. Идёт накопление органики. Вероятно, на этой стадии могла образоваться Луна, путём столкновения с астероидом. Это придало наклон вращению и резко изменил условия на образовавшейся Земле.
Третья стадия.
Параллельно второй стадии подключается третья стадия. Ввиду большого разнообразия параметров действующих механизмов и накопления достаточного количества продуктов их реакции, механизмы синтеза начинают затрагивать уже и продукты синтеза с образованием высокомолекулярных веществ, например, полимеров.
Четвёртая стадия.
Накопленная биологическая масса и широкий спектр неорганических веществ подвергаются воздействию внешних факторов: излучение звезды, электрические разряды, изменения температуры и давления и пр. На этом этапе на образовавшемся Солнце начинается синтез гелия из водорода и Солнце вспыхивает. Это приводит к резкому изменению условий на Земле. При взаимодействии излучения Солнца в атмосфере Земли образуется устойчивый вихрь (вихри). Он мог обладать левосторонним вращением и механизмы синтеза высокомолекулярных веществ стали синтезировать молекулы с преобладанием левостороннего вращения. На этом этапе молекулы могли обрести свойство репликации. Сначала, как спорадического процесса, а затем закрепиться, как основное свойство высокомолекулярных полимеров.
Пятый этап.
Первые полимеры, жизненный цикл которых состоял в их образовании и разрушении, обладали избыточно длинными молекулами, стали постепенно уменьшаться в длину. Можно сказать, что это первый шаг в эволюции субстанции, хотя живой она пока не является. На этом этапе эти полимеры могли приобрести свойство делиться и возможность самосинтезироваться, используя органический материал из внешней среды, которая имела значительные массы органического бульона-- смеси органических веществ.
Шестой этап.
Образуются высокомолекулярные полимеры, которые могли уже самосинтезироваться и разрушаться, приобретают свойство к делению. На этом этапе эти полимеры могли обзавестись оболочкой с образованием первых прототипов клетки. На этом этапе возможно образовались вирусы, которые не являются живыми, а представляют переходной продукт взаимодействия клетки с полимерами, которые не смогли образовать клетку и стали паразитировать на уже готовых клетках. Образуются колонии клеток и начинается конкуренция различных штаммов друг с другом. Идут постоянные мутации и отбираются наиболее жизнеспособные штаммы. Этот этап и можно считать этапом образования жизни, как таковой.
Седьмой этап.
Скорее всего, способность образовывать колонии привело к образованию многоклеточных организмов. Можно было бы объединить шестой и седьмой этапы вместе, но пока выделю это в отдельный этап.
Восьмой этап.
Эволюция от простейших организмов до современного разнообразия видов.
Девятый этап.
Все умерли. Повторение всех стадий при следующем удачном рождении следующей Вселенной.

[Rattus]

Вторая стадия.
Образуются планеты земной группы, с максимальной массой у Земли. Создаются природные механизмы способные к синтезу сложных веществ, например, аминокислот, сахаров и пр. Механизмы синтеза действуют в масштабах планеты. Ввиду флуктуаций параметров таких механизмов на выходе получаем целый спектр органических веществ. Механизмы действуют длительный период. Идёт накопление органики. Вероятно, на этой стадии могла образоваться Луна, путём столкновения с астероидом. Это придало наклон вращению и резко изменил условия на образовавшейся Земле.
Третья стадия.
Параллельно второй стадии подключается третья стадия. Ввиду большого разнообразия параметров действующих механизмов и накопления достаточного количества продуктов их реакции, механизмы синтеза начинают затрагивать уже и продукты синтеза с образованием высокомолекулярных веществ, например, полимеров.
Четвёртая стадия.
Накопленная биологическая масса и широкий спектр неорганических веществ подвергаются воздействию внешних факторов: излучение звезды, электрические разряды, изменения температуры и давления и пр. На этом этапе на образовавшемся Солнце начинается синтез гелия из водорода и Солнце вспыхивает. Это приводит к резкому изменению условий на Земле.

У ВАс почему-то Солнце вспыхивает намного позже завершения планетогенеза. Тогда, во-первых, непонятно: почему все газовые/возноамиачные гиганты скопились снаружи снеговой линии, а каменные - внутри. В традиционной теории планетогенеза сначала вспыхнувшая звезда испаряет легкие вещества протопланетного облака и потоком звездного ветра выметает их за снеговую линию, где из них накатываются планеты-гиганты - очень просто и понятно. У ВАс это никак не объяснено.
Во-вторых, непонятно: какие такие реакции образования сложной органики могут протекать в весьма тёмном и холодном протопланетном облаке / диске, ещё не освещенном светом центрального светила?

Он мог обладать левосторонним вращением и механизмы синтеза высокомолекулярных веществ стали синтезировать молекулы с преобладанием левостороннего вращения.

Это хохма прямо как у Станислава Лема в "Восьмом путешествии Ийона Тихого": "...получившееся месиво взболтали угольной лопатой, скособоченной влево, и кочергой, скрученной в ту же сторону, в результате чего белки всех будущих земных существ стали ЛЕВОвращающими?!"
В нашей же реальности механические процессы на макроуровне на масштабе молекулярном не проявляются примерно никак - из-за просто несопоставимого масштаба действующих сил и времён происходящих процессов.

На этом этапе молекулы могли обрести свойство репликации.

Вот этот-то момент как раз и составляет основную проблему - как именно это было достигнуто. Всё остальное - или в целом понятно, или не столь принципиально.

Пятый этап.
Первые полимеры, жизненный цикл которых состоял в их образовании и разрушении, обладали избыточно длинными молекулами, стали постепенно уменьшаться в длину. Можно сказать, что это первый шаг в эволюции субстанции, хотя живой она пока не является. На этом этапе эти полимеры могли приобрести свойство делиться и возможность самосинтезироваться, используя органический материал из внешней среды, которая имела значительные массы органического бульона-- смеси органических веществ.

Это всё по сути предшествует самовоспроизведению последовательностей.

Образуются высокомолекулярные полимеры, которые могли уже самосинтезироваться и разрушаться, приобретают свойство к делению.

Какому-такому "делению"? Расхождению двойных цепей? Так без этого вообще никакого нового синтеза не будет и происходит это просто при нагревании. Делятся только целые клетки в биологии - и это очень сложный процесс, мало похожий на располовинивание батона хлеба столовым ножом. В химии же (включая био-) есть синтез (полимеризация, конденсация и т.п.), разложение (денатурация, гидролиз, окисление и т.п.), трансизомеризация... "Деления" в химии нет.

На этом этапе возможно образовались вирусы, которые не являются живыми, а представляют переходной продукт взаимодействия клетки с полимерами, которые не смогли образовать клетку и стали паразитировать на уже готовых клетках.

Вирусы как таковые - это уже весьма сложные объекты, включающие как минимум два полноценных белок-кодирующих гена (инициации репликации и оболочки-капсида) и окруженные жестким симметричным каркасом из как минимум нескольких молекул белков-капсомеров.
На ранних этапах биогенеза безусловно практически сразу и даже ещё до появления первых реплицирующих биополимеров должны были возникнуть эгоистические-паразитические генетические последовательности - но это далеко не вирусы. Максимально близкое к таким структурам - вироиды.

Образуются колонии клеток и начинается конкуренция различных штаммов друг с другом.

Конкуренция (и эволюция) начинается уже с протоклеточных относительно замкнутых в своих микропузырьках наборов каталитически активных биополимеров.

Седьмой этап.
Скорее всего, способность образовывать колонии привело к образованию многоклеточных организмов.

Простые прокариотические клетки (особенно бактерии) в подавляющем большинстве очень даже способны образовывать плотные колонии - биоплёнки, вот только предел "многоклеточной" организации для них - это нитчатые цианобактерии с гетероцистами да миксококки с плодовыми телами. Без радикального повышения сложности организации самой клетки, системы реализации её наследственного аппарата, ни о какой настоящей многоклеточности не может быть и речи.
И такое повышение клеточной сложности на Земле - эукариотизация - стало возможным только после появления кислородного дыхания.

Если интересует современная картина планетарного абиогенеза, то уже нет нужды выдумывать собственные модели: в книге Михаила Никитина "Происхождение жизни" всё это уже подробно описано.

[vika vorobyeva]

В грунте астероида Бенну нашли досолнечные зерна и гидратированные фосфаты:
https://nplus1.ru/news/2024/06/27/bennu-results

В целом минеральный состав Бенну похож на состав примитивных углеродистых астероидов, чье вещество подверглось изменениям в присутствии жидкой воды. Обнаружение гидратированных фосфатов в одном из пятнистых камней, что слабо ожидалось, говорит о сложности протекавших геохимических реакций и необычном составе жидкости внутри астероида и его родительского тела.

Похоже, достаточно крупные углистые хондриты создавали внутри себя достаточное давление для существования жидкой воды. Фосфор в их составе также присутствует. Если небольшой обломок (или даже бактерия, поднятая ионосферным ветром) попадет в такой объект, примитивные микроорганизмы смогут там закрепиться не только в виде спор, но и в активном виде. И путешествовать на астероиде, как на корабле поколений.