Гидрогеологическая система – колыбель жизни?

Автор ArefievPV, августа 28, 2017, 15:05:34

« назад - далее »

ArefievPV

Цитата: ArefievPV от ноября 15, 2019, 21:15:33
То есть, это всё происходило только пузырьках?

Там ведь изначально затруднён обмен веществ. Такая система сразу быстро не возникнет и эволюционировать (до появления генетического кода) будет долго. Мой вариант, что это следующая стадия эволюции жизни - уже в клеточной форме. Первая стадия - эволюция в бесклеточной форме.
В прудах в то время были условия идеальные практически (для тамошней жизни). Там за тысячи лет концентрация реагентов в прудах стала очень высокой – гидротермальные источники потрудились на славу. Эволюция в протоплазме шла более высокими темпами, чем в массивах пены. Переходить в массивы пены – это заведомо проигрывать в скорости эволюции.

Разве только, в пузырьках могли прятаться «изгои»? Понятно, что не прятаться – просто там скапливались определённые продукты метаболизма, которые продолжали взаимодействовать в пузырьках (и там же – в массивах пены – продолжалась их медленная эволюция). Их (этих «изгоев») час пришёл, когда стал наступать первичный океан – бесклеточные формы жизни вымерли, клеточные остались.

ArefievPV

В копилку...

Происхождение жизни.
http://www.bio.msu.ru/res/DictionaryAttachment/235/DOC_FILENAME/MFK_2015_vesna_Paleontologiya_5.pdf
Страница 89:
ЦитироватьПоявление белкового синтеза расширило спектр доступных ниш. Заселили разные
слои геотермальных отложений сульфида цинка. Осваивали гетеротрофный и
хемоавтотрофный варианты метаболизма.
Белковая RdRp сняла с рибозимов необходимость катализировать собственную
репликацию и позволила увеличить количество генетической информации.
Жизнь перешла из двумерной формы адсорбированных на минеральной
поверхности полимеров к трехмерной форме — скоплениям биополимеров во
впадинах и полостях минеральных отложений, затянутых примитивными
мембранами.
Появились первые структуры, похожие на клетки — мембранные пузырьки,
плавающие в воде. Они поначалу были расселительными стадиями плоских,
сидящих на минералах прото-организмов
.
Геном прото-организмов состоял, вероятно, из множества разных молекул РНК,
одно- или двухцепочечных, линейных и кольцевых.
Сразу после появления системы коллективной репликации должны были начать
плодиться всевозможные эгоистичные генетические элементы. Вирусы тоже, скорее
всего, появились очень рано.
(с) М. Никитин
Уже небольшая подвижка - жизнь допускается не только в клеточной форме...

Страница 93:
ЦитироватьLUCA
• Реконструируется на основе сравнения геномов современных
организмов.
• Имел ДНК, транскрипцию. Но не имел репликации ДНК. Т.к. ДНК-
полимеразы у бактерий и архей не родственны друг другу, а другие
ферменты для работы с ДНК – родственны. Ферменты для синтеза
тимина тоже неродственны, т.е. ДНК у LUCA была еще с урацилом.
• Имел мембрану, но какую-то другую. Возм., мембраны изначально
служили для расселения плоских РНК-организмов, распластанных
на поверхности минералов.
• Имел не менее 1300 белковых семейств (как у современных
прокариот; многовато для такого древнего примитивного существа).
Очень много биохим. путей, в т.ч. таких, которые у совр. организмов
не встречаются вместе
.
Скорее всего, он был не одним организмом, а целым сообществом,
в котором шел активный ГПГ
.
• Из-за активного ГПГ отдельные компоненты этого сообщества для
нас уже неразличимы, и LUCA реконструируется как нечто цельное
Описание соответствует описанию "моей" протоколонии из протоклеток...

Во многих местах описываются гипотетические процессы, которые я целиком отношу к метаболизму протоплазмы пруда. Когда идут рассуждения: как, где в каких условиях, в какой последовательности что-то там возникло, то, по сути, описывается эволюция живой системы. Просто признать это для многих невозможно, поскольку с общепринятым определением жизни это не согласуется...

Питер

Ну  раз  вы   цитируете  Никитина  -    то  повторю    цитату
"Жизнь перешла из двумерной формы адсорбированных на минеральной
поверхности полимеров к трехмерной форме — скоплениям биополимеров во
впадинах и полостях минеральных отложений, затянутых примитивными
мембранами."
При   этом  уже есть    репликация      нуклеиновых  кислот  и есть  белки,   которые  катализируют  этот  процесс.
Но    посмотрим  на  чуть  более  ранний  этап.  У  нас  есть  пока   абиогенный  синтез  олигонуклеотидов.   И  в  том  числе  есть  автокатализ  Далее    на    этом  олиге   могут     сорбироваться   аминокислоты    или  короткие  пептиды.  Этот  процес   очевидно    зависит  от  последовательности  пептида  и   нуклеиновой    кислоты   (опыт   работы    с  аптамерами  об  этом  говорит).    В итоге    образуются   комплексы   НК-белок   -   относитель   специфичные.     Они     периодически  диссоциируют и  снова  образуют  комплекс   -     "своя"  НК     находит "свой"    пептид.   Когда  это  проще  делать ?   В   ограниченном  мембраной  объеме   или в  "прудике"    без  границ  ? То     есть  на  мой   взгляд  мембрана  возникает  очень  рано .

А  оно  вам  надо  ?

ArefievPV

#93
Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 16:46:06
Ну  раз  вы   цитируете  Никитина  -    то  повторю    цитату
"Жизнь перешла из двумерной формы адсорбированных на минеральной
поверхности полимеров к трехмерной форме — скоплениям биополимеров во
впадинах и полостях минеральных отложений, затянутых примитивными
мембранами."
При   этом  уже есть    репликация      нуклеиновых  кислот  и есть  белки,   которые  катализируют  этот  процесс.
Так ведь я и говорю, что они изначально появились в прудике... Это дальнейшая эволюция их протекала: сначала на поверхностях (в виде "бутербродов"), а затем в пузырьках (под защитой мембран). Возможно, что и параллельно эволюция шла...

Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 16:46:06
Но    посмотрим  на  чуть  более  ранний  этап.
Ранний этап был в пруде, и нам достоверно его реконструировать весьма затруднительно - в нашем распоряжении только единственный конечный вариант эволюции (остальные исчезли) - мы сами.

Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 16:46:06
У  нас  есть  пока   абиогенный  синтез  олигонуклеотидов.   И  в  том  числе  есть  автокатализ  Далее    на    этом  олиге   могут     сорбироваться   аминокислоты    или  короткие  пептиды.  Этот  процес   очевидно    зависит  от  последовательности  пептида  и   нуклеиновой    кислоты   (опыт   работы    с  аптамерами  об  этом  говорит).    В итоге    образуются   комплексы   НК-белок   -   относитель   специфичные.     Они     периодически  диссоциируют и  снова  образуют  комплекс   -     "своя"  НК     находит "свой"    пептид.
В прудике было таких "сладких парочек" много - они могли попарно и переходить в массивы пены.
Просто в итоге (в конкурентной борьбе при наступлении первичного океана) осталась именно такая "сладкая парочка", которая постепенно эволюционировала до полноценного генетического кода.

То есть, говоря простым языком, предшественников комплексов НК-белок было множество вариантов, которые сформировались в самом пруде. Какая-то часть таких предшественников комплексов продолжила эволюцию на поверхностях, какая-то - в пузырьках. Причём, допускаю, что оба процесса происходили, до некоторой степени, параллельно.

И до полноценных комплексов НК-белок они эволюционировали собственными путями (друг от друга - отличными). Ведь даже в массивы пены, в разных локальных гидрогеологических системах, могли перейти совершенно разные предшественники комплексов НК-белок. Соответственно, они в итоге и сформировали совершенно разные комплексы НК-белок. А далее - конкуренция (на фоне наступления первичного океана) и победили самые живучие... И по потомкам этих победителей (по нам самим, по сути) мы можем судить только о самих победителях - о "сёстрах/братьях-конкурентах" мы вообще ничего сказать не можем, кроме общих рассуждений.
 
Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 16:46:06
Когда  это  проще  делать ?   В   ограниченном  мембраной  объеме   или в  "прудике"    без  границ  ?
Предшественникам легче появится в пруде. Конкретно эволюционировать легче под конкретные и более стабильные окружающие условия - на минеральной подложке и/или в пузырьке.

Обратите внимание - максимальное разнообразие в пруде, на подложке - уже разнообразие значительно меньше (подложка и её свойства уже сама является ограничивающим фактором), в пузырьках - ещё меньше (мембрана капитально "отсекает" множество вариантов. Но, в то же время, стабильность условий на подложке чуть выше, чем в толще пруда, а в пузырьке - ещё чуть выше, чем в толще пруда. 

Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 16:46:06
То     есть  на  мой   взгляд  мембрана  возникает  очень  рано .
На мой взгляд - тоже. Но ведь и подложка появилась тоже очень рано.

Однако, и эволюция на подложке, и эволюция в пузырьке - это всегда специализация чего-то более универсального и неспециализированного. Вот таким неспециализированным и была протоплазма - бешенная мешанина бесклеточных жизненных форм (постоянно и/или циклически обменивающихся метаболитами) в прудах гидрогеологических систем.

Питер

Тут  есть  одна  проблема   -    специфичность.  Если       образовался   удачный   дуплекс  НК-пептид и  диссоциировал  -  то  шанс    найти  снова  пару  в  большом  объеме  минимален.  А  не    специфичные  дуплексы    мало    продуктивны  в  плане     выбора     лучших  вариантов.
А  оно  вам  надо  ?

ArefievPV

Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 17:50:12
Тут  есть  одна  проблема   -    специфичность.
Нет этой проблемы. В пруде - универсальность обеспечивается, на положке и в пузырьках - специфичность обеспечивается.
 
Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 17:50:12
Если       образовался   удачный   дуплекс  НК-пептид и  диссоциировал  -  то  шанс    найти  снова  пару  в  большом  объеме  минимален.
В пруде постоянно в наличии огромное количество самых разных пар - что-нибудь случайно состыкуется... Благодаря огромному количеству самых разнообразных реакций всегда был выбор. Но если выбор был осуществлён в толще пруда, то при диссоциации он пропадал.

А вот если удачный выбор оказался на подложке или в пузырьке, то там диссоциированные части легко себе пару находили. Так и шёл отбор - подложки и пузырьки накапливали в себе только удачные (то бишь, совместимые).

Цитата: Питер от ноября 16, 2019, 17:50:12
А  не    специфичные  дуплексы    мало    продуктивны  в  плане     выбора     лучших  вариантов.
Вариант не бывает абстрактно лучшим, он лучший - к каким-то условиям. И выбор идёт на многих уровнях. Например, в пузырьки могут попасть совместимые (на этом уровне каждый из них оказался лучшим), но разные варианты. А вот при изменении внешних условий может выяснится, что какие-то варианты (уже находящиеся в пузырьках) гораздо лучше приспособлены, чем другие варианты (тоже находящиеся в пузырьках) - хотя, и те, и другие, оказались по-своему лучшими (в плане совместимости со своей парой). Это уже выбор на следующем уровне...

ArefievPV

Накопилось немного информации. Приведу ссылки и отдельные цитаты.

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg238076.html#msg238076
Цитата: ArefievPV от января 08, 2020, 12:48:53
Хочу заметить, что такое спонтанное, хаотичное (и чуть ли, не произвольное) возникновение контуров и возникновение между ними связей возможно с лёгкостью в протоплазме, но практически невозможно (и вообще – маловероятно) в клетке. Такой сбой во внутренней структуре приведёт к смерти клетки. Зато на жизнестойкости протоплазмы в пруде такой сбой никак не отразится (одним больше, одними меньше на фоне триллионов – это ничто). ::)

Этот довод (разумеется, на мой взгляд, он является доводом) считаю также в пользу первичности возникновения жизни именно в бесклеточной форме. Полагаю, что такую сложную структуру клеточные формы (и «бутерброды» тоже) попросту унаследовали от бесклеточных форм. Причём, наследовали в разных локальных гидрогеологических системах разное – просто в результате ЕО остались только такие, потомков которых, мы и наблюдаем сегодня. 
.....
Если период каких-то изменений (или сами условия) во внешней среде много больше времени существования одного поколения, но меньше времени закрепления в геноме, то передача опыта поколений (именно по данным изменениям) вряд ли закрепится в наследственности, но может закрепиться в культуре. Для протоколоний из протоклеток это был, пожалуй, единственно возможный выход. Только, культурой обозвать сие не очень-то корректно, хотя сходство присутствует. Ведь передача опыта происходила не вертикально (от предков к потомкам), а горизонтально (ГПГ между особями). Кстати, микроорганизмами найденное решение до сих пор используется. Только хочу заметить, решение было найдено не клеточными формами, а в момент перехода к клеточным формам – в противном случае, протоколонии, на первых порах, не смогли бы долго существовать (в протоклетках были неполные геномы – что попало, то попало, остальное можно получить от только соседей по протоколонии).   

Но адекватно реагировать на самые быстрые изменения во внешней среде (особенно, без явно выраженной периодичности/повторяемости) для одноклеточных (даже целой колонией) не было никакой возможности. Такая возможность появилась только у многоклеточных (и то, далеко не сразу). Рост и развитие многоклеточного организма в период онтогенеза мог легко компенсировать все условно-постоянные средовые параметры и условно-периодические средовые изменения (разумеется, в определённых пределах). Причём, записывать на уровне генов параметры среды и/или периодичность изменений в среде стало неактуально – структура многоклеточного организма в период роста и развития сама прекрасно подстроится под условия среды и периодичность изменений (по сути, именно средовые воздействия будут настраивать и отлаживать структуру растущего организма).
.....
Здесь хочу напомнить, что среда своими воздействиями на систему, организует внутреннюю структуру системы. Организация системы идет тем легче, чем менее жёсткая структура у системы. Но тут возникает противоречие: с одной стороны необходимо надёжно сохранятся, а с другой стороны необходимо легко изменяться. Типа, нельзя быть сразу: и пластичным, и жёстким. ::)

И вот тут природа нашла изящное решение и воплотила его в многоклеточных животных. Вообще-то, предтечи этого решения природой были найдены давно – ещё в период становления клеточных форм. На этапе многоклеточных животных просто произошло масштабирование и разнесение/разделение этого решения – структура организма остаётся прежней (условно), а части организма легко изменяют свою локацию и форму относительно друг друга во времени и в пространстве. То есть, поведение – это легко изменяемый компонент решения, базовая структура организма – это надёжно сохраняемый компонент решения.

https://paleoforum.ru/index.php/topic,2220.msg238635.html#msg238635
Цитата: ArefievPV от января 28, 2020, 17:06:54
Рибозим справился с синтезом своего предка
https://nplus1.ru/news/2020/01/28/bravernaworld
.....

Созданы рибозимы, синтезирующие зеркальные копии самих себя
https://elementy.ru/novosti_nauki/432350/Sozdany_ribozimy_sinteziruyushchie_zerkalnye_kopii_samikh_sebya

Циклическая смена влажности помогла синтезу нуклеозидов в РНК-мире
https://nplus1.ru/news/2019/10/03/rnaworld

ArefievPV

Продублирую в копилку...
https://paleoforum.ru/index.php/topic,2220.msg239729.html#msg239729
Цитата: ArefievPV от марта 04, 2020, 15:37:24
Для обмена веществ нашли геохимического предка
https://www.nkj.ru/news/38280/
Органические молекулы, необходимые для энергетического метаболизма, можно получить в ходе неорганических реакций.

Молекулы, из которых состоят живые организмы – нуклеиновые кислоты, белки, липиды – это очень, очень большие молекулы. И даже если мы разберём их на запчасти – а в нуклеиновых кислотах, белках и липидах можно выделить отдельные строительные блоки – то и «запчасти» всё равно окажутся довольно крупными и сложными молекулами. И если мы говорим о происхождении жизни на Земле, то должны объяснить, как они возникли. Сейчас, когда биомолекулы синтезируются в клетках, их делают ферменты, то есть те же белки. Но в очень давние времена никаких ферментов ещё не было.

И всё же сложные молекулы могли возникнуть из очень простых: не так давно химикам удалось показать, что «кирпичи» для рибонуклеиновых кислот вполне можно получить из очень простых исходных веществ: цианистого водорода (HCN) и сероводорода (H2S); и что для того, чтобы необходимые реакции произошли, нужны ультрафиолетовое излучение и определенные катализаторы, которые вполне могли быть на тогдашней Земле. Более того, исследователям удалось показать, что из того же цианистого водорода и сероводорода можно получить молекулы-предшественники для синтеза аминокислот (а значит, и белков) и липидов. (В некоторых рецептах вместо сероводорода предлагают оксид серы.)

Но жизнь – это не просто молекулы, это ещё и процессы, в которых они участвуют. Молекулы взаимодействуют друг с другом, вступают в реакции, синтезируют новые молекулы, расщепляют старые, и не просто так, а имея в виду воспроизвестись в следующем поколении. Без наследственности, без передачи информации из поколения в поколение никакой жизни не будет. Чтобы всё это происходило, нужна энергия и строительный материал. Возможно, то и другое молекулы-предки брали от самих себя. А возможно, они воспользовались, как сейчас говорят, готовыми решениями – в смысле, уже имеющимися геохимическими реакциями.

Когда жизнь только зарождалась, органики в окружающей среде было очень и очень мало – вряд ли те реакции, которые шли с сероводородом и цианистым водородом, могли доверху заполнить древний океан органическими молекулами. И жизни, как бы она ни выглядела в то время, нужно было научиться самой делать органические вещества из неорганических. Сейчас это умеют некоторые микробы, создающие органические молекулы из углекислого газа и водорода: они забирают электроны от Н2 и с их помощью монтируют из СО2 сложные конструкции в ходе особой цепи реакций, которая называется путём Вуда – Льюнгдаля. Важно, что путь Вуда – Льюнгдаля позволяет одновременно превращать углекислый газ в органику и получать энергию. Считается, что гены, которые нужны для таких реакций, были у самого древнего общего предка, от которого в конечном счёте произошли все остальные живые организмы. Но путь Вуда – Льюнгдаля у современных микробов идёт не сам по себе – его обслуживают целых одиннадцать белков.

Однако некоторое время назад удалось показать, что некоторые молекулы, которые получаются в результате подобных процессов, можно получить с помощью металлов – железа, никеля и кобальта. Металлы в природе встречаются обычно в составе минералов, а минералы с никелем и железом в нужной химической форме в изобилии попадаются около гидротермальных источников на дне морей. Гидротермальные источники выбрасывают из земной коры много железа, серы, никеля и т. д., и водород в том числе.

Исследователи из Дюссельдорфского университета вместе с коллегами из других научных центров поставили эксперименты с минералами магнетитом и грейгитом, богатых железом, и минералом аваруитом содержащим железо и никель; и магнетит, и грейгит, и аваруит, как можно догадаться, есть у гидротермальных источников. В статье в Nature Ecology & Evolution говорится, что под давлением, примерно в 25,5 раз превышающем атмосферное, при температуре в 100 °С все три минерала катализируют реакции, в которых из водорода и углекислого газа получается смесь органических молекул, среди которых есть пируват, ацетат и формиат (то есть остатки пировиноградной кислоты, уксусной кислоты и муравьиной кислоты).

Пирвуат, ацетат и формиат – главные молекулы любого обмена веществ, они находятся в узлах разнообразных метаболических путей, с их помощью происходят превращения энергии, её добыча из окружающей среды и запасание в удобной для жизни форме. То, что эти важнейшие метаболические посредники получились в «неживых» условиях, ещё раз говорит о том, что переход от «неживой» химии к биологической эволюции, от нежизни к жизни был вполне возможен.

Гидротермальных источников в древнем океан было немного больше, чем сейчас, и они могли не только влиять на информационный отбор РНК, но и обеспечивать поначалу метаболическими полуфабрикатами зарождающуюся жизнь. Возможно, первые молекулы, которые учились размножаться и эволюционировать, пользовались продуктами геохимических реакций до тех пор, пока первые протоклетки не обустроили в себе необходимые энергетические процессы.

P.S. Напомню про свои взгляды на вопрос возникновения жизни на нашей планете.
Наиболее важные ссылки собрал в теме:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,10211.0.html
Для этой новости, в первую очередь, думаю, будут актуальными ссылки на эти сообщения из той темы:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,10211.msg226517.html#msg226517
https://paleoforum.ru/index.php/topic,10211.msg234825.html#msg234825

И ещё. Ссылки на информацию, о которой упоминается в статье:

Как длинные РНК победили короткие
https://www.nkj.ru/news/25700/
Физико-химические условия на древней Земле благоприятствовали отбору более длинных молекул РНК, в которых могло быть записано больше информации.

С чего начиналась жизнь на Земле
https://www.nkj.ru/news/26050/
Предшественники всех необходимых биомолекул могли получиться в результате похожих химических реакций и из одинакового химического сырья.

Последний общий предок жил на водороде
https://www.nkj.ru/news/29224/
Одноклеточный организм, давший начало всем доменам земной жизни, жил рядом с вулканическими горячими источниками на дне океана и питался выходящим из них водородом.

Для зарождения жизни на Земле подобрали другой рецепт
https://www.nkj.ru/news/33553/
Первые молекулы-предшественники нуклеиновых кислот получились не из сероводорода, а из диоксида серы.

АrefievPV

В копилку...

В маленьком прудике. Новейшие подтверждения теории Дарвина
https://ria.ru/20201119/kletki-1585239503.html

АrefievPV

Накопилось чуток информации, скучкую очередную порцию... ::)

Цитата: Серый Страж от ноября 02, 2020, 10:19:10
Метеоритные кратеры — возможные места зарождения жизни
https://22century.ru/space/91825

Цитата: АrefievPV от ноября 17, 2020, 07:37:38
История дупликаций консервативных генов уточняет начальные этапы эволюции эукариот
https://elementy.ru/novosti_nauki/433728/Istoriya_duplikatsiy_konservativnykh_genov_utochnyaet_nachalnye_etapy_evolyutsii_eukariot

Цитата: АrefievPV от января 28, 2021, 16:53:54
Созданы первые синтетические бактериофаги
https://nplus1.ru/news/2021/01/28/synthetic-phages
.....
Прожиточный минимум
https://nplus1.ru/material/2016/03/25/minimalgenome
Что такое минимальный геном и как он продвигает нас к созданию синтетической жизни

Цитата: АrefievPV от января 29, 2021, 12:08:25
Информация не новая - просто в дополнение к этим двум сообщениям:
Цитата: ArefievPV от апреля 14, 2020, 08:01:31
Думы простейших
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435204/Dumy_prosteyshikh
Жизнь — это сплошные проблемы. Животным приходится приспосабливаться к окружающим условиям, искать еду, стараясь при этом ею не стать, обеспечивать продолжение рода, и справляются они со всем этим лишь благодаря умению учиться. С теми же трудностями сталкиваются простейшие и успешно их преодолевают. Значит ли это, что и они, безмозглые, тоже учатся? Безусловно, да, хотя и непонятно как.
.....
Цитата: ArefievPV от апреля 28, 2020, 18:47:23
У бактерий обнаружили устойчивую память
https://nplus1.ru/news/2020/04/28/bacteria-remember
После освещения синим светом катионные каналы бактерий открываются и мембранный потенциал изменяется. Этот эффект устойчив и длится в течение часов, даже если заряд других бактерий на биопленке или концентрация ионов в среде периодически меняется. Бактериальная память напоминает свойства нейронов, так что ее можно использовать для вычислений с помощью живых систем. Статья опубликована в журнале Cell Systems.
.....
У микробов обнаружена способность к предвидению
https://elementy.ru/novosti_nauki/431107/U_mikrobov_obnaruzhena_sposobnost_k_predvideniyu
ЦитироватьИзраильские ученые обнаружили у микроорганизмов (кишечной палочки Escherichia coli и дрожжей Saccharomyces cerevisae) способность к опережающему реагированию, напоминающую классические павловские условные рефлексы. Если в естественной среде обитания микробов один стимул часто предшествует другому, то микробы могут научиться реагировать на первый стимул как на сигнал, предупреждающий о скором появлении второго стимула.

В отличие от собак Павлова, микробы приобретают свои «рефлексы» не путем обучения, а за счет мутаций и отбора в длинной череде поколений.
P.S. В качестве комментария приведу ссылку и цитату на своё сообщение:

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg241496.html#msg241496
Цитата: ArefievPV от апреля 28, 2020, 18:05:12
Границы изменения параметров внешней среды были подвержены циклическим изменениям, а не хаотическим изменениям. Это легко объяснимо – цикличность задавалась внешними процессами – освещённость (день/ночь), сезонность (зима/лето) и т.д. Такая внешняя цикличность «прописывалась» во внутренних процессах и становилась «собственностью» первых живых систем.

Чем больше «прописывалось» в конструкции живых систем, тем более устойчивыми они становились при циклических изменениях внешней среды – в системах же уже были «прописаны» эти циклические изменения, и они, как бы, предвосхищали своими ответными реакциями ещё не наступившие изменения в среде.

На этом – практически синхронным (или с небольшим опережением) изменением среды и изменением внутренних процессов системы – обычно и базируются все реакции опережающего отражения. Однако побочным явлением этого («прописки» внешних циклов) было усложнение живых систем.

То есть, я не согласен, что способность к опережающему отражению появилась у живых систем после их перехода в клеточную форму - полагаю, такая способность была присуща им изначально (разумеется, в самом примитивном варианте). Способность реагировать опережающим образом сильно влияет на выживаемость, а, значит, такая способность была поддержана ЕО.

Если перейти на уровень химии, то такая особенность сложных систем - реагировать опережающим образом - весьма повышает устойчивость таких систем. И в результате отбора оставались только наиболее устойчивые системы, из которых, в последующем уже могли сформироваться и полноценные живые системы.

Расширенное воспроизведение структуры (размножение), как и способность к реакции опережающего отражения, способствует устойчивости, выживанию, самосохранению системы. Думаю, что эти способности могли развиваться (в зачаточном состоянии эти способности, разумеется, были во всех "линиях" - без элементарной устойчивости ничего бы не было) в системах параллельно (у разных "линий" живых систем), но победили в итоге (как это бывало не раз в эволюции) "симбионты"...

Цитата: АrefievPV от марта 02, 2021, 07:44:36
В протерозое земная кора была тонкой, а горы низкими
https://elementy.ru/novosti_nauki/433777/V_proterozoe_zemnaya_kora_byla_tonkoy_a_gory_nizkimi
.....
P.S. Замечание в сторону: сразу, почему-то, вспомнилось об условиях на планете в период возникновения жизни (неоднократно эту "картину маслом" озвучивал).

Поверхность планеты ровная, без существенных перепадов высот, покрыта множеством локальных гидрогеологических систем (периодически локальные системы соединяются). Эдакая "сырная" поверхность - множество "дырочек", через которые прорывается пар/газ и/или изливается конденсат/грязь...

И жизнь, возникшая в этот период была "простой" и очень медленно эволюционирующей (внешние условия были однообразны и менялись очень медленно в тот период). Кстати, то, что у первичных форм жизни был некоторый период стабильных (однообразных) условий существования - это не только застой в эволюции, но и благо - эти формы успели основательно освоить всю поверхность планеты и, соответственно, увеличить шансы на выживание при сильном локальном природном катаклизме.

Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 11:28:36
Эффективный полимеразный рибозим подкрепил гипотезу мира РНК
https://nplus1.ru/news/2021/03/25/clamp-your-rna
.....
Возникновение глины связали с зарождением жизни
https://nplus1.ru/news/2017/04/11/claylife

Циклическая смена влажности помогла синтезу нуклеозидов в РНК-мире
https://nplus1.ru/news/2019/10/03/rnaworld

Рибозим справился с синтезом своего предка
https://nplus1.ru/news/2020/01/28/bravernaworld

Alexeyy

Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 12:42:13И жизнь, возникшая в этот период была "простой" и очень медленно эволюционирующей (внешние условия были однообразны и менялись очень медленно в тот период).
Жизнь эволюционировала тогда медлено потому, что внешние условия медлено менялись?

АrefievPV

И ещё немного из заблокированной темы (цитаты с "якорьком" из неё нет возможности привести).

Лекция Александра Панова "От большого взрыва до разума - универсальная эволюция" с навигатором:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg250327.html#msg250327

Комментарий к лекции:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg250328.html#msg250328

Лекция Армена Мулкиджаняна "Первое глобальное потепление и происхождение жизни" с навигатором:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg250332.html#msg250332

Несколько цитат из других сообщений (в качестве комментариев к лекции):
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg250335.html#msg250335

Комментарий к дискуссии (дискуссия в сообщении 3284):
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg250338.html#msg250338

Немного размышлизмов:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg250767.html#msg250767
ЦитироватьВ основе выживания (сохранения) и устойчивости любой системы – сохранение (стремление к сохранению) своей «глобальной» структуры. «Глобальная» структура системы – это такая структура системы, по которой определяется сама данная система.

Локальные структуры системы саму систему не определяют – они (в совокупности) определяют состояние данной системы. Понятно, что особь для популяции/вида – это локальная структура, клетка для многоклеточного организма – это локальная структура.

Сохранение своей структуры (выживание) имеет несколько важных взаимосвязанных аспектов: поддержание своей структуры в текущих условиях, адаптация своей структуры к новым условиям среды, повышение вероятности выживания своей структуры, формирование «оболочек» – производных систем, способных обеспечить существование исходной системы и т.д. (конечно, можно ещё «накопать» аспектов, но на сегодня основными вижу пока эти).

1.Поддержание своей структуры в текущих условиях обычно заключается в сохранении «глобальной» структуры ценой временного разрушения/деформации локальных структур (с последующим их восстановлением).

Второй вариант – простая репликация (восстановление). То есть, по мере разрушения своей «глобальной» структуры, параллельно идёт формирование копии этой структуры. Почти всегда оба варианта поддержания сочетаются между собой (разумеется, в разных пропорциях для разных систем и разных условий).

Третий вариант – переход «глобальной» структуры системы в иную форму (более устойчивую в более широком диапазоне внешних условий) – сворачивание с формированием дополнительных внутренних связей, обеспечивающих повышенную устойчивость. Для генов это будет формированием больших молекул РНК/ДНК (в виде примитивных «пакетов», кольцевых молекул, хромосом). Третий вариант плохо сочетается с первыми двумя вариантами.

2.Адаптация своей структуры к новым условиям среды происходит путём формирования способности к опережающему отражению, которое в интегральном виде уже включает в себя: и память, и механизм сознания, механизм фантазии (ему предшествует механизм случайного перебора) и пр. Конечный продукт такой эволюции мы наблюдаем сейчас – живые существа, способные прогнозировать грядущие изменения и успевающие к ним приготовиться.

Второй вариант – расширенная репликация (размножение) неточных копий («глобальная» структура сохраняется, локальные структуры копируются с «ошибками»). Оба варианта сочетаются между собой (в различных пропорциях у разных видов)

3.Повышение вероятности выживания своей структуры обычно происходит путём расширенной репликации (то есть, размножением) своей «глобальной» структуры. То есть, размножение копий (путём расширенной репликация) – одна из стратегий сохранения своей «глобальной» структуры. Второй вариант – путём формирования способности к опережающему отражению. Опять-таки, очень часто эти варианты сочетаются между собой (в различных пропорциях у разных видов).

4.Формирование «оболочек» – производных систем, способных обеспечить существование исходной системы происходит путём разворачивания вторичной структуры («оболочки») вокруг исходной системы. Вторичная структура может быть: как очень простой (слой вещества (разной степени гомогенности и проницаемости), так и очень сложной (эукариотическая клетка с внутриклеточными структурами).

Формирование «оболочки» производится внешними силами (средой), исходная система играет только роль первичной матрицы. Понятно, что только соответствующая среда будет способна формировать «оболочку» (для генов такой средой является внутриклеточная среда).

Этот аспект выживания сочетается с третьим вариантом из первого пункта: переходом «глобальной» структуры системы в иную форму (более устойчивую в более широком диапазоне внешних условий) – сворачивание с формированием дополнительных внутренних связей, обеспечивающих повышенную устойчивость. При неблагоприятных условиях система сворачивается (сохраняя в себе «настройки» благоприятного окружения), при благоприятных – разворачивается, и среда формирует вокруг неё, согласно сохранившимся «настройкам», производную систему – «оболочку». Для генов такой «оболочкой» является клетка (либо, в самом вырожденном варианте – капсид), для клетки – колония или многоклеточный организм.

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg251448.html#msg251448
ЦитироватьПервые свидетельства в пользу физической теории происхождения жизни
https://m.geektimes.ru/post/292603/

Ещё добавил комментарии к лекции Армена Мулкиджаняна:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.msg251841.html#msg251841

АrefievPV

Цитата: Alexeyy от марта 25, 2021, 13:02:16
Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 12:42:13И жизнь, возникшая в этот период была "простой" и очень медленно эволюционирующей (внешние условия были однообразны и менялись очень медленно в тот период).
Жизнь эволюционировала тогда медлено потому, что внешние условия медлено менялись?
Да. Скорость эволюции вообще, довольно-таки, сильно коррелирует (а, по сути, опосредованно зависит) со скоростью изменений внешней среды (среды обитания).

Всякие там "великие вымирания" и "кембрийские и пр. взрывы" - это примеры периодов, когда эволюция жизни на нашей планете шла с огромной скоростью (огромной, разумеется, относительно).
А вот когда условия остаются стабильными десятки и сотни миллионов лет (есть такие на Земле - некоторые подземные, например), то эволюция таких видов, как бы, останавливается...

Этот "нюанс" становится важным, когда мы начинаем рассматривать (разумеется, в качестве предположения) медленно эволюционирующую жизнь на других планетах (Энцелад, Титан) - наша продвинутая земная жизнь при контакте (ежели мы сами ненамеренно затащим нашу земную "заразу" туда) попросту сожрёт ту примитивную жизнь...

Alexeyy

Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 13:31:06
Цитата: Alexeyy от марта 25, 2021, 13:02:16
Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 12:42:13И жизнь, возникшая в этот период была "простой" и очень медленно эволюционирующей (внешние условия были однообразны и менялись очень медленно в тот период).
Жизнь эволюционировала тогда медлено потому, что внешние условия медлено менялись?
Да. Скорость эволюции вообще, довольно-таки, сильно коррелирует (а, по сути, опосредованно зависит) со скоростью изменений внешней среды (среды обитания).

Всякие там "великие вымирания" и "кембрийские и пр. взрывы" - это примеры периодов, когда эволюция жизни на нашей планете шла с огромной скоростью (огромной, разумеется, относительно).
А вот когда условия остаются стабильными десятки и сотни миллионов лет (есть такие на Земле - некоторые подземные, например), то эволюция таких видов, как бы, останавливается...
Т.е. если внешние условия так и остались стех пор бы стабильными, то и оставалась бы сейчас жизнь на примитивном уровне?

  Как же тогда в протерозре , при столь медленных изменениях окружающей среды, произошёл генетический взрыв ок. 3,3 до 2,8 млрд. л. назад (Lawrence A. D., Alm E. J. 2011) и произошла своего рода промышленная революция внутри клетки, которую осуществили «живые электростанции» - митохондрии (Lane N., Martin W. 2010)?

Lawrence A. D., Alm E. J. 2011. Rapid evolutionary innovation during an Archaean genetic expansion. Nature, Volume 469, Pages 93–96, 06 January. http://www.nature.com/nature/journal/v469/n7328/full/nature09649.html or http://dspace.mit.edu/openaccess-disseminate/1721.1/61263 .

Lane N., Martin W. 2010. The energetics of genome complexity. Nature 467, 929–934 (21 October) http://www.nature.com/nature/journal/v467/n7318/abs/nature09486.html .

АrefievPV

Цитата: Alexeyy от марта 25, 2021, 13:46:53
Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 13:31:06
Цитата: Alexeyy от марта 25, 2021, 13:02:16
Цитата: АrefievPV от марта 25, 2021, 12:42:13И жизнь, возникшая в этот период была "простой" и очень медленно эволюционирующей (внешние условия были однообразны и менялись очень медленно в тот период).
Жизнь эволюционировала тогда медлено потому, что внешние условия медлено менялись?
Да. Скорость эволюции вообще, довольно-таки, сильно коррелирует (а, по сути, опосредованно зависит) со скоростью изменений внешней среды (среды обитания).

Всякие там "великие вымирания" и "кембрийские и пр. взрывы" - это примеры периодов, когда эволюция жизни на нашей планете шла с огромной скоростью (огромной, разумеется, относительно).
А вот когда условия остаются стабильными десятки и сотни миллионов лет (есть такие на Земле - некоторые подземные, например), то эволюция таких видов, как бы, останавливается...
Т.е. если внешние условия так и остались стех пор бы стабильными, то и оставалась бы сейчас жизнь на примитивном уровне?
Эволюция, возможно бы, и шла, но:
- во-первых, очень-очень медленно (про какие-то качественные скачки усложнения можно, в этом случае, забыть);
- во-вторых, "рамки" эволюции для жизни (насколько можно изменятся, в каких пределах можно изменятся) были бы жёстко ограниченными (если выйдешь за пределы - вымрешь сразу).

Я предполагаю, что если бы условия существования остались прежними на протяжении миллиардов лет (с момента возникновения до сегодняшних дней), то наша жизнь и до клеточных форм бы не добралась...

Кстати, любопытный момент, апологеты невозможности прогрессивной и усложняющейся эволюции жизни путём маленьких "шажков", зачастую упускают этот факт - быстроизменяющиеся условия существования.

Основная часть усложнений (огромные качественные "прыжки" в эволюции) происходит в периоды быстрых и кардинальных изменений (разумеется в пределах выживания существующих на тот момент форм жизни) условий существования, а оптимизация (маленькие количественные "шажки" в эволюции) жизненных форм происходит, в основном, в стабильных условиях существования.

Про такие "прыжки" я упоминал - это синтез и гибридизация жизненных форм.