Проблема гипотезы РНК-мира и жизнь до него.

Автор Alexeyy, июня 25, 2020, 15:49:57

« назад - далее »

Alexeyy

Ну Вас никто не заставляет :) Ваше право :)
А статью (Zhou R. et al. 2017) Вы не смотрели что ли?
С гипотезой абиогенного возникновения жизни возятся уже больше 100 лет, но она так экспериментально и не доказана. А 30 лет - это не срок :)

  Меня сейчас посетила мысль, что в свете того, что последние годы узнают про амилоиды, то может быть амилоидная жизнь или протожизнь на земле вполне себе самостоятельно (вне клеточной жизни) существует и её просто ещё не засекли.
  Ведь в экспериментах амилоиды очень легко получались из абиогенных полипептидов (Maury C. P. J. 2018, Rout S. K. et al. 2018), которые, в свою очередь, могут возникать простым образом (пептиды и полипептиды: Huber C., Wachtershauser G. 1998; Huber C., Wachtershauser G. 2006; Вихров А. 2002, Kaiser R. I. et al. 2013; Forsythe J. G. et al. 2015; Campbell T. D. et al. 2019; Canavelli P. et al. 2019). И что удивительно: полипептиды этих экспериментальных, абиогенных амилоиды оказались гомологичноватыми амилоидам живых организмов (Maury C. P. J. 2018, Rout S. K. et al. 2018). Плюс добавим сюда, что амилоиды, похоже, могут играть и роль АТФ, способны размножать как себя, так и другие полипептиды, атак же катализировать другие важные биотические реакции (там же).
  В результате мне приходит мысль, что, прэволюционировавшие амилоиды (от упомянутых абиотически возникающих форм) вполне могут жить где-то вокруг нас независимо от клеточной жизни и что их не обнаружили просто потому, что они, может, живут во внеклеточной форме в виде чего-то похожего на слизь и, может, никому и в голову, не приходило увидеть в этом новую форму жизни (протожизни). Мало ли какой слизи может быть и каких органических остатков от других форм жизни. И просто трудно обнаружить... поди отличи от амилоидной формы жизни, если совсем не знаешь что это такое ...

Huber C., Wachtershauser G. 1998. Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni, Fe)S surfaces: implications for the origin of life. Science, 281, 670-672.

Huber C., Wachtershauser G. 2006. alpha-Hydroxy and alpha-amino acids under possible Hadean, volcanic origin-of-life conditions. Science, 314, 630-632.

Вихров А. 2002. О невозможности самозарождения жизни на Земле. Часть 1: http://belkon.ru/content/view/462/9/ , часть 2: http://belkon.ru/content/view/463/9/49/  .

Kaiser R. I., Stockton A. M., Kim Y. S., Jensen E. C., Mathies R. A. 2013. On the Formation of Dipeptides in Interstellar Model Ices. The Astrophysical Journal 765 (2): 111.
http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ApJ...765..111K ,
http://dx.doi.org/10.1088%2F0004-637X%2F765%2F2%2F111 .

Forsythe J. G., Yu S.-S., Mamajanov I., Grover M. A., Krishnamurthy R., Fernández F. M., Hud N. V. 2015. Ester-Mediated Amide Bond Formation Driven by Wet–Dry Cycles: A Possible Path to Polypeptides on the Prebiotic Earth.Angewandte Chemie, Volume 127, Issue 34, August 17, Pages 10009–10013, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201503792/abstract .

Campbell T. D., Febrian R., McCarthy J. T., Kleinschmidt H. E., Forsythe J. G., Bracher P. J. 2019. Prebiotic condensation through wet–dry cycling regulated by deliquescence. Nature Communications. https://www.nature.com/articles/s41467-019-11834-1 .

Canavelli P., Islam, S., Powner M. W. 2019. Peptide ligation by chemoselective aminonitrile coupling in water. Nature. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1371-4 .

vit

панспермия интереснее, чем глиняные гипотезы

василий андреевич

#167
Цитата: vit от июля 08, 2020, 19:50:08панспермия интереснее, чем глиняные гипотезы
Ну конечно, тамошний Творец сразу из галактик лепил, а не то что наш, доморощенный - из глины.
  Есть классы структур, становление которых требует невесомости, но это не значит, что того же требует синтез репликатора. А так да, атомы родились не на Земле и "панспермили" повсюду.

vit

Цитата: Alexeyy от июля 08, 2020, 19:19:05
в экспериментах амилоиды очень легко получались из абиогенных полипептидов

а откуда берутся абиогенные полипептиды?

Alexeyy

Могут из (абиогенных) аминокислот, а могут - напрямую из более простых (абиогенных) соединений. Ссылки привёл (хотя там, в основном, по синтезу пептидов, но и по не длинным полипептидам есть).
Цитата: vit от июля 08, 2020, 19:50:08
панспермия интереснее, чем глиняные гипотезы
Одно другому не противоречит. Лично я не сомневаюсь, что жизнь на Земле оказалась благодаря панспермии. Но в других то местах она тоже возникла как-то. А на, скажем, другой первопредковой каменистой планете глина тоже, наверняка, была.

vit

На Земле нет абиогенных АМК и пептидов, в условиях эксперимента их получали, но не известно могли ли они появляться в природе. А вот на др. планетах возможно они обычны и вопрос их появления не стоит.

Alexeyy

Да нет: условия по их абиогенному синтезу специально подбирались приближенными к реальным. Особенно на ранних стадиях развития Земли. Впрочем, это, обычно, столь простые исходные компоненты, что условия, по идее, должны быть более-менее на любой планете с атмосферой и/или на межпланетной пыли и т.п. Т.к. исходные компоненты - стандартная химия, возникающая благодаря взрыву сверхновых.

Alexeyy

Вот, например (опять же - глина) Аарон Качальсский из Вайцманновского института (Израиль) «показал, что в водном растворе, содержащем монтмориллонит (один из минералов глин), возможен синтез белков с длиной цепи больше чем 50 аминокислот с почти 100%-ным выходом» (http://ru.wikipedia.org/wiki/Химическая_эволюция). «Если сухая смесь аминокислот нагревается до 130 °C несколько часов, то образуются похожие на белок макромолекулы. При наличии полифосфатов достаточно 60 °C».

василий андреевич

  Панспермия - это столь же классно, как и антропный принцип - а там уж и мультиверс, из которого Предвидящая длань выдергивает наш мир, как единственный для СамоПознающего Духа. "Мир для парня очень прост..."
  Господствуют обратимые реакции, суть которых - колебательная энергетическая составляющая. Но многое высвечивается по-иному при добавлении третьего энергетика. Элемент 1 избавляется от свободной энергии элементу 2, но малая часть достается элементу 3, который становится либо активирующим, как катализатор, либо тормозящим, как поглотитель, изначальный обменный, т.е. колебательный процесс (синтез-распадочный).
  Можно канэчно забраться на горку и с нее высоким штилем заявить о управляющей роли протоАТФ, синтез которой состоялся в космических далях, а можно скромно посмотреть на процессы эволюции Земной Коры. А там еще на стадии планетозимали шли энергообменные процессы между парой углерод-кремний в "небескорысном" присутствии прочих элементов, разбирательство с которыми находящегося на панспермической горке - ниже достоинства извилин мозга.

  А ведь неравноценная триада (вместо дуализма с диалектикой) уже приводит к тому положению, что "нужный" противоестественный процесс синтеза вероятен с точки зрения вполне классической физики. Только осуществляется он не по "прямой", а теми окольными путями, которые оказываются ...короче прямого.
  Потому и невозможен синтез в пробирке, как невозможно теоретическое становление "самости" от простейшего к репликатору. Приставка "само" - вреднейшая из идейных приставок. Как в том добром мультике о самом, самом, самом.

vit

Цитата: василий андреевич от июля 09, 2020, 05:34:48
    Потому и невозможен синтез в пробирке
гипотеза-->эксперимент-->наблюдение в природе


василий андреевич

  Ох, Вит. Выведите из мартышки человека, а когда убедитесь, что это невозможно, заключите - люди - пришельцы из космических далей или Творчество "марсианских Компьтерщиков".
  И любой эксперимент по макроэволюционному скачку невозможен. Мы его даже в отложениях не дешифрируем. Так давайте вместо вопроса, почему невозможен, сделаем умное выражение лика о неисповедимости путей.

  Мы привыкли судить в терминах информатики, не зная, что такое информация - лишь источник/приемник, да код между ними. А про передающую среду забываем, потому что боремся с ее искажающем влиянием за счет оцифровок передаваемых сведений. Так же и с геномом, кодирующим "приказы" для фенотипа. Надо, дескать, только изучить передающий язык. А то, что фенотип - это среда, искажающая сообщения до непостижимого беглому взгляду абсурду, лучше отмахнуться, как от назойливой мухи.
  Алексей приводит пример синтеза на глинистых чешуйках, но раз у Опарина эксперимент не удался, то глина - просто глина.
  А если я скажу, что на глинистых минералах идут процессы, подобные нервной деятельности, то Вы и вовсе посчитаете меня за идиота. Таковы уж наши установки под общим названием симулякр. Ядро Земли - железное, хотя никто этого не знает. Дифференциация на базальтовую и гранитную составляющие - это действие гравитации, хотя никто не наблюдает воочию. А тот факт, что базальт, по составу, "равен" глине, а гранит песку - не вызывает ни йоты эвристических эмоций.

  Вот минула абиогенная эпоха Земли, когда взаимодействие алюмосиликатов и углеводородов породило водяное "отравление", как среду, губительную для первых органосинтетиков. А много позже было кислородное отравление, а теперь отравление социальное. И таких отравлений масса, включая наблюдаемые, как ломка экосистемы, пребывающей в стазисе. И только после ломки на арену выходит неизвестно откуда взявшийся плод макроэволюционного "творчества".
  Есть емкий термин - историзм становления. Нельзя дважды пройти через него. Как думаете, почему?

vit

Цитата: василий андреевич от июля 09, 2020, 11:34:10
  Есть емкий термин - историзм становления. Нельзя дважды пройти через него. Как думаете, почему?

потому что история не научна, её нельзя ни верифицировать ни фальсифицировать

василий андреевич

  Вообще-то я не об истории, а о историзме, как науке о принципах становления событийностей во времени. "Нельзя дважды войти в одну реку" - это не о времени, а о историзме.
  Например, если цепочки сопутствующих явлений произошли в катархее, то они не могут повториться в архее. Переводя на нашу тему - становление триады белок-РНК-ДНК состоявшись единожды не может быть воспроизведено даже при соблюдении всех условий. Один из возможных наиболее общих ответов - энтропия вселенной необратимо повысилась.

vit

Цитата: василий андреевич от июля 09, 2020, 21:21:43
  "Нельзя дважды войти в одну реку"....
.

....не имея машины времени.

я тоже за оценку по статистической вероятности.

василий андреевич

Цитата: vit от июля 10, 2020, 14:49:10я тоже за оценку по статистической вероятности.
Лаконичность высказывания можно только приветствовать, правда, за ней часто стоит желание отделаться от собеседника...
  В создании раздела статистической физики стоят такие Имена, что глядя на них, можно потерять не только фуражку, но и голову. Нам бы ответить/предположить, является ли абиогенез марковским (случайным)? На мой дилетантский взгляд, не является. Да и само понятие биоэволюции отгораживается от эволюции косных систем понятием отбора. Отбор начинает выступать в роли храповика, сдвигающего обратимость реакции распад-синтез в сторону не просто синтеза, а целенаправленной организации синтезируемых комплексов.
  При этом, ясен пень, что образ цели не равен ее Целеполаганию. Вместо целеполагания, зачастую ставят "естественное стремление", но от этого слаще не делается. Я знаю четко единственное стремление со множествами исключений на открытость систем - это повышение энтропии. Второе стремление с еще большими исключениями - это потенциальный минимум (почти ниша) или избавление от высвобождаемой энергии. Ныне модно вводить еще третье стремление - к информационной самодостаточности, которая взваливается на ДНК.
  Питер, спасибо ему, успешно отбивает всю охоту замкнуть условный процесс ДНК-РНК-белок-амины вновь на ДНК. То есть процесс полностью(?) открыт - ресурс для ДНК через "пищеварение" из внешней среды, а амины, как продукты метаболизма вновь в среду. Рулит энтропия, как обесценивание - от солнечного излучения к отходам углеводородов недр. В принципе, ясно.
  Сложнее с энергетикой. Есть ли тот образ потенциальной ямы, "над" которой "зависают" организмы в попытке выиграть отбор? Вроде так, чем успешнее кушаешь и какаешь, тем успешнее "зависаешь". А кушать лучше, когда косные марковские процессы становятся информацией для организменных, не марковских. Дескать, так и так все пойдет в тепловой рок, а мы посидим на "катализе-ускорении" того, что и без нас случится.

  Я специально так упростил (ха-ха), что бы подчеркнуть целевой образ репликации, как потуги задержаться на "горке" жизни. Если для косной системы ее эволюция сводится к захоронению за барьером энергии активации, то живая система копит информацию, как в этой яме не оказаться. А потому не спешит избавиться от излишков свободной энергии, а трансформирует ее в такие метаболики, которые наилучшим образом заполняют потенциальные ниши. Те простейшие, которые когда-то были вершиной, ныне копошатся ближе к основанию, созидая для нас свободную энергию сопоставимую по мощности с солнечным излучением, используемым растениями.

  Итак, пока нет жизни и полноценной репликации, должен иметь бытность целевой процесс, не вписывающийся в рамки ньютонианства - действие равно противодействию. Противодействие становится не адекватно действию. Например, флуктуативная точечная сила, вместо того, что бы разорвать синтетическую связь, отводится на побочное действие, как это происходит, если рядом есть атф.
  "Симбиоз" глины и органики сложился задолго до появления жизни. Чешуйчатый минерал (глина) гигро(гидро)скопичен и способен образовываться задолго до появления водной оболочки планеты. При этом вода может рассматриваться, как метаболический отход процесса окисления водорода, т.к. вода способна пребывать в наивысшем состоянии энтропии среди прочих минеральных частиц, а это позволяет идти процессам с понижением энтропии.
  Если сможем предложить форму для относительно свободной энергии, мятущейся "вдоль обрыва, по-над пропастью" - сделаем первый шаг к пониманию протрепликативного процесса. Но уверен, что эта форма интегративна, т.е. обеспечивается конечным множеством обменных энергетических процессов, с суммарной мощностью, превышающей измеряемый процесс метаболизма/обесценивания.

  Что можно вообразить, как проторепликаю? Как сохранение себя при естественном распаде? Пока нет конкретного репликатора, надо искать кольцевой процесс по типу камень-ножницы-бумага-камень-. Появление репликатора разорвет это "кольцо", сделав один из элементов частично самодостаточным.