Жизнь на Марсе: напряжение нарастает

[Imperor]

Вообще у бактерий есть какие-то системы тоже улавливающие фотон, изменяющие конформацию белка, который благодаря этому транспортирует протон. С чего-то в этом роде наверняка всё и начаналось.

DNAoidea! Вам сюда:

Вот тут, на русском языке, хороший научно-популярный обзор Эволюция биологических механизмов запасания энергии. Обзор, правда, немножко староват - 1999 г. Но написано интересно, легко читается. Там и про фотосинтез есть. Всем рекомендую.
http://filosof.historic.ru/books/item/f00/s00/z0000788/

В этой ссылке, помимо фантастической гипотезы аденинового фотосинтеза, еще и приведен перечен всех бактериальных "систем, улавливающих фотон..." Если найдете среди них хоть одну, настолько простую, что она могла самособраться случайно, то напишите мне.
Я еще раз повторяю Вам, что жизнь - это,  в первую очередь, цикл. Причем, цикл сбалансированный. Вы утверждаете, что циклы постепенно совершенствовались. А я Вам еще раз повторяю - если цикл сбалансирован, то постепенно (шаг за шагом) совершенствовать этот цикл невозможно - введение в него любого нового компонента (пусть даже и теоретически полезного) почти со 100% вероятностью приведет к разбалансировке этого цикла. Вследствие этого, такой цикл необходимо ребалансировать заново. Т.е., говоря проще, начинать ВСЮ работу сначала. Вероятность того, что введение какого-либо нового элемента в уже сбалансированный цикл не нарушит этот баланс - просто ничтожна. Например, допустим, у Вас есть работающая фотосистема I... Попробуйте в эту фотосистему втиснуть некоторые элементы незаконченной фотосистемы II... Что у Вас получится?.. Думаю, что даже если её всю уже законченную втиснуть в фотосистему I, работающую в одиночку... то это тоже приведет к дичайшему дисбалансу, и гибели всего цикла.
Еще пример - допустим, Вы очень сильно попотели, и собрали работающий РНК-организм, состоящий из уникальных РНКовых циклов... Вы и правда думаете, что встраивание в эти циклы белков - не нарушит данные циклы???
На практике, если Вы захотите вместо этих уникальных РНКовых циклов, получить ДНК-белковые, Вам придется полностью разрушить прежние циклы, и создать совершенно новые.

А если уж совсем серьезно, то биология давно выяснила, что жизнь, как уникальный самовоспроизводящийся цикл, состоящий из белков, жиров, нуклеиновых кислот, углеводов и воды... этот цикл может существовать только в виде клетки. Т.е. клетка - это и есть уникальная, далее неделимая работающая живая единица. Клетка - это и есть тот самый минимальный, работающий, сбалансированный цикл, который мы называем живой системой.
Предположение, что жизнь возможна и на основе других, более простых циклов, эмпирически не подтверждена ничем. Т.е. это - просто голая фантастика. Процитирую понравившуюся мне фразу с сайта Алексея Милюкова:

Для адепта эвологии его вера в вызревающую человечность обезьяны есть научно доказанный факт. Знаете, почему, читатель? Потому что, хоть «на пальцах», но показана его возможность. Какой-то набор звуков уже произнесен вслух. А этого для убежденного (верующего) эволюциониста достаточно. Вы – религиозный мракобес, если немилосердно отнимаете у исследователя возможность научно фантазировать на этом благодатном поле – о том, как именно хабилис этими инструментами владел, и как работа над ними формировала человеческую форму кистей его рук.

Милюков писал это про происхождение человека, но еще больше данная фраза подходит к вопросу происхождения жизни... Достаточно было Докинсу на пальцах показать Вам, что молекулы РНК ходят парочкой и медленно реплицируются (это в водном растворе!!!) как Вы готовы кричать "Алилуйя"!!! И никакой тяги к эмперической проверке у Вас не возникает... Это безусловный признак веры.
Кстати, а знаете, ведь Ахиллес логически черепаху тоже догнать не может... Давайте не будем проверять это положение на практике, а доверимся нашей логике и "принципиальной возможности" , т.к. на пальцах догнать не получается...  

[Imperor]

Та среда, которая может запустить "практически любую реакцию" [имеет источник энергии], одновременно является средой, разрушительной для этой самой органики. А та среда, которая органику консервирует, не в состоянии производить различные ее виды, кроме того, не в состоянии обеспечить взаимодействия органических молекул друг с другом.

Тогда получается, что лист растения - структура невозможная - потому как он имеет источник энэргии, поддерживающий органику и спсобен её накапливать. А там ещё и взаимодествия молекул происходят.

Конечно невозможная. Вот поэтому Вам и говорят, что самособраться подобная структура не могла. Лист существует за счет непрерывного конвейера, работающего с бешеной скоростью, когда разрушенная органика тут же заменяется новой, синтезированной. Чуть уменьшите эту скорость - и всё - конец Вашему листу. Чуть увеличьте - тоже конец. Чуть уменьшите ТОЧНОСТЬ работы данного конвейера - и ТОЖЕ КОНЕЦ.
Понятно, что возможность самосборки подобного конвейера стремится к нулю. Но разве можно объяснить даже самую простую вещь человеку, который искренне верует в обратное?

[Imperor]

3.8 млрд. лет назад - и уже современная цианобактерия... Помилуйте, Inry - это разве "жизнь развивалась постепенно..."?

http://macroevolution.narod.ru/fedonkin2006.htm

Теперь по поводу цианобактерий...
Эта ссылка http://macroevolution.narod.ru/fedonkin2006.htm действительно, очень интересна. Хотелось бы отметить только несколько вещей:

Самым ранним свидетельством жизни представляют облегченный изотопный состав углерода из графитовых включений в кристаллах апатита в архейских толщах комплекса Исуа (3,8 млрд. лет) в Гренландии [15]. Однако осадочная природа этих толщ не доказана. Не исключено метасоматическое происхождение вмещающих карбонатных пород и позднее формирование кристаллов апатита (и графитовых включений) под воздействием горячих флюидов в процессах метаморфизма Показана возможность фракционирования изотопов углерода, сходного с фракционированием в ходе фотосинтеза (до 50 ‰), в ходе этих метаморфических процессов [16, 17].

Итак, свидетельство о существовании жизни 3.8 млрд. лет есть, но оно не доказано.

Древнейшим свидетельством оксигенного фотосинтеза [/b]считались слоистые железные руды, ассоциирующие с древнейшими толщами юго-западной части Гренландии [18]. Осаждение этих руд требует свободного кислорода, но каков его источник? Накопление подобных руд в более поздние эпохи, особенно в период 2,5-1,7 млрд. лет назад, объясняют окислением железа свободным кислородом, продуцированным биологически, то есть в результате оксигенного фотосинтеза цианобактерий. Однако эти организмы, которых справедливо называют «приматами прокариот», имеют весьма высокую организацию и сложную систему фотосинтеза. На древе жизни, построенном на основе данных сравнительной геномики, цианобактерии занимают весьма высокое положение в домене Eubacteria, а молекулярные часы не допускают их появления ранее 2,7 млрд. лет (см. ниже). Цианобактерии не могли быть среди самых древних прокариот.

Здесь Федонкин утверждает, что древнейшее свидетельство оксигенного фотосинтеза (3.8 млрд. лет назад), скорее всего, неверно. Так как в столь далекие времена цианобактерий быть просто не могло... На каком же основании Федонкин делает такой вывод? А на таком, что иначе эти "приматы прокариот" просто не успели бы сформироваться в ходе эволюции... Интересный довод... Очевидно, что других сценариев развития жизни на Земле, кроме гипотезы абиогенеза, Федонкин даже не допускает...
Странно... а вдруг они [цианобактерии] действительно прилетели из космоса? Я уже не говорю про то, что в Библии первыми населенцами Земли указаны именно "трава, сеющая семя"... И эту библейскую фразу реальное древнейшее свидетельство оксигенного фотосинтеза подтверждает... Однако мы не будем трогать в данной ветке креационизм.  Но уж панспермия то могла быть?
Вот опять цитата из этой области:

Изотопный состав углерода из рассеянных зерен графита в толще метаморфизованных сланцев (3,7 млрд. лет) в юго-западной части Гренландии также допускает предположение о биологическом фракционировании, возможно, через фотосинтез [21]. Этот результат представляется более надежным. Водно-осадочная природа сланцев не вызывает сомнения. Зерна графита сформировались при нагревании исходного органического вещества, биологическое происхождение которого весьма вероятно. Таким образом, не исключается возможность существования фотосинтеза 3,7 млрд. лет назад. Остается неясным, мог ли такой процесс осуществляться в условиях раннего архея.

Так все-таки, фотосинтез 3.7 млрд. лет назад был?
Далее:

Биогенная природа древнейших пластовых строматолитов (3556 ±32 млн. лет, серия Варравуна, северо-западная Австралия) подтверждена данными морфологического и микроструктурного изучения этих биолитов и результатами изотопного анализа углерода из сопутствующего органического вещества [35]. Строматолиты обычно считаются аналогами современных цианобактериальных матов. Раннеархейские окремненные микрофоссилии, сопутствующие строматолитам, по форме, размеру и палеоэкологическим обстановкам весьма напоминают некоторых гетеротрофных бактерий и цианобактерий. Некоторые исследователи прямо относят древнейшие микрофоссилии к цианобактериям [36], весьма высоко организованным прокариотам, осуществляющим оксигенный фотосинтез. Однако это мнение разделяется далеко не всеми специалистами. Некоторые аноксигенные фототрофные прокариоты, например, нитчатые зеленые бактерии, составляющие особую эволюционно древнюю группу Chloroflexi, морфологически весьма схожи с цианобактериями. Не исключено, что древнейшие бактериальные маты формировались не цианобактериями, а анаэробными нитчатыми зелеными бактериями при участии пурпурных и одноклеточных зеленых серных бактерий [37]. Есть и другие причины сомневаться в цианобактериальной природе раннеархейских микрофоссилий, в частности данные молекулярных часов (см. ниже).

Итак, учеными обнаружены структуры, возрастом 3.5 млрд. лет, которые аналогичны современным цианобактериальным матам... Несмотря на эту похожесть, принадлежность этих строматолитов к цианобактериальным - еще не доказана...
Это напоминает мне ситуацию - "человек - похожий на генерального прокурора..."
Может быть, если что-то так похоже на цианобактериальный мат, то стоит предположить, что это и есть цианобактериальный мат?
Подобно тому, как если что-то выглядит как утка, ходит как утка, и крякает, как утка, то стоит предположить, что это и есть утка?  
Но, в принципе, мне импонирует такая осторожность ученого. Хорошо, будем ждать, когда новые данные докажут нам, что это и есть цианобактериальный мат.
Хотя, в принципе, это не суть важно. Допустим, 3.8 - 3.5 млрд. лет назад на Земле уже были не цианобактерии, но, например, археи, образующие бактериальные маты... И что, проблема происхождения жизни этим решается? Разве архея так просто устроена? Наоборот, она тоже фантастически сложна, по сравнению с куриным бульоном.
А вот совсем интересная цитата из Федонкина:

Наиболее важные результаты в отношении ранней истории органического мира формируются в той области сравнительной геномики, которая базируется на анализе большого количества полностью секвентированных геномов Bacteria, Archaea и Eukarya (см. например, [98]). Эти модели показывают, что последний общий предок всех ныне живущих организмов уже существовал 4 млрд. лет назад

Хочется воскликнуть - ОГО! 4 млрд. лет назад! Это ведь одновременно с формированием гидросферы и атмосферы!

Интересно, что этому гипотетическому предку уже были присущи терминальные оксидазы, катализирующие реакции с кислородом, нитратом, сульфатом и серой — этот вывод сделан на основе генетического анализа дыхательных цепей Bacteria, Archaea и Eukarya [99]

Действительно, интересно Даже очень интересно. Т.е. самый древний предок уже "работал" со свободным кислородом!
e-note, не правда ли, очень интересно?
Вот что предполагает по этому поводу Федонкин:

Можно предположить, что физиологическая адаптация к кислороду в условиях древней бескислородной атмосферы могла сформироваться у прокариот, обитавших в зоне крайнего мелководья, где кислород появлялся в дневное время в результате фотодиссоциации воды

Итак, кислород был. Правда, здесь Федонкин не учитывает то обстоятельство, что кислород должен был образовываться не в "зоне крайнего мелководья", а в верхних слоях древней атмосферы, и пропитывать эту атмосферу сверху донизу.
Вот "зарисовочка" тогдашних условий http://www.scgis.ru/russian/cp1251/dgggms/2-97/evol-klm.htm :

Судя по изотопно-кислородным сдвигам в архейских морских кремнях и кремнистых сланцах, температуры морских вод в архее достигали 70 - 90 ° С [23- 25] . По оценкам же, приведенным в работе Х. Смита, Дж. О' Нила и А. Эрланка [9] , температура воды в архейском океане поднималась даже до 100 ° С.

Такая ситуация могла наблюдаться только в одном случае - при существовании в архее достаточно плотной атмосферы. Но из всех возможных газов только СО2 мог создать такое повышенное давление атмосферы. Действительно, азота на Земле для этого слишком мало, кислорода тогда вообще практически не было, а такие газы, как метан неустойчивы и быстро разлагаются под влиянием жесткого излучения Солнца (особенно в присутствии гидроксил-иона, также при этом возникающего во влажной атмосфере).

Мы оценили по выражениям ( - (10), что для разогрева земной поверхности до температур около 70 - 80 ° С, необходимо чтобы давление атмосферы поднялось до 8 - 10 бар (при таких давлениях кипение воды происходит только при 170 - 180 ° С). Отсюда видно, что в архее сформировалась достаточно плотная атмосфера, состоявшая по нашим оценкам, на 90 - 85 % из углекислого газа и на 10 - 15 % из азота (рис. 5). Суммарное давление архейской атмосферы превышало 10 бар, а парниковый эффект достигал почти 120 ° С.

Итак, атмосфера была очень плотной, горячей и влажной...
В связи с этим, у меня вопрос ко всем читателям данной ветки - кто-нибудь верит, что в этой БАНЕ фотолиз воды шел не в верхних слоях атмосферы???

[Imperor]

Ну и, наконец, на закуску...

Древнейшим свидетельством оксигенного фотосинтеза считались слоистые железные руды, ассоциирующие с древнейшими толщами юго-западной части Гренландии [18]. Осаждение этих руд требует свободного кислорода, но каков его источник?

Итак, слоистые железные руды возрастом 3.8 млрд. лет все-таки окислены... Это не подлежит сомнению.
e-note предположил "универсальную отмазку" про кислородные оазисы... Но Федонкин не согласен с e-note. Ибо "оазисы" должен кто-то делать. Кто-то живой, причем, оксигенно-фотосинтезирующий...
Вот что пишет Федонкин по этому поводу:

Накопление подобных руд в более поздние эпохи, особенно в период 2,5-1,7 млрд. лет назад, объясняют окислением железа свободным кислородом, продуцированным биологически, то есть в результате оксигенного фотосинтеза цианобактерий. Однако эти организмы, которых справедливо называют «приматами прокариот», имеют весьма высокую организацию и сложную систему фотосинтеза. На древе жизни, построенном на основе данных сравнительной геномики, цианобактерии занимают весьма высокое положение в домене Eubacteria, а молекулярные часы не допускают их появления ранее 2,7 млрд. лет (см. ниже). Цианобактерии не могли быть среди самых древних прокариот.

Итак, согласно Федонкину, 3.8 млрд. лет назад создавать "кислородные оазисы" было просто НЕКОМУ.

Но если оксигенный фотосинтез еще не сформировался 3,8 млрд. лет назад, следует искать другие возможности окисления железа, например: фотохимическое окисление под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца в отсутствие озонового экрана или биологическое окисление железа фотосинтезирующими бактериями [19, 20]

Хочется добавить - "или свободным кислородом атмосферы".
Кстати, интересная мысль - насчет "фотохимического окисления железа". Т.е. Федонкин предполагает, что поток ультрафиолета был настолько интенсивным, что даже железо окислялось...
Вспомним, что наш спор начался с того, что я высказал тезис - поскольку кислород в древней атмосфере был, то гипотеза абиогенеза невозможна, ибо вся органика разрушалась этим кислородом...
Но, в принципе, мне не очень важно, чем именно разрушалась органика. Например, если ультрафиолет был способен окислить даже железо  :!: то уж от органики он не оставил бы и следов.
Но и кислород должен был быть в наличии, ибо такой поток ультрафиолета, который образует залежи железных руд, просто обязан был фотолизовать воду (c образованием кислорода) в массовых масштабах.

[Gilgamesh]

И, всё же, к жизни на Марсе
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?7198

[Imperor]

И, всё же, к жизни на Марсе
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?7198

Кстати, это, возможно, и объясняет, почему атмосфера Марса - кислородная (0.13% O2).

[DNAoidea]

Имперор, я один умный вещь скажу, только вы не обижайтесь (с):
руды по действием окисляющего ульрафиолета могли формироваться на поверхности земли, или под небольшим слоем воды, куда проникает ультрафиолет, а органика формироваться чуть глубже, где он уже поглощается водой. или вода уже не голубого цвета?
Это про окисление, а про окислителей цианобактерий - так кто сказал, что нои единственный фотосинтезирующие организмы? Даже сейчас имеются иные фотосинтетики, с более примитивным механизмом (которых сохранился несмотря на конкуренцию с более совершенным), то ли дело тогда... Да и как выглядят молекулярные часы на таких промежутках времени? Опять неточность получается стало быть...

[Gilgamesh]

Пастернака не читал, но рекомендую
http://www.avaxhome.ru/ebooks/isbn_3540206248.html

[b-graf]

Климатические эпохи Марса (реконструкция годичной давности, до прибытия нового американского аппарата)
http://www.membrana.ru/articles/global/200.../21/172100.html
Марсианский вулкан взорвался из-за столкновения с морской водой
http://www.membrana.ru/lenta/?7207

Но, собственно, ламерский (и возможно оффтопичный) вопрос - о возможной вымершей жизни. Смотрел серию "Жизнь" из сериала BBC "Планеты". Там показывались камни с безснежного антарктического высокогорья (условия похожи на марсианские: холодно и сухо), внутри которых есть микроорганизмы, оживающие всего на несколько часов в году (когда попадает вода). Вопрос: а как происходит окаменение такого рода организмов ? Т.е. когда же они помирают по-настоящему, раз могут подолгу существовать в полузасушенном виде ? Сколько теоретически они могут продержаться ? (К сожалению, не было подробностей о классификации их - но точно прямо внутри камня, на глубине от 1 мм). Т.е. если допустить, что после начала современной геологической эпохи (см. выше) все же периодически то здесь, то там раз в несколько сот или тысяч лет на Марсе возникают благоприятные условия для оживления таких организмов, могут ли они жить в таком режиме постоянно (3 млрд. лет) или как долго протянут (т.е. может сколько-то протянули, но все же вымерли) ?

(Ну, оставляя в стороне вопрос об условиях зарождения жизни - только условия сохранения).

[DNAoidea]

Ну соры наверное могут существовать миллионнами лет - я от одного микробиолога слышал, что вроде есть данные когда извлекали их из кристалов, которым миллионны лет, правда, он тут же оговорился, что тут могут быть всякие "штучки" с кристаллом за такие времена, поэтому может быть что они и не держатся столько...
Вот задумался про другое - если в недрах Марса есть вода, то может там она жидкая где-нибуть? И за счёт каких-нибуть реакций жизнь может там существоать?
интересное предоложение в ссылке даной Гильгамешем:

permafrost regions, such as parts of Siberia and the Antarctic

Кто тут из Сибири?   неужели там также как в Антарктике? :shock:
А вообще ссылка дельная, спасибо.

[sss]

интересное предоложение в ссылке даной Гильгамешем:

permafrost regions, such as parts of Siberia and the Antarctic

Кто тут из Сибири?   неужели там также как в Антарктике?

Я из Сибири. Возможно, они имели в виду вечную мерзлоту? Но я бы не сказал, что она сильно похожа на Антарктиду. Совсем другие условия, совсем другая биота. Скорее уж, на Антарктиду/Марс может быть похоже высокогорье, Гималаи какие-нибудь...

[Рома]

Я еще раз повторяю Вам, что жизнь - это,  в первую очередь, цикл. Причем, цикл сбалансированный. Вы утверждаете, что циклы постепенно совершенствовались. А я Вам еще раз повторяю - если цикл сбалансирован, то постепенно (шаг за шагом) совершенствовать этот цикл невозможно - введение в него любого нового компонента (пусть даже и теоретически полезного) почти со 100% вероятностью приведет к разбалансировке этого цикла.

Имперор, Вы имели смелость утверждать, что имеете некоторое представление об экосистемных связях. Скажите, по Вашему мнению, возможно ли внедрение нового вида в сбалансированную (или несбалансированную) экосистему? Если "да", то почему она не разбалансируется после этого (или почему стабилизируется после разбалансировки)? Чем принципиально отличаются макроскопические биохимические циклы (масштаб геоценоза), от микроскопических (масштаб клетки)?  Какие закономерности, действующие на одном уровне, не будут действовать на другом?

[Imperor]

Скажите, по Вашему мнению, возможно ли внедрение нового вида в сбалансированную (или несбалансированную) экосистему? Если "да", то почему она не разбалансируется после этого (или почему стабилизируется после разбалансировки)? Чем принципиально отличаются макроскопические биохимические циклы (масштаб геоценоза), от микроскопических (масштаб клетки)?  Какие закономерности, действующие на одном уровне, не будут действовать на другом?

Просто насыпьте песку в подшипники собственной машины. Тем самым, Вы введете "новый элемент" в Вашу машину. А затем посмотрите, как эта система стабилизируется... Она, безусловно, стабилизируется. Только вот в каком виде?
Ну, можете еще попробовать закрутить болт прямо внутрь блока цилиндров... И тоже полюбуйтесь на результат... Еще можете колесо открутить, и заменить его табуреткой, например... В общем, представляю Вам дальше полную свободу действий в аналогичном направлении, до тех пор, пока Вы не уясните, чем экосистема отличается от живой клетки.

[Alexy]

В обоих случаях существуют элементы, при изменении которых загнется небольшая часть подситстем системы, и есть элементы, при изменении которых загнется всё.
Но в экосистеме доля таких архиважных элементов видимо меньше.

[Рома]

Сейчас с сыном посмотрел мультик, где всем известная мартышка, слоненок, питон и попугай решили "закрыть" закон Всемирного тяготения. Так вот. Они его взяли, и закрыли
Такой же цирк я наблюдаю сейчас и здесь. DNAoidea, как я понял, Вы сейчас хотите "закрыть" принцип Ле-Шателье?  :shock:

Закон всемирного тяготения никто закрывать не собирается. А вот "следствие" из него - "всякий брошенный предмет упадет на землю" верно далеко не всегда. Например, брошенный шарик с гелием будет подниматься в вверх. Для двухлетнего ребёнка - чудо. Школьник же знает, что на тело действует и другое следствие из закона всемирного тяготения - закон архимеда, что вода или воздух так же притягиваюся к земле и выталкивают шарик. То же с принципом Ле-Шателье. В открытых системах с постоянным удалением низкомолекулярного вещества, реакции поликонденсации (полимеризации с образованием низкомолекулярного вещества, в данном случае - воды) замечательно идут, что отражено как в учебниках по химии, так и в практике химической промышленности. В каких же условиях вода постоянно удаляется из химической системы?  Это может быть высыхание (модель "первичной пиццы"), замерзание ("первичное мороженное"), наличие спиртов ("первичный ликёр"), или жировых мицелл ("первичный бульон"). Думаю, никто не будет спорить, что в эуархее вода и замерзала и испарялась, спирты и жиры синтезировались абиогенным путём... Вне зависимости от причины, по которой вода покидала систему, принцип Ле-Шателье смещал равновесие в сторону реакции поликонденсации с выделением воды.