Теория панспермии - за и против.

Imperor · ноября 10, 2007, 15:16:05

кстати, насчет этих структур... их тоже можно трактовать, как хочешь. Можно, как окаменевшую бактерию, а можно, как просто зерно графита. Можно, как известковые следы бактерий океанского дна (в метеорите с Марса), а можно и не как... Еськов, вроде, писал, что аминокислоты прилетают к нам с метеоритами в виде совершенно равной смеси из L и R - изомеров. Т.е. эти аминокислоты явно неорганического происхождения.

Alexy · ноября 10, 2007, 15:18:08

По-моему, 4,5 млрд. лет или 15 млрд. лет эволюции - роли не играе, ибо разные кинетические процессы отличаются по скорости как правило не в разы, а на порядки.

Главное чтобы за период существования вселенной, в каком-то ее месте были условия для возникновения РНК мира и при этом имелись аминокислоты. (Можно было бы также принять "наислабейший" вариант антропного принципа, состоящий в одной "роковом совпадениии": мы в какой-то момент находились недалеко от того места).
Дальнейшие ступени эволюции видимо в принципе менее проблематичны.

Alexy · ноября 10, 2007, 15:40:16

Если была среда, где более-менне стабильно могли существовать РНК, и была репликация, то отбор работал уже там.

Если в РНК-мире появился бы катализатор синтеза полипептидной цепочки из готовых аминокислот, то после этого в принципе мог появиться и матричный синтез, открывавший возможность для отбора белков как в бесклеточной, так и в клеточной среде.

Комбинатор · ноября 10, 2007, 15:52:45

Цитата: "Imperor"
Недостатки гипотезы панспермии:

1. Полное радиомолчание Вселенной.

Этот факт очень легко обьясняется, если предположить, что период времени, в течении которого цивилизация активно "фонит" в радиодиапазоне очень короткий (скажем, порядка нескольких сотен лет) .

Цитата: "Imperor"
2. Поскольку выяснилось, что всей нашей Вселенной всего лишь 13 млрд. лет (т.е. вся Наша Вселенная только в 3 раза старше (!) планеты Земля), то времени на зарождение жизни где-то там вдали... остается совсем мало.
До ближайшей к нам звезды а-центавра расстояние - 4 св. года. Современный истребитель (4 скорости звука) будет лететь до этой звезды ~ 800.000 лет.
Между тем, диаметр нашей Галактики составляет 100.000 св. лет. Поэтому я не понимаю, каким образом:
Цитировать- в случае зарождения жизни на какой-либо планете нашей галактики, она, как показывают, например, оценки А.Д.Панова, за срок всего порядка нескольких сот миллионов лет может "заразить" всю галактику;
Особенно если вспомнить, что для передачи "заражения" необходим довольно редкий случай, когда из уже "зараженной" планеты, каким-то образом вышибается кусок, причем у этого куска скорость должна быть достаточна, чтобы преодолеть притяжение данной планеты. А если мы вспомним, что этот улетевший кусок должен не промахнуться мимо очередной планеты, а попасть точно в нее...
Диаметр нашей солнечной системы, если мне не изменяет память - 11 св. часов. Диаметр солнца - 1 млн. километров. Т.е. луч света пролетит вдоль нашего Солнца за 3 секунды... а потом он будет 5.5 часов лететь до орбиты Плутона. Для такого ОКЕАНА пустоты несчастные 9 планет в этом океане (диаметр Земли ~ 12000 км, т.е. 0.04 св. сек) - вообще можно игнорировать, и считать, что наша Солнечная система - это просто пустота. Поэтому вероятность того, что прилетевший от другой звезды "зараженный метеорит" вообще попадет на какую-либо планету (и уж тем более, на подходящую для этого планету) - крайне ничтожна.
Поэтому я недоумеваю, почему у Панова для заражения нашей Галактики требуется всего лишь несколько сот миллионов лет... :shock:
Нельзя ли привести соответствующую ссылку?

Нет проблем.
http://www.chronos.msu.ru/RREPORTS/panov_seti.pdf
Раздел 2.3 - Масштаб времени панспермии

Комбинатор · ноября 10, 2007, 15:54:08

Цитата: "Alexy""Следов жизнедеятельности" - недвусмысленно и по-русски

Согласен.

Комбинатор · ноября 10, 2007, 16:02:03

Цитата: "Alexy"По-моему, 4,5 млрд. лет или 15 млрд. лет эволюции - роли не играе, ибо разные кинетические процессы отличаются по скорости как правило не в разы, а на порядки.

Это важно в том смысле, что позволяет найти удовлетворительное объяснение сверхкороткой продолжительности этапа от первичного бульона до прокариот, которая при традиционном подходе оказывается даже меньше продолжительности этапа от прокариот до эвкариот. Продолжался ли этот этап несколько сот миллионов лет, или несколько миллиардов лет, это уже разница на порядок.

Imperor · ноября 10, 2007, 17:06:20

Цитата: "Комбинатор"Этот факт очень легко обьясняется, если предположить, что период времени, в течении которого цивилизация активно "фонит" в радиодиапазоне очень короткий (скажем, порядка нескольких сотен лет) .

А почему такой короткий? Чем Вам так не нравятся радиоволны? Или Вы считаете, что цивилизация за это время перейдет к сверхсветовым источникам передачи информации?

Ну тогда Вам к Эйнштейну.
Большинство специалистов, наоборот, считают, что если где-то возникнет разумная цивилизация, то она обязательно станет использовать радиоволны (ибо удобно).

ЦитироватьНет проблем.
http://www.chronos.msu.ru/RREPORTS/panov_seti.pdf
Раздел 2.3 - Масштаб времени панспермии

Спасибо. Я посмотрел. Как и следовало ожидать, в предлагаемой модели такие "мелочи", как указанная мной вероятность "попадания" метеоритом в
планету абсолютно не учтены :shock: Поэтому и получилось 300 млн. лет...
Вообще, меня просто поражают подобные модели :shock:
Итак, автор пишет:

ЦитироватьЕсли звезда-носительница инфекции пролетит не слишком далеко (порядка парсека) от другой звезды, то эта последняя может быть заражена уже непосредственно через космос.

Давайте разберем эту замечательную фразу. Что такое один парсек? Это 3.6 световых года. Допустим, звезда подошла к звезде на эти 3.6 световых лет. Именно в это время с какой-то "инфицированной планеты" выбивается метеор и пускается в путь. Отметим, что статистически, этот метеор может быть выбит под любым углом, т.е. направление его полета будет равновероятным во всех направлениях. Какова вероятность того, что этот метеор преодолеет 3.6 световых лет (т.е. 34 триллиона километров (!)) и брякнется точнехонько на планету диаметром 12 тыс. км? :shock:
В качестве иллюстрации отмечу, что Солнце постоянно излучает в Космос некую энергию. До Земли доходит 1/2.000.000 часть этой энергии. Земля находится на расстоянии 150.000.000 км от Солнца.
Сколько метеоритов должна испустить "инфицированная" планета, чтобы попасть одним из них в другую планету диаметром 12 тыс. км с расстояния 34.000.000.000.000 км, испуская эти метеориты по равновероятным направлениям (подобно солнечному излучению)... предоставляю судить читателю.

Комбинатор · ноября 10, 2007, 17:33:28

Цитата: "Imperor"
А почему такой короткий? Чем Вам так не нравятся радиоволны? Или Вы считаете, что цивилизация за это время перейдет к сверхсветовым источникам передачи информации? Ну тогда Вам к Эйнштейну.
Большинство специалистов, наоборот, считают, что если где-то возникнет разумная цивилизация, то она обязательно станет использовать радиоволны (ибо удобно).

Возможны два основных варианта ответа на этот вопрос:
1. Практически все высокоразвитые цивилизации (ВЦ) очень быстро погибают в силу каких-то фундаментальных причин, либо переходят в такую фазу развития, при которой контакты с другими ВЦ становятся им неинтересными.
2. Есть более эффективные средства связи (гравитационные волны, или даже просто узконаправленное электромагнитное излучение), на которые ВЦ очень быстро и переходят.

Цитата: "Imperor"
Спасибо. Я посмотрел. Как и следовало ожидать, в предлагаемой модели такие "мелочи", как указанная мной вероятность "попадания" метеоритом в
планету абсолютно не учтены :shock: Поэтому и получилось 300 млн. лет...
Вообще, меня просто поражают подобные модели :shock:
Итак, автор пишет:
ЦитироватьЕсли звезда-носительница инфекции пролетит не слишком далеко (порядка парсека) от другой звезды, то эта последняя может быть заражена уже непосредственно через космос.
Давайте разберем эту замечательную фразу. Что такое один парсек? Это 3.6 световых года. Допустим, звезда подошла к звезде на эти 3.6 световых лет. Именно в это время с какой-то "инфицированной планеты" выбивается метеор и пускается в путь. Отметим, что статистически, этот метеор может быть выбит под любым углом, т.е. направление его полета будет равновероятным во всех направлениях. Какова вероятность того, что этот метеор преодолеет 3.6 световых лет (т.е. 34 триллиона километров (!)) и брякнется точнехонько на планету диаметром 12 тыс. км?
В качестве иллюстрации отмечу, что Солнце постоянно излучает в Космос некую энергию. До Земли доходит 1/2.000.000 часть этой энергии. Земля находится на расстоянии 150.000.000 км от Солнца.
Сколько метеоритов должна испустить "инфицированная" планета, чтобы попасть одним из них в другую планету диаметром 12 тыс. км с расстояния 34.000.000.000.000 км, испуская эти метеориты по равновероятным направлениям (подобно солнечному излучению)... предоставляю судить читателю.

Попадать точно в планету совсем не обязательно. Если метеорит летит хотя бы примерно в направлении соседней звезды, то он с высокой вероятностью будет захвачен её гравитационным полем и выйдет, вращаясь вокруг неё, на какую-то нестабильную орбиту. Далее, под воздействием возмущений, которые эта орбита будет претерпевать под действием гравитации планет "новой" звезды, он, скорее всего, в конце-концов упадёт на одну из них. То есть, нужно оценивать не вероятность попадания его прямиком на какую-то конкретную планету конкретной звезды, а вероятность его захвата гравитационным полем сблизившейся звезды. А это уже совсем другое дело...

Дж. Тайсаев · ноября 10, 2007, 18:37:35

Как выясняется, условия жизни в Космосе даже лучше подходят для сохранения зерен жизни на протяжении длительного периода полета (заморозка).
Есть другая проблема, которая частично уже обсуждалась. Допустим мы стреляем из дробовика в глухаря, который находится на тысячу килиметров от нас. Допустим мы попали и дробь долетела. Какая вероятность, что при допустимой кучности, хоть одна дробинка попадет в глухаря? Думаю что ничтожная. А ведь попасть в планету куда сложнее на таком растоянии, если даже лазер, при всей своей когерентности, если бы достиг луны, оставил бы там пятно в один километр. В лучшем случае одна подходящая планета в галактике на тысячу (в действительности гораздо меньше). Пусть даже так. Следовательно эти споры должны пролететь растояние в среднем 50 световых лет до Земли (кстати, если учесть, что мы на периферии Галактики, проблема еще более усложняется). Даже если дробинок было милиарды и они непрерывно выстреливали, вероятность, что через такое растояние хоть одна "дробинка" попадет на Землю ничтожна, а ведь их должно быть много, иначе чисто статистически вероятность прижиться практически нулевая. Комбинатор приводит вполне логичный аргумент, с захватом гравитационным полем, но это лишь частично решает проблему кучности.
Это был главный мой аргумент против. Но совершенно неожидано для себя я нашел выход. Вернее Гринберг, который подсчитал, что Солце и Земля через каждые 110 милионов лет проходит через высокие концентрации пыли и газа. При этом общий приток космической пыли составляет 10 в 3(степени) - 10 в 4 тонн в год. Думаю, что теоретически это решит проблему см. Гринберг Дж.М. Химическая эволюция межзвезной пыли как возможный источник предбиологического материала // Кометы и происхождение жизни. М:Мир, 1984.
Остается только один весомый аргумент, я уже не уверен, но все еще предполагаю, что вероятность земного абиогенеза все же была выше. В случае панстпермии мы выигрываем несколько миллиардов лет (для нелинейных реакций это непринципиальное преимущество), зато тогда приходится решать уже две проблемы, первичного самозарождения жизни где-то и возможность ее доставки на Землю.
А по поводу соответствия концентраций химических элементов в живых организмах и в мировом океане, пока к сожалению не нашел, может кто-то подскажет ссылку. Что такая есть я уверен.

Комбинатор · ноября 10, 2007, 18:54:42

Цитата: "Дж. Тайсаев"Хорошо пороюсь. Помню где-то лежала книга Серебровской, но это уже завтра.

Пока суть да дело, я кое-что сам нарыл в и-нете.
Вот здесь:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0

Приведён процентный состав (по массе) содержания химических элементов в морской воде.

Химические элементы (по массе)----
Элемент    Процент
Кислород    85,7
Водород    10,8
Хлор     1,9
Натрий     1,05
Магний     0,1350
Сера     0,0885
Кальций    0,040
Калий     0,0380
Бром     0,0065
Углерод    0,0026

А вот здесь:

http://shkola.lv/index.php?mode=lsntheme&themeid=106

приведён (тоже по массе) химический состав живых клеток.

Элемент     Количество %
Кислород   65-75
Углерод    15-18
Водород    8-10
Азот    1,5-3,0
Фосфор    0,2-1,0
Калий    0,15-0,4
Сера    0,15-0,2
Хлор    0,05-0,10
Кальций    0,04-2,00
Магний    0,02-0,03
Натрий    0,02-0,03
Железо    0,01-0,015
Цинк    0,0003
Медь    0,0002
Иод    0,0001
Фтор    0,0001

Ну, с водородом и кислородом всё ясно, вода, она и есть вода.

Далее, как легко видеть, содержание некоторых химических элементов в клетках различных типов различается на порядки. Что бы уменьшить погрешность, не будем принимать эти элементы во внимание в наших расчётах. Зададим некую планку, скажем равную 2, то есть, если содержание какого-то элемента в разных клетках меняется более, чем в два раза, то мы не учитываем его в расчётах. В противном случае, берём среднее между минимальной и максимальной концентрициями. Итак, что в итоге получается?

Элемент, его содержание в живых клетках, его содержание в морской воде

Углерод, 16.5, 0.0026
Азот,    2.25, < 0.0026
Сера,    0.175,     0.0885
Хлор,    0.075, 1.9
Магний,    0.025, 0.135
Натрий,    0.025, 1.05
Железо,    0.0125,     < 0.0026
Цинк, 0.0003, < 0.0026
Медь,    0.0002, < 0.0026
Иод, 0.0001, < 0.0026
Фтор,    0.0001, < 0.0026

Итого, подведём итоги.
Углерода в 6000 раз больше в клетках, чем в морской воде, азота по крайней мере в 800 раз больше, серы в 2 раза больше, хлора в 25 раз меньше, магния в 5 раз меньше, натрия в 40 раз меньше. В общем, я бы сказал, что Ваш аргумент превращается в контраргумент. :wink:

Сергей · ноября 10, 2007, 19:07:54

Цитата: "Imperor"
конкретные ссылки мне пожалуйста, дайте. Например, объясните, каким образом белок в воде у Вас будет сохраняться не гидролизуясь

rogov.zwz.ru/Macroevolution/galimov2006.doc

Комбинатор · ноября 10, 2007, 19:39:27

Цитата: "Дж. Тайсаев"
Остается только один весомый аргумент, я уже не уверен, но все еще предполагаю, что вероятность земного абиогенеза все же была выше. В случае панстпермии мы выигрываем несколько миллиардов лет (для нелинейных реакций это непринципиальное преимущество), зато тогда приходится решать уже две проблемы, первичного самозарождения жизни где-то и возможность ее доставки на Землю.

Меня не слышат, это минус, но и не гонят, это плюс!
Видимо, придётся всё же подробнее остановиться на проблеме "мгновенного" появления на Земле бактерий. Я вовсе не оспариваю утверждения, что некая, возможно нелинейная, химическая эволюция могла за достаточно короткий срок привести к появлению некого семейства католитических реакций, воспроизводящих некие микро-РНК и соответствующие им белки. Может быть, это возможно, может быть нет, я этого не знаю, и, судя по всему, никто пока этого не знает. Я говорю о другом. Длина "осмысленных" участков этих микро-РНК (или пусть даже уже появились и крохотные прото-ДНК) , способных экспрессировать первые белки, обладающие хоть какой-то каталитической активностью, никак не могла превышать несколько десятков нуклеотидов. После этого, в любом случае, должна была начаться вполне себе дарвиновская конкуренция и эволюция, которая, как известно, не торопится. Так вот, каким образом этой, проходящей уже практически по "классическим" правилам эволюции, удалось за ничтожный срок в несколько сот миллионов лет создать такие совершенные и сложноструктурированные "фабрики" как археи и фотосинтезирующие бактерии? И почему сделав практически мгновенно такой гиганский, совершенно невообразимый скачёк, эволюция заснула, не придумав за последующие почти два миллиарда лет практически ничего принципиально нового? Да даже и появление эвкариотов по сравнению с появлением такого сложноструктурированного существа, как бактерия, это один дополнительный взмах кистью, не более...
О тех преимуществах, которые может дать идея панспермии для понимания феномена возможного появления жизни как фазового перехода, осуществлённого почти мгновенно в масштабах всей галактики, можно прочитать в разделе 2.4. статьи Панова, на которую я давал ссылку выше.

Дж. Тайсаев · ноября 10, 2007, 19:44:28

Комбинатор. На то она и жизнь, чтобы создавать повышенное осмотическое давление для веществ полезных и пониженное для вредных. Я наверное неправильно сформулировал мысль, нужно учитывать преимущественно микроэлементы, думаю, что для того что бы исключить вероятность активных процессов против градиентов концентраций, нужно брать нейтральные или относительно нейтральные элементы. Впрочем наверное тут вообще сложно что либо корректное накопать.
Кстати, есть еще аргумент, что все что до сих пор было обнаруженно из сложной органики все сплошь рацемические смеси. Значит, либо они абиогенного происхождения, либо (кстати я не понимаю почему нет) жизнь не обязательно хирально ассиметрична.

Дж. Тайсаев · ноября 10, 2007, 19:55:23

В принципе есть в Ваших аргументах логика. Единственное, почему обязательно археи были первыми, думаю, что это были гораздо более просто устроенные организмы, но это все равно не решает проблемы таких аномальных эволюционных скачков, чередующихся со стазисом, вернее еще более усложняет. Может есть еще другие варианты решения?

Сергей · ноября 10, 2007, 20:03:58

Цитата: "Комбинатор"Так вот, каким образом этой, проходящей уже практически по "классическим" правилам эволюции, удалось за ничтожный срок в несколько сот миллионов лет создать такие совершенные и сложноструктурированные "фабрики" как археи и фотосинтезирующие бактерии? И почему сделав практически мгновенно такой гиганский, совершенно невообразимый скачёк, эволюция заснула, не придумав за последующие почти два миллиарда лет практически ничего принципиально нового? Да даже и появление эвкариотов по сравнению с появлением такого сложноструктурированного существа, как бактерия, это один дополнительный взмах кистью, не более...

Комбинатор, бактерия может делиться каждые 20 минут. Длина её ДНК несколько миллионов пар.
Животные и растения размножаются раз за несколько лет. Длина их ДНК в тысячу раз больше, соответственно и вероятность удачной точечной мутации в тысячу раз меньше.

Отсюда удивительно не то, что эволюция замедлилась, а то, что она ещё продолжается.