Происхождение Земли и жизни.

Автор Alexeyy, декабря 13, 2008, 06:30:49

« назад - далее »

Alexeyy

Попытался выяснить каким образом сейчас определяется возраст Земли и удивился тому, что информации не нашел. В одной книжке прочитал, что 5 миллиардов получается прибавлением к 4-ем миллиардам (наиболее древние, известные следы жизни) одного миллиарда как времени, необходимого для остывания расплавленной Земли и образования из расплавленного состояния Земной коры. Однако выяснил, что по современным представлениям Земля не была расплавленной (её поверхность). И у меня возникло такое ощущение, что возраст Земли в 5 миллиардов лет определяют по старинке, исходя из не верной гипотезы о расплавленном состоянии, прибавляя 1 миллиард к дате наиболее древних следов жизни.
Если это, действительно, так, то получается, что Земля может оказаться значительно старше 5 миллиардов. Что, на мой взгляд, весьма любопытно.
Не в курсе ли кто вопроса?

Set O. Lopata

По современным представлениям Земля не может быть старше Солнца :)
А сформировалось оно, по принимаемым ныне моделям звёздной эволюции, около 4,6 млрд. лет назад.

BogEma

Возраст определяют с помощью подсчета процентного содержания материнских радиоактивных элементов и конечного продукта их распада: для урана это свинец, рубидий дает стронций, а калий - аргон. Скорость распада ядер радиоактивных элементов пропорциональна их числу. Отсюда - экспоненциальное убывание количества радиоактивных ядер. Если N число распадающихся ядер, а N0 - их начальное количество, то N=N0*exp(-kt).

Определяют лишь число радиоактивных ядер N в данный момент и число ядер дочернего изотопа D: D=N0-N=N(exp(kt)-1).

Отсюда определяют t: t=(1/k)*ln(1+D/N).

Много сведений о прошлом Земли дают метеориты. Содержащиеся в каменных метеоритах уран и торий при распаде образуют изотопы радиогенного свинца. По отношения радиогенного свинца( то есть образованного в результате распада) к первичному определили возраст метеоритов, а следовательно и Земли, равный 4,6 млрд. лет.
Недавно время образования Земли (и других тел Солнечной системы) пересмотрено http://top.rbc.ru/incidents/30/08/2002/57711.shtml
Великая Вода заполняет Вселенную. Золотой зародыш возник из Великой Воды. И развился Мир. («Ригведа», книга X, гимн 121)

василий андреевич

Изотопные методы датировки дают возраст конкретного кристалла при условии его цельности после момента затвердевания. В верхних слоях земной коры по эитим датировкам не обнаружено пород старше 3,5 может 4 млрд.лет. Если принять гипотезу образования Земли из метеоритного вещества, то возраст около пяти миллиардов вполне допустим. Если из газо-пылевого облака вместе с Солнцем, то наверное больше. Но ведь есть гипотезы, что наше предСолнце взрывалось не менее трех раз, периодически выбрасывая дифференцированное в нем вещество. Ведь надо как-то объяснять и водород внешних планет-гигантов, и то что четыре внутренние планеты тяжелые. Но тогда, как быть с "тяжелыми" спутниками "легких" планет-гигантов? Есть гипотеза направленного взрыва Солнца, когда его вещество выкидывалось в виде струй при осевом вращении. Есть гипотеза столкновения двух предсолнц по касательной.
   В принципе, можно вести и летоисчисление от взрыва сверх новой, когда остановился разлет вещества галактики Млечного пути, и в гравитационных вихрях зарождались звездные системы, турбуленты перерождались (эволюционировали) в торообразные структуры, где дифференцировались в широкие орбитали из легких и внутренние орбитали из тяжелых элементов. Далее мелкомасштабные концентрации центрального газового гала и протопланетных дисков. В такой гипотезе допустимо постепенное разгорание Солнца, продолжающееся и по сей день. Дифференциация вещества Земли продожается и поныне, но тогда, она никогда не была тем расплавленным шаром, о котором возникает представление только потому, что на поверхности мы видим самые древние породы, состоящие из гранито-гнейсов. Но такие же по среднему составу породы выплавляются из недр и по сей день.

Что бы зародилась преджизнь нужна органика и вода, даже солнечного света не надо! А вот где грань между эволюцией сложных органических молекул, которые в водной среде начинают делиться естественно физическим образом, и той репликацией, которая почему-то (для меня неясному) считается величайшей случайностью жизнезарождения, придется разбираться биологам. Чем клетка, лишенная днк и рнк, но живая, отличается от сгустка органики окруженного оболочкой из гидрофобных молекулярных окончаний, но явно вроде бы неживой?

Сергей

Цитата: василий андреевич от апреля 19, 2010, 23:14:47
Чем клетка, лишенная днк и рнк, но живая, отличается от сгустка органики окруженного оболочкой из гидрофобных молекулярных окончаний, но явно вроде бы неживой?

Не может быть «живой» клетка без репликатора. Быть «живой» - это значит неограниченно долго сохранять упорядоченную структуру. Кроме как образованием копий это невозможно, поскольку внешние воздействия рано или поздно любую структуру разрушат.


василий андреевич

Цитата: Сергей от апреля 20, 2010, 01:17:34
Не может быть «живой» клетка без репликатора. Быть «живой» - это значит неограниченно долго сохранять упорядоченную структуру. Кроме как образованием копий это невозможно, поскольку внешние воздействия рано или поздно любую структуру разрушат.
Следовательно, надо давать исчерпывающую формулировку репликатора и по нему проводить условный водораздел между живым и неживым. Если простейший репликатор - это симметричная молекула с некой слабой группой химических связей, по которой происходит отделение одной половины от другой, то можно найти подобие и в косной природе.
  И встанет вопрос - эволюционно неизбежна такая репликационная способность или она весьма маловероятная случайность. Внешнее воздействие не только разрушает случайное, оно из серий случайностей "выбирает" только закономерное. В этом плане меня волнует вопрос о физической работе среды над вероятностными системами, в том аспекте, что именно эта отрицательная (по определению) работа разрушения и создает ту единственно возможную эволюционную стезю, наличие которой на Земле, мы и фиксируем.

valdeil

Цитата: Сергей от апреля 20, 2010, 01:17:34
Не может быть «живой» клетка без репликатора. Быть «живой» - это значит неограниченно долго сохранять упорядоченную структуру. Кроме как образованием копий это невозможно, поскольку внешние воздействия рано или поздно любую структуру разрушат.

Неживая клетка все же в себе содержит репликатор, доступный для анализа. А упорядоченная структура у кристаллов может сохраняться чрезвычайно долгое время, и без репликации. Отдельные организмы- смертны, значит, "живое"- это то, что может умереть?

Дем

василий андреевич
нет, для образования Земли возможен только весьма узкий диапазон времени - с того момента, как Солнце стало достаточно горячим, чтобы излучением вытеснить весь рядом летающий водород во внешнюю зону системы до того, как эта же судьба постигла и более тяжёлые атомы. Это примерно 4.6 млрд лет назад.
Если бы ближние планеты образовались раньше - то у нас была бы система с "горячим юпитером", собравшим присолнечный водород, если бы позже - вблизи Солнца вообще не было бы планет.
ЦитироватьИ встанет вопрос - эволюционно неизбежна такая репликационная способность или она весьма маловероятная случайность.
ИМХО - неизбежна. Ведь простейший репликатор - это любой кристалл, которых вокруг даже больше чем грязи.

василий андреевич

Любой кристалл не совсем тот репликатор, который подходит, как пример для "жизнеподражания". Практически все органические соединения - это молекулярные кристаллы (жидкие, квазикристаллы), у них иной принцип симметрии, их свойства, зачастую, обратны свойствам кристаллов. Но об этом чуть позже.
  Если все мы соглашаемся, что возраст Земли не превышает пяти млрд.лет, а первые одноклеточные обнаружены в отложениях возраста 3,5 млрд., то на перебор "втупую" всех комбинаций, приводящих к жизни, времени нет. Панспермию затрагивать не хочется. Допустим, солнечные лучи в той атмосфере были губительны для жизни на малых глубинах океана. Вопрос. Готовы ли мы отстаивать то утверждение, что для возникновения живого (пусть не знамо какого) достаточно воды в жидкой фазе, плюс, набор простейшей органики? Напомню, что в лабораторных условиях до самозарождения пока очень далеко. Какой физический принцип мог отбирать и группировать молекулы в сообщества, что бы достичь состояния репликатора, копирующего при делении самого себя? Может это была всего одна случайная молекула? Иная молекула породила бы иную асимметрию жизни? Или ну их, другие миры, просто везение породило короткий эпизод развития Вселенной?

valdeil

Возраст Земли- величина непостоянная, она связана очень сильно с развитием науки. За последние 200 лет возраст нашей планеты оценивали и переоценивали много раз. Пожалуй, 5 млрд. лет- результат не окончательный, но меня он устраивает. Раз уж мы здесь живем, то времени на обустройство хватило.
Проблема возникновения жизни на Земле, как видно, рассматривается здесь "политическими методами", благополучно избежав необходимость  определить: возникновение ЧЕГО именно обсуждается. Может быть, лучше бы сначала согласиться на определении "живого", а затем уже рассуждать о репликаторах, воде, органике и кристаллах? А то ведь, например, фабрика , производящая чипы для компьютеров, имеет все эти атрибуты (высшего качества!), а на выходе у нее- "железки". Мне, человеку свежему на форумах, хочется ясности рассуждений...

василий андреевич

Цитата: valdeil от апреля 20, 2010, 20:24:26
Мне, человеку свежему на форумах, хочется ясности рассуждений...
Тема о зарождении жизни уже есть на ветке о небиологической эволюции. Правда там разговор практически сразу перешел на чисто биологическую тематику. Открывать параллельную тему вряд ли имеет смысл, если в нее не вдохнуть "небиологическую" направленность. Инициатор данной темы усомнился в пятимиллиардном возрасте в сторону его увеличения, как бы подчеркивая, что времени может более чем достаточно. Меня лично привлекает возможность поговорить о наличии неких принципов, позволящих природе идти к жизни не случайным, а закономерным образом. И в таком варианте не столь принципиальна грань между живым и не живым, главное, что бы выявить эволюционную направленность в сторону появления РНК, белков и липидных мембран. Т.е. определиться с неизбежностью возникновения живого в любых условиях, где есть минимум необходимых элементов и условий. Может быть выявится, что жизнь - это единственное следствие эволюции косного, достигшего пределов вариабельности своего уровня развития.
  Но Вы вправе настаивать на собственном взгляде на проблему. Вот только я боюсь, что можно утонуть в формулировке жизни, так и не договорившись.

valdeil

Василий Андреевич
но дело как раз в том, что для того, чтобы
"определиться с неизбежностью возникновения живого в любых условиях",
мы с Вами должны договориться, с какого момента или качества ЭТО  уже живое, а до него- еще нет. Если мы эту грань не установим, то - откуда и куда шла эволюция? И на какой стороне располагать РНК и белки- ДО или ПОСЛЕ грани? Ведь если " не столь принципиальна грань между живым и неживым", тогда и эволюции нет. Все едино. С чего начнем рассуждения вести? И на чем достигнем желанного согласия?
Речь не идет о зарождении жизни. Насколько я могу видеть, наши рассуждения могут пойти по двум основным направлениям:
1.Традиционный путь рассуждений- про образование сложных систем из крупных молекул, и на этом пути нам не избежать договора о том, что вот эти структуры- живые, а эти- еще нет.
2.Нетрадиционный путь- например, можно предположить, что "жизнь"- какая-то форма энергии (вроде электричества), существующая во Вселенной, а живые организмы на Земле- это формы ее проявления в нашем материальном мире. Тогда процесс усложнения молекул (вплоть до образования организмов) мы как-то сможем привязать к эволюции Вселенной. Но в этом случае "жизнь" и Вселенная нераздельны... Зато мы избегаем необходимости разделять живое и неживое!
Хмм... А 2 путь интересен...

Алекс_63

Цитата: valdeil от апреля 20, 2010, 22:59:29
2.Нетрадиционный путь- например, можно предположить, что "жизнь"- какая-то форма энергии (вроде электричества), существующая во Вселенной ...
Ну да, Божья искорка!
Белый Ягуар

valdeil

Алекс, нехорошо текст перевирать!
Или в вашем доме по лампочкам божьи искорки бегают?

Сергей

Цитата: василий андреевич от апреля 20, 2010, 09:03:06
встанет вопрос - эволюционно неизбежна такая репликационная способность или она весьма маловероятная случайность. Внешнее воздействие не только разрушает случайное, оно из серий случайностей "выбирает" только закономерное. В этом плане меня волнует вопрос о физической работе среды над вероятностными системами, в том аспекте, что именно эта отрицательная (по определению) работа разрушения и создает ту единственно возможную эволюционную стезю, наличие которой на Земле, мы и фиксируем.

Закономерность состоит в том, что среда сохраняет только самореплицирующие системы. Остальные разрушаются. То, что такие системы обладают «отрицательной энтропией» - это уже их внутреннее свойство, независимое от среды.

За последние 15 лет расшифрована масса геномных последовательностей и сейчас стала возможной реконструкция самых начальных этапов эволюции жизни путем сравнения сходных белков и РНК у разных организмов. Читайте обзоры Маркова. Скорее всего первые организмы были хемотрофными: жизнь зародилась не на поверхности, а у гидротерм.

Относительно времени образования репликатора: не надо его сравнивать со временами эволюции клеточных систем. Химические реакции идут на много порядков быстрее.

Относительно случайности и закономерности: большинство витаминов и кофакторов белков, и других «малых молекул» клетки, имеющих предшественниками нуклеотиды связаны с аденином. В то же время аденозин – химически самый устойчивый нуклеозид. Случайно это? Скорее всего не случайно. Можно найти и другие подобные примеры.