зарождение жизни на земле

[Imperor]

Я не понимаю причем здесь число Пастера. Основное число Пастера 1% О2 - это почти в 10 раз больше. А в консервах продукты могут долго сохраняться не окисляясь, значит и в абиогенезе сохранятся, тем более стерилизовать не от кого. Да и для этого достаточно лишь, чтобы образование новой органики было выше или такое же как и окисление старой.

Точка Пастера - это 1% кислорода от современного количества. Т.е. это 0.2% кислорода в атмосфере.
Точка Юри - 0.1% от современного содержания. Т.е. это 0.02% кислорода от современного. При достижении точки Юри фотолиз воды сменяется фотолизом кислорода и озона, а анаэробы начинают дохнуть.
При достижении точки Пастера (0.2% кислорода в атмосфере), уже возможно существование эукариотов.
На Марсе концентрация кислорода 0.13%. Т.е. это в 6 раз (!) выше точки Юри, и совсем немного не дотягивает до точки Пастера.
Между тем, на Марсе воды совсем немного по сравнению с ее содержанием на Земле.

А по поводу малых концентраций органики, вот пришла какая идея, здесь мог иметь место эффект Саргасова моря.

Пардон, какой еще эффект Саргассова моря??? В приводимой мной ссылке предлагалось растворить весь результат опыта Миллера в луже емкостью один кубометр.

[Рома]

А как они себя поведут в жировой среде, типа мицеллы? Ведь там гидролиза вроде бы не должно быть?

им немного тяжело быть в чисто жировой среде, потому что они уж очень сильно гидрофильно - фосфат всё-таки есть.

А в мультиламеллярных липосомах будут концентрироваться? Да если ещё в чисто водной среде были закрыты белковым капсидом? По идее должны:
http://www.freepatentsonline.com/5223263.html

[Рома]

И это уже были "настоящие" белково-нуклеиновые организмы, правда без липидной мембраны.

Почему без липидной мембраны? Мультиламеллярные липосомы образуются спонтанно при взаимодействии амфифильных липидов с водными растворами: полярные липиды при контакте их с водной средой за счёт энтропийной невыгодности смешения углеводорода с водной фазой претерпевают последовательность молекулярных перегруппировок, приводящих к образованию многослойной системы концентрических замкнутых мембран (липидных бислоев). Т.е. образование мембран так же закономерно, как и образование жировых "монеток" на поверхности борща. А уже на них (или других неоднородностях среды - например минеральных частичках) концентрировалась разная органика, в том числе и автокаталитическая.

[Рома]

2. Между тем, без этой периферии, сообщения набирать будет не "затруднительно", а невозможно. Можете, кстати, провести соответствующий эксперимент прямо сейчас

Клавиатуру и мышку можно заменить планшетом, точпадом, сенсорным экраном, голосовым управлением...

4. Неужели Вы не понимаете, что компьютер будет работать ТОЛЬКО с имеющимся блоком питания, биосом, памятью, материнской платой, процессором и пр.?

У предков современных компьютеров, работавших на лампах, не было ни материнской платы ни биоса, а их предки - арифмометры не нуждались даже в блоке питания, ибо работали используя механическую энергию, производимую человеком-оператором. А счёты вообще состоят вообще из рамы, металлических прутьев и костяшек, которые и исполняют функции и ввода данных и их вывода и единиц памяти...

[DNAoidea]

А в мультиламеллярных липосомах будут концентрироваться? Да если ещё в чисто водной среде были закрыты белковым капсидом? По идее должны:
http://www.freepatentsonline.com/5223263.html

По идее наверное да... тем более что белки и нуклеиновые кислоты будут притягиваться одни к другим и образовывать комплексы, в свою очередь полипептиды могут одновременно с этим контактировать и с мембранами.
Вот, кстати, нашёл ссылку:
http://zhurnal.lib.ru/o/oleg_w_m/cdocumentsandsettingsolegmoidokumentyocherkiobiohimiidrewnejshihformzhiznirtf.shtml
(чего она такая длинная?  :wink: )

[Imperor]

У предков современных компьютеров, работавших на лампах, не было ни материнской платы ни биоса, а их предки - арифмометры не нуждались даже в блоке питания, ибо работали используя механическую энергию, производимую человеком-оператором. А счёты вообще состоят вообще из рамы, металлических прутьев и костяшек, которые и исполняют функции и ввода данных и их вывода и единиц памяти...

Рома, приведенная Вами аналогия бьет прямо по Вам же, причем точно в нос и очень сильно.
Вы возможно, просто не в курсе, но современные компьютеры не являются эволюционными потомками ламповых компьютеров. Вероятно, я открою Вам страшную тайну - но и ламповые компьютеры, и современные, и даже бухгалтерские счеты - это всё - произведение разума и рук человека. А совсем не продукт эволюции.
Компьютер же, сам собой эволюционирующий от ламп к микросхемам - я Вам предоставляю вообразить самосостоятельно.

[Alexy]

получилась многоклеточность и всё тут. Я думаю если бы у нас была ы тьма тьмущая биосфер, то именно многоклеточность мы бы нашли очень не во многих, потому что мало ли как где чего бы пошло.

Одно дело, если многоклеточность (или какую-то равную по сложности структуру) мы нашли бы в  1 из 1 000 000 подходящих для жизни миров, а другое - если в 1 из 10^40 таких миров.

[Alexy]

Точка Юри - 0.1% от современного содержания. Т.е. это 0.02% кислорода  от современного. При достижении точки Юри фотолиз воды сменяется фотолизом кислорода и озона, а анаэробы начинают дохнуть.

Вы хотели сказать в атмосфере?


Разве фотолиз воды после ее прохождения прекращается? От чего дохнут анаэробы - от результатов фотолиза кислорода и озона - то есть атомарного кислорода? Или от самого молекулярного кислорода?
(К сожалению не могу найти ничего путного про точку Юри в ру-нете)

[DNAoidea]

Вы возможно, просто не в курсе, но современные компьютеры не являются эволюционными потомками ламповых компьютеров. Вероятно, я открою Вам страшную тайну - но и ламповые компьютеры, и современные, и даже бухгалтерские счеты - это всё - произведение разума и рук человека. А совсем не продукт эволюции.

Ну если вы считете так, то во-первых зачем вы вообще приводили компьютер,е сли он, по вашим свлоам никак не эволбционирует? Во-вторых почему компьютер и каменный топор разделяет так много времени? Ведь ничего там не эволюционировало? Почему бы не сесть перед входом в пещеру (подстелив шкуру, потому что ледниковый период в самом разгаре) и не соорудить компьютер, а? Если он не связан никак ни со счётами, ни с ламповым, и вообще он по вашим словам появился из ничего, de novo, ни ч чем не связан и ни от кого не происходил?
(то почему современный компьютер очень даже и происходил  - не как птицы от рептилий, конечно, но происходил, от счёт и лампового это уж догадайтесь сами)

Одно дело, если многоклеточность (или какую-то равную по сложности структуру) мы нашли бы в 1 из 1 000 000 подходящих для жизни миров, а другое - если в 1 из 10^40 таких миров.

Хотите знать моё мнение? Нам вообще-то совершенно до фени (на практике) в скольких именно мирах мы отыщем многоклеточность,   . Почему? А просто потому что мы едва ли хоть до одного из них когда-либо доберёмся. Если же подходить чисто теоретически, то думаю всё-таки, что 1 из млн гораздо ближе к реальности...

[Imperor]

Ну если вы считете так, то во-первых зачем вы вообще приводили компьютер,е сли он, по вашим свлоам никак не эволбционирует?

А затем, что мой пример (на самом деле он Ваш - это Вы начали про клавиатуру), мой пример должен был проиллюстрировать Вам, что в некоторых сложных устройствах бессмысленно выделять центральные части. Про эволюцию компьютера в моем примере даже речи не было, ибо это нелепость.
Про эволюцию лампового компьютера до современного заговорил Рома, и я ему на нелепость его аналогии указал.
Однако данный пример (с эволюцией ламп до микросхем) тоже полезен, ибо чрезвычайно ярко иллюстрирует невозможность эволюционного перехода жизни  от одной технологии (РНК-системы, реплицирующейся, например, на глине) к радикально другой (ДНК-белково-рибосомно-ферментной самовоспроизводящейся системе)...

Теперь по поводу энергетическая дешевизна vs точность процесса. Я не очень понял, почему у Вас там отнялись руки.
Возьмем простую модель. Есть две гипотетические размножающиеся системы, устроенные на основе одинаковой технологии. Но одна из них размножается менее точно, чем другая - в 10 раз. Однако при этом, процедура ее размножения требует в 10 раз меньше ресурсов.
Другая размножается с точностью в 10 раз выше первой. Но при этом процедура размножения в 10 раз дороже (требует в 10 раз больше ресурса).
Вопрос - какая из данных систем эффективней себя размножит? Как Вы считаете?

Кстати, это вообще очень тонкий вопрос, т.к. в самом понятии "естественный отбор" есть некая тавтология - "выживание выживающих". Если еще про храповик Меллера вспомнить, то возникает жгучее желание проверить на какой-нибудь модели - будет ли, действительно, естественный отбор приводить к уточнению чего-либо, или не будет (несмотря на всю свою кажущуюся очевидность и логичность).

[Imperor]

Разве фотолиз воды после ее прохождения прекращается? От чего дохнут анаэробы - от результатов фотолиза кислорода и озона - то есть атомарного кислорода? Или от самого молекулярного кислорода?
(К сожалению не могу найти ничего путного про точку Юри в ру-нете)

Да, с точкой Юри проблема. Но я, наконец, нашел:
http://zhurnal.lib.ru/o/oleg_w_m/cdocumentsandsettingsolegmosinmoidokumentypoglosheniesolnechnogoizluchenijaatmosferojigidrosferojzemrtf.shtml
И вроде разобрался. Результаты очень неожиданные (если я правильно понял).
Итак, вот что я понял:
Точка Пастера - это реальный порог, при достижении которого микроорганизмы, способные на это (факультативные анаэробы) переходят с брожения на цикл Кребса. Т.е. точка Пастера - реальная, экспериментально установленная величина. Составляет 0.2% кислорода (причем не в абстрактной атмосфере, а в непосредственной в среде (опять-таки, если я правильно понял)). Кстати, отсюда следует вывод, что если эта среда водная, то среднее содержание кислорода в атмосфере должно при этом составлять примерно 2%, т.к. содержание кислорода в воде примерно в 10 раз ниже.

Точка Юри. Это теоретически рассчитанная точка (см. ссылку). При которой кислород начинает защищать молекулы воды от фотодиссоции. Тут имеют место конкурирующие реакции. Под действием ультрафиолета могут фотодиссоциировать молекулы О2, О3, H2O, и даже СО2. Однако процесс с О2 и О3 идет гораздо легче, чем для H2O (фотолиз которой, в свою очередь, гораздо легче фотолиза СО2). Таким образом мы имеем конкурирующие реакции. Юри рассчитал, что при концентрации О2 в атмосфере 0.02% фотолиз паров воды практически прекращается. Т.е. фотолиз воды, если верить Юри прекращается уже при ничтожных концентрациях О2 в атмосфере. Причем данная точка (согласно Юри) практически не зависит ни от плотности атмосферы, ни от концентрации H2O и СО2. Таким образом, согласно Юри, концентрация кислорода на древней Земле не могла подняться в результате фотолиза выше данной ничтожной концентрации.

Сразу хочется отметить, что рассчеты Юри явно занижены. Ибо на том же Марсе концентрация кислорода в 6 раз выше точки Юри. Что, естественно, снижает достоверность данных рассчетов.
К анаэробам точка Юри, вроде бы не имеет никакого отношения.
По анаэробам я нашел кучу интересных ссылок. Вот например:
http://evolution.powernet.ru/library/micro/15.html
К сожалению, точных концентрации кислорода, убивающих анаэробов не приводится. Хотя во всех ссылках отмечается, что значительная группа анаэробов не переносит даже ничтожных его количеств. Другая же группа анаэробов - толерантна к нему.
В ссылках отмечается, что механизмы отравления анаэробов кислородом до сих пор полностью неясны. Одна гипотеза говорит, что они травятся именно молекулярным кислородом (который денатурирует некоторые их ферменты), другая гипотеза - что анаэроб травится перекисью, т.к. не имеет пероксидаз.

[Imperor]

Вот, нашел кое-что по синтезу полинуклеотидов/полипептидов
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%86%D0%B8%D1%8F#.D0.AD.D0.BA.D1.81.D0.BF.D0.B5.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D1.82_.D0.9C.D0.B8.D0.BB.D0.BB.D0.B5.D1.80.D0.B0-.D0.AE.D1.80.D0.B8

Биомакромолекулы — это белки и нуклеиновые кислоты. Увеличение молекулярных цепей (полимеризация) нуждается в энергии и происходит с выделением воды (конденсация). При расщеплении макромолекул (гидролиз) энергия выделяется. Так как химическое равновесие настолько сильно смещено в сторону мономеров, что реакция протекает термодинамически необратимо в сторону гидролиза полимеров, синтез полимеров невозможен без постоянного поступления энергии. Даже с помощью теоретической поддержки испарением воды, добавлением солей (связывают воду) или распадом продуктов, равновесие смещается лишь незначительно. В итоге возникновение жизни очень вероятно связано с надежным источником энергии, который использовался бы для полимеризации.

[Мономеры]_n + (n-1) H_2O  n Мономеры + Тепло,

но

Энергия + n Мономеры  [Мономеры]_n + (n-1) H_2O.

В качестве источника энергии в биохимии используется чаще всего АТФ, для образования которого необходимы уже существующие энзимы. В условиях молодой земли возможно снабжение энергией синтеза полимеров гидролитическим расщеплением полифосфатов, что используется некоторыми энзимами вместо ращепления АТФ и сегодня. Но маловероятно, что полифосфаты были в необходимом количестве, так как они могли спонтанно образовываться, при испарении фосфатосодержащих растворах, но также относительно быстро гидролизироваться, растворяясь в воде. Подобные процессы могли происходить на побережье при регулярном приливе и отливе. Но в этом случае все зависимые от воды процессы постоянно прерывались бы, что слишком замедлило бы синтез комплексных соединений. Поэтому обратимся к совсем другой системе, в которой происходит как синтез мономерных состовляющих так и зависимое от постоянного источника энергии образование полимеров, — к анаэробным окислительно-восстановительным реакциям с сульфидами металлов.

Равновесие синтеза полимеров смещается в сторону образования полимеров повышением концетрации мономеров и обезвоживанием продуктов реакции. Условием для этого является ограничение среды реакции, которая имеет лишь ограниченный обмен веществ с внешней средой. Традиционно считалось, что подобные процессы протекают в маленьких прудах с высоким испарением, что основной идеей опирается ещё на труды Ч. Дарвина. Сегодня рассматриваются вулканические регионы океонов с осевшими от гидротермальных источников сульфидами металлов как вполне подходящее место для развития подобного сценария.

Другие варианты решения проблемы имеют сильные ограничения и сложносопоставимы с условиями ранней земли. Преимущественно требуется для одного или нескольких этапов исключение воды, что очень легко осуществить в лаборатории, но не в рассматриваемое время на земле. Одна из подобных систем — это полимеризация карбомидов (R-N=C=N-R) или дициана (N≡C-C≡N) в безводной средстве. При этом конденсация исходных составляющих протекает параллельно реакции карбомида, при которой выделяется необходимая энергия:

Энергия + [H-X-OH] + [H-X-OH]  [X-X] + H_2O (H-X-OH = мономер, например аминокислота или рибоза)

[R-N ≡ C ≡ N-R] + H_2O  [R-NH-CO-NH-R] + Энергия (если R = H возникает мочевина)

При ультра-фиолетовом излучении из синильной кислоты и образуется дициан, однако, в высыхающей трясине летучая молекула быстро испарилась бы. Если сухая смесь аминокислот нагревается до 130 °C несколько часов, то образуются похожие на белок макромолекулы. При наличии полифосфатов достаточно 60 °C. Эти условия могут образоваться, если вода с растворенными аминокислотами вступает в контакт с горячим, вулканическим пеплом.

Если нагреть смесь нуклеотида в присутствии полифосфатов до 55 °C, то хотя и возникают полинуклеотиды, но все же соединение происходит вероятнее за счет 5'-и 2'-C-атомов рибозы, так как оно протекает легче, чем во всех организмах имеющиеся 5'-3'-связи. Из обоих типов полинуклеотидов образуются двойные цепи (сравни со стороением ДНК). Разумеется 5'-3'-двойные цепи стабильнее чем 5'-2'.

Если на 2' атоме углерода рибозы отсутствует гидроксильная группа, получается дезоксорибоза. Теперь могут образовываться типичные для ДНК 5'-3' связи.

Имхо, комментарии излишни.

[DNAoidea]

Хм, дальше в той же ссылке есть следующие:

Равновесие синтеза полимеров смещается в сторону образования полимеров повышением концетрации мономеров и обезвоживанием продуктов реакции. Условием для этого является ограничение среды реакции, которая имеет лишь ограниченный обмен веществ с внешней средой. Традиционно считалось, что подобные процессы протекают в маленьких прудах с высоким испарением, что основной идеей опирается ещё на труды Ч. Дарвина. Сегодня рассматриваются вулканические регионы океонов с осевшими от гидротермальных источников сульфидами металлов как вполне подходящее место для развития подобного сценария.

Другие варианты решения проблемы имеют сильные ограничения и сложносопоставимы с условиями ранней земли. Преимущественно требуется для одного или нескольких этапов исключение воды, что очень легко осуществить в лаборатории, но не в рассматриваемое время на земле. Одна из подобных систем — это полимеризация карбомидов (R-N=C=N-R) или дициана (N≡C-C≡N) в безводной средстве. При этом конденсация исходных составляющих протекает параллельно реакции карбомида, при которой выделяется необходимая энергия:

Энергия + [H-X-OH] + [H-X-OH] \,\overrightarrow{\leftarrow}\, [X-X] + H_2O (H-X-OH = мономер, например аминокислота или рибоза)

[R-N ≡ C ≡ N-R] + H_2O \rightarrow [R-NH-CO-NH-R] + Энергия (если R = H возникает мочевина)

При ультра-фиолетовом излучении из синильной кислоты и образуется дициан, однако, в высыхающей трясине летучая молекула быстро испарилась бы. Если сухая смесь аминокислот нагревается до 130 °C несколько часов, то образуются похожие на белок макромолекулы. При наличии полифосфатов достаточно 60 °C. Эти условия могут образоваться, если вода с растворенными аминокислотами вступает в контакт с горячим, вулканическим пеплом.

Если нагреть смесь нуклеотида в присутствии полифосфатов до 55 °C, то хотя и возникают полинуклеотиды, но все же соединение происходит вероятнее за счет 5'-и 2'-C-атомов рибозы, так как оно протекает легче, чем во всех организмах имеющиеся 5'-3'-связи. Из обоих типов полинуклеотидов образуются двойные цепи (сравни со стороением ДНК). Разумеется 5'-3'-двойные цепи стабильнее чем 5'-2'.

Если на 2' атоме углерода рибозы отсутствует гидроксильная группа, получается дезоксорибоза. Теперь могут образовываться типичные для ДНК 5'-3' связи.

Предвидя ваш ответ я предполагаю, что вы скажите, что фанзами, а  то что привели вы - и есть реальность. К сожалению, научный поиск, он на то и научный поиск, что в нём делаются предположение для объяснения того или иного положения вещей.
Да, я немного упростил жизнь полимеров, предположив, что водная среда им не вешает, но ведь никто не отменял  временно пересыхающие водоёмы, правда?
Про Марс всё тоже на так однозначно.
В одной ссылке:
http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager2.cgi?id=4&num=554
о кислороде ничего нет вовсе, но там нет текста, в другой:
http://colonization.narod.ru/encyclopedia/Sunsystem/Mars/chemestry.htm
пишут, что кислорода как раз 0.13% только дело в том, что он образуется в верхней части атмосферы, и из углекислого газа, которого много, а потом он диффундирует вниз, поскольку углексислый газ тяжелее кислорода, то плотность атмосферы на этот процесс будет оказывать очень негативное влияние. Так что сколько могло получится кислорода на первичной Земле таковое количество на Марсе ещё не указывает.

Однако данный пример (с эволюцией ламп до микросхем) тоже полезен, ибо чрезвычайно ярко иллюстрирует невозможность эволюционного перехода жизни от одной технологии (РНК-системы, реплицирующейся, например, на глине) к радикально другой (ДНК-белково-рибосомно-ферментной самовоспроизводящейся системе)...

Вообще-то иллюстрирует он как раз прямо противоположное. Я вам сказал подумайте почему счёты прародитель современного компьютера, вы только на основании того, что счёты не размножаются, проигнорировали это. Однако... информация о структуре счёт, равно как и о структуре компьютера где сидит? Да в голове (во всяком случае реализоваться она без её участия не может), а вот в голове-то как раз преемственность и имеется - это как моя рука не связана напрямую с рукой моих родителей, но ведь глупо утверждать, что она появилась de'novo.

Теперь по поводу энергетическая дешевизна vs точность процесса. Я не очень понял, почему у Вас там отнялись руки.
Возьмем простую модель. Есть две гипотетические размножающиеся системы, устроенные на основе одинаковой технологии. Но одна из них размножается менее точно, чем другая - в 10 раз. Однако при этом, процедура ее размножения требует в 10 раз меньше ресурсов.
Другая размножается с точностью в 10 раз выше первой. Но при этом процедура размножения в 10 раз дороже (требует в 10 раз больше ресурса).
Вопрос - какая из данных систем эффективней себя размножит? Как Вы считаете?

Имперор, в поставленном вами вопросе за кадром стоит утверждение, что точность - это ненужная роскошь, и в этом виде ответ, конечно - да, выиграет маложрущий, но ведь вы должны понимать, что точность она существует не абы зачем, а с вполне определённой целью - сохранить достигнутую структуру, ту, которая быстрее удваивается- то есть и тянет на себя нуклеотиды, и не распадается слишком быстро. потому неточный процесс может быть сколько угодно более экономичным, чем точный, но если точный делает свою работу за 2 минуты, а тот за 25, то второму ничего не поможет в конкуренции.

[Imperor]

Хм, дальше в той же ссылке есть следующие

DNAoidea, если бы Вы более внимательно читали мои посты и приводимые мной цитаты, то увидели бы, что приведенный Вами отрывок уже включен в цитату, которую я привел чуть выше. Так что я не вырываю фразы из контекста.
Советую также посмотреть в самый конец этой же цитаты. Там видно, что хотя:

Равновесие синтеза полимеров смещается в сторону образования полимеров повышением концетрации мономеров и обезвоживанием продуктов реакции

т.е. можно (чисто теоретически) попытаться поискать подходящие условия в природе (например):

вулканические регионы океанов с осевшими от гидротермальных источников сульфидами металлов

но все равно, даже в этих предельно подходящих условиях, образуются не нужные нам полинуклеотиды, а органический мусор, не имеющий никакого биологического значения:

Если нагреть смесь нуклеотида в присутствии полифосфатов (!) до 55 °C, то хотя и возникают полинуклеотиды, но все же соединение происходит вероятнее за счет 5'-и 2'-C-атомов рибозы, так как оно протекает легче, чем во всех организмах имеющиеся 5'-3'-связи.

Это примерно тот же результат, который получил Фокс для своих "протиноидов" - т.е. беспорядочные (хаотические по типам связей) разветвленные цепочки из аминокислот. Т.е. "протиноиды" Фокса - это просто высокомолекулярный органический мусор. Причем не очень-то и высокомолекулярный, ибо максимальная величина этих "протиноидов" составляла не более 18 аминокислотных остатков.  Кроме того, следует помнить о рацемизированном характере получающихся продуктов (и "протеноидов", и "полинуклеотидов").
Итак, мы имеем конкретные химические проблемы уже в самом начале предполагаемого абиогенеза:
1. Синтез полинуклеотидов/полипептидов в природе практически невозможен, т.к. требует значительных и постоянных источников такой легкодоступной энергии (например, АТФ или полифосфатов), которых просто не могло содержаться в природной среде во сколько-нибудь значимой концентрации (именно вследствие наличия макроэнергетических связей в названных источниках). Кроме того, получающийся продукт - сам крайне неустойчив в тех же условиях.
2. Даже если такой синтез (при обеспечении его соответствующими условиями) и идет, то:
 2.1. Он идет очень недалеко.
 2.2. Образуются совсем не те соединения, которые нужны (увидеть в данных веществах "те" соединения можно, лишь обладая сильным воображением).
3. Химический синтез реального полинуклеотида (или полипептида) показывает, насколько сложно это сделать. Используется специальная методика защитных групп, которая защищает наращиваемую цепочку от неправильных связей на каждом следующем шаге наращивания этой цепочки. Более того, используется среда, где вообще отсутствуют мешающие, посторонние органические вещества, и присутствуют только нужные. Но даже и в этих идеальных (по сравнению с природными) условиях, методика химического синтеза полинуклеотида исключительно сложна (там используется еще целая куча специальных приемов (см. ссылку, приведенную выше)), вследствие чего данный эксперимент может быть реализован далеко не во всех хим. лабораториях. Т.е. успешность результата сильнейшим образом зависит от мастерства создателей данной полимерной цепочки. И даже при подходящем мастерстве ( полностью освоенной методике), синтез такого полимера занимает, как минимум, несколько месяцев!
Комментарии, как говорится, ИЗЛИШНИ.
В связи с этим отмечу, что хотя Ваша фраза:
"...научный поиск, он на то и научный поиск, что в нём делаются предположение для объяснения того или иного положения вещей."
справедлива, однако эти предположения (если они научны), должны иметь под собой хоть какое основание, а не носить заведомо фантастический характер.

В общем, уже можно подвести некоторые промежуточные итоги дискуссии:
За основу возьмем план вот отcюда:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%86%D0%B8%D1%8F

Гипотезы химической эволюции должны объяснять различные аспекты:

1. Небиологическое начало биомолекул, то есть их развитие из неживущих и, соответственно, неорганических предшественников.
2. Появление способных к само-репликации и само-изменению химических информационных систем, то есть возникновение клетки.
3. Появление взаимной зависимости функции (ферментов) и информации (РНК, ДНК).
4. Условия среды Земли в период от 4,5 до 3,5 млрд. лет назад.

Итак, из данной цитаты ясно видно, что проблема происхождения жизни имеет иерархический характер, причем проблемы каждого отдельного уровня этой иерархии имеют свою специфику. Поэтому рассмотрим состояние проблемы на каждом из уровней.

1. "Небиологическое начало биомолекул", в свою очередь, включает следующие проблемы:

1. Возникновение простых органических соединений (спиртов, кислот, гетероциклических соединений: пуринов, пиримидинов и пирролов) из неорганических материалов.
2. Синтез более сложных органических соединений-«биомолекул» - представителей наиболее распостранённых классов метаболитов, в том числе и мономеров - структурных единиц биополимеров (моносахаридов, аминокислот, жирных кислот, нуклеотиды) из простых органических соединений.
3. Возникновение сложных биополимеров (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты) из основных структурных единиц - мономеров.

1.1. Объяснение возникновения спиртов, кислот, пуринов и пр. - практически не вызывает трудностей. Ибо это весьма простые и довольно устойчивые вещества. Однако и делать какие-либо далеко идущие выводы из этих всем очевидных реакций будет абсолютно некорректно.
Отметим только, что сколько-нибудь значимых концентраций даже таких простых соединений мы не получим, так как органика, все же, весьма неустойчива, и будет быстро разрушаться ультрафиолетом, температурой, активными неорганическими веществами и вообще всем, чем угодно. Таким образом, эти вещества могут находиться в неживой природе только в довольно незначительных концентрациях. Исключение составляют лишь некоторые классы самых простых соединений (например, предельные углеводороды), да и то, в высокоспецифических условиях (например, в метановой атмосфере Титана).

1.2.

Синтез более сложных органических соединений-«биомолекул» - представителей наиболее распостранённых классов метаболитов, в том числе и мономеров - структурных единиц биополимеров (моносахаридов, аминокислот, жирных кислот, нуклеотиды) из простых органических соединений.

Данный этап - это уже огромная проблема. Призванный объяснить данную проблему опыт Миллера при ближайшем рассмотрении оказывается весьма некорректным. Крайне рекомендую еще раз вдумчиво прочитать вот эту цитату http://www.belkon.ru/newprints-451.html :

Теперь следующий факт, который нам необходимо признать. Нашумевшие эксперименты Опарина и Миллера, показавшие возможность образования некоторых аминокислот в условиях, имитирующих состояние древней Земли, при ближайшем рассмотрении оказываются совершенно неубедительными и весьма смахивающими на фальсификацию.
На самом деле, в опытах Миллера никакого моделирования условий первобытной Земли не было.
Судите сами (эксперимент Стэнли Миллера): в одной колбе кипит вода, в другой смесь газов обрабатывается электроискровым разрядом, а продукты реакции накапливаются отдельно, в специальной ловушке. Где же здесь "бульон"?
Другое. Применение вольфрамовых электродов вносило новый эффект. Известно, что положительный электрод разогревается в таких случаях до температуры порядка 3500oС, нагревая, естественно, и газы.
Не случайно понадобился водный холодильник, установленный чуть ниже колбы по пути продуктов реакций. Это — не природные условия.
Длительность основного разряда молнии составляет 0,001 – 0,1 секунды. Молния никогда не повторяет свой путь, а грозовое облако теряет свой потенциал после нескольких грозовых разрядов.
Это означает, что любой конкретный объём воздушной среды в реальности испытывает лишь кратковременное воздействие электрического разряда.
В опытах Миллера один и тот же объём газовой смеси подвергался методичному воздействию электроразрядов в течение недели. Это означает, что реальная длительность контакта газовой среды с электроразрядом была превышена в миллионы и десятки миллинов раз!
Более того, газообразные продукты реакции не рассеивались в атмосфере, как это должно было происходить, а снова и снова вовлекались в процесс, при этом состав газовой среды изменялся и становился всё более искусственным.
Таким образом, 15% углерода метана перешло в высокомолекулярные соединения, что доказывает исскуственность процесса...

...Теперь посмотрим, что же получил Миллер в своём эксперименте. Основная масса осадка — формальдегиды, кроме них — мочевина, уксусная, муравьиная, синильная и другие кислоты. Аминокислот разных модификаций в осадке содержалось не более 2%. То есть, при явно завышенной концентрации метана и нереально высоком для природных условий проценте его переработки образовалось ничтожно малое количество аминокислот.
К тому же возникло только четыре из двадцати необходимых для синтеза белков амино— и иминокислот (все двадцать в одном эксперименте никому получить не удалось).
Давайте теперь поместим этот аминокислотный продукт деятельности миллиона молний ну не в море, а всего лишь в приличную лужу ёмкостью в кубометр, то есть ту, которая не высохнет сразу.
Тогда мольная концентрация глицина в ней составит всего лишь 0.00000011%, аланина всех модификаций — 0.00000009%, аспарагиновой и глутаминовой кислот — соответственно 0.000000001% и 0.0000000007%. Техническим требованиям для дистиллированной воды такой "бульон" удовлетворяет с лихвой.
Это наглядно доказывает, что никакого "первичного бульона" на Земле никогда не было и быть не могло.

Теперь давайте сосредочим внимание на конкретном критическом замечании Вихрова:

...Более того, газообразные продукты реакции не рассеивались в атмосфере, как это должно было происходить, а снова и снова вовлекались в процесс, при этом состав газовой среды изменялся и становился всё более искусственным.

Посмотрим на рис.3 вот в этой ссылке: http://zhurnal.lib.ru/o/oleg_w_m/cdocumentsandsettingsolegmoidokumentyocherkiobiohimiidrewnejshihformzhiznirtf.shtml.
Здесь приведен ход эксперимента Миллера. Из рисунка №3 хорошо видно, что основное образование аминокислот, действительно, началось только после того, как в результате замкнутой циркуляции (500 мл исследуемой смеси), концентрация синильной кислоты поднялась до весьма высоких значений. Т.е. образование аминокислот у Миллера шло даже не в метаново-аммиачной атмосфере (которой, на самом деле, никогда не было), а в циановодородной атмосфере. Что и говорить - весьма грубая методическая ошибка.

Между тем, сам факт, что аминокислоты, в принципе, будут образовываться в подходящих условиях - не удивит ни одного химика. Ибо многие аминокислоты - весьма простые органические соединения.
Вихров:

Необходимо также отметить, что аминокислоты, в сущности, всё-таки довольно простые химические соединения. Что такое глицин? — C2H5NO2. У некоторых минералов структура сложнее.

Проблема состоит не в том, что они не образуются, а в том, что эти соединения всегда будут присутствовать в природе в таких малых концентрациях, которое в химии принято называть - "следы вещества". Накопление этих продуктов в природе вообще невозможно, ибо выход продукта чрезвычайно низок, а сам продукт весьма неусточив, и образовавшись, быстро разрушается теми же факторами, которыми был порожден.

Но один из самых ярких аргументов Вихрова, то, что в экспериментах Миллера наблюдалась чрезвычайно четкая обратная зависимость концентрации веществ от их молекулярного веса (рис. 1)
http://www.membrana.ru/articles/readers/2002/11/22/192800.html

Продолжим анализ эксперимента Стэнли Миллера. Обратим внимание на то, что наиболее сложные молекулы, образовавшиеся в миллеровском эксперименте, состояли всего лишь из 20 атомов.
На следующих диаграммах (рисунок 1) можно наблюдать распределение полученных соединений по массе в осадке и сложности. Хорошо заметно, что процесс имеет свой предел.
Кривая упирается в ось абсцисс, и надеяться, что в данных условиях может произойти дальнейшее усложнение молекул, нечего.
Подобный предел существует для каждой физической системы. На Солнце могут синтезироваться только самые простые элементы.
Земля имеет свой предел сложности соединений, которые могут на ней образоваться, и эксперимент Миллера свидетельствует о том, что этот предел не может быть большим.

Вот так. И добавить здесь нечего.
Хотя можно. Если, например, обратиться к ссылке на работу Галимова, и почитать ее, то становится видно, что образование рибозы, в принципе,  представимо (и реализовано в эксперименте), образование аденина - тоже можно себе представить (и реализовано в эксперименте), фосфорные остатки в среде тоже наличествуют. А вот образование из всего этого аденозитрифосфорной кислоты (весьма простой, в принципе, молекулы), уже имеет чисто гипотетический характер и экспериментом пока не подтверждено. Данный факт еще раз подтверждает выводы Вихрова, сделанные им из рис.1.

1.3. "Возникновение сложных биополимеров (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты) из основных структурных единиц - мономеров."
И данный подпункт из списка проблем первого пункта   тоже представляет собой практически неразрешимую проблему. Эту проблему я уже описал в самом начале данного поста.

2. Теперь переходим к пункту 2. Т.е. новому иерархическому уровню проблем:
"Появление способных к само-репликации и само-изменению химических информационных систем, то есть возникновение клетки."
Сразу учтем, что этим "самореплицирующимся системам" просто не из чего было образовываться (см. пункты 1.2, 1.3). Но мы о данной проблеме уже поговорили. Поэтому разберем специфические проблемы уже этого уровня.
На этом уровне иерархии начинают вступать в силу проблемы вероятностного характера. Кроме того, остается целый ряд исключительно тяжелых химических проблем. В частности, возникает вопрос о механизмах снабжения энергией данного процесса, и о химических механизмах самого процесса репликации, в частности, возможных механизмах обеспечения достаточно высокой избирательности данного процесса (пока еще не защищенного от природных реагентов ничем) - хотя бы по основным необходимым связям. Чисто логически (умозрительно) представить схему из "голых" реплицирующихся молекул достаточно легко. Однако любые конкретные попытки представить вышеозвученные химические механизмы в виде более упрощенной схемы (альтернативной реализованной в живой клетке): 1) быстро заводят в тупик, 2) экспериментом не подтверждаются.
Современное состояние проблемы [/b]следующее:
Одна молекула РНК (фермент, взятый из живого организма), катализирует совсем другие молекулы РНК в чашке Петри, в среде, состоящей из нуклеотидов и напичканной АТФ.
Если ЭТО саморепликация, то я - балерина.
Вот ссылка на очень подробный доклад А.С. Спирина, где есть указания на данный опыт. Кстати, там приведены и фотографии, которые, вероятно, и видел А.Марков.
Отмечу, что меня удивляет, насколько мягко и обтекаемо :)могут говорить ученые, когда им нужно представить в выгодном свете гипотезу, которой они симпатизируют. Смотрите, как говорит здесь А.С. Спирин:

Около десяти лет назад в Институте белка РАН моим учеником А.Б. Четвериным с сотрудниками была экспериментально показана способность молекул РНК формировать молекулярные колонии на гелях или других твердых средах, если на этих средах им были предоставлены условия для репликации [54,55] (рис. 5)

Если я правильно догадался, то этими "предоставленными условиями" была высокая концентрация нуклеотидов, наличие каких-то высокоэнергетических молекул (вероятно, АТФ) в качестве источника энергии, и... готовый фермент (для которого именно репликация РНК является "сферой профессиональной деятельности)!  :shock:
Если я сейчас ошибся в описании данного опыта, то прошу специалистов меня поправить. Однако судя из поста Питера, фермент точно имел место там быть. И в данном случае совершенно неважно, белкую он имеет природу, или РНК-овую. Важно то, что был взят готовый фермент!
Я принципиально не понимаю, что удивительного в том, что какая-то отдельная запчасть, вытащенная из клетки и помещенная в изолированные, но подходящие условия, продолжает выполнять свою функцию?.
Это все равно , что вытащить из трупа только что погибшего человека сердце, подключить к нему все необходимые трубки, и потом дико удивляться, почему оно продолжает биться  :shock:

Итак, самопроизвольное возникновение самореплицирующихся систем на сегодняшний день имеет исключительно гипотетический характер. Никаких корректных экспериментов, подтверждающих возможность реализации подобного феномена, не имеется.

3. Третья проблема: Появление взаимной зависимости функции (ферментов) и информации (РНК, ДНК).
На этом уровне иерархии проблемы происхождения жизни необходимо решить либо проблему синхронного (одновременного) возникновения соответствия в системе ДНК-БЕЛОК, либо объяснить механизмы перехода РНК-мира к ДНК-белковому. Т.е. научно правдоподобно объяснить возможность перехода живого организма с одной "платформы", на принципиально "другую".
На данном уровне иерархии вероятностный фактор начинает говорить уже в полную силу.
Любой анализ данной проблемы быстро приводит к выводу о невероятности подобного феномена.
Здесь мы разберем пресловутый пример с ламповым компьютером.
DNAoidea, сразу сделаю Вам замечание, что в примере с компьютером намекать мне на "эволюцию идей" в голове у человека (создающего компьютер), в контексте рассматриваемой проблемы исключительно опрометчиво с Вашей стороны. Я старался вообще не упоминать в данной ветке словосочетание Intellectual Design. Но Вы своим примером прямо-таки подталкиваете меня к тому, чтобы я о нем вспомнил. Мы все здесь прекрасно понимаем, что одной из альтернатив в случае признания невозможности абиогенеза является ID-концепция, или же искусственное зарождение жизни (сильный вариант гипотезы панспермии). Т.е. зарождение жизни вследствие интеллектуального дизайна живой системы. И тут Вы в своей аналогии приводите пример "эволюции компьютера", которая происходит именно путем "интеллектуального дизайна", проведенного разумом человека.
Однако, странные у Вас доводы в пользу гипотезы абиогенеза...  :shock:  

Отмечу также, что следует четко отличать термин воспроизводство, от термина самовоспроизводство.
В первом случае, некий объект производит другой объект.
Во втором случае, объект сам производит себя.
Первый случай уже не удивляет никого довольно давно (вероятно, уже несколько миллионов лет), т.к. человек постоянно производит какие-нибудь объекты
В случай со сменой технологии производимого объекта (например, ламповую технологию на микросхемную) - тоже не удивляет никого.

Но совсем другое дело - самовоспроизводство объекта. Сразу отметим, что этот поразительный феномен человек не может смоделировать до сих пор. Ни в реальных системах, ни в виртуальных.
Самовоспроизводящийся объект чрезвычайно сильно завязан на собственную технологию. Ибо он не может остановить производственные циклы. Поэтому коренная смена технологии "на ходу" - практически нереальна. Достаточно попробовать себе представить, каким образом лампа может сэволюционировать в микросхему, чтобы понять, насколько нелепо предположение о возможности подобного явления. Но даже если такое и случится, и одна лампа случайно превратится в микросхему, то ламповой технологии это только навредит (ибо ненужных запчастей у сложной самовоспроизводящейся системы не бывает). Таким образом, кардинальный переход с одной технологии на другую возможен только в полном комплексе. А это является невероятным событием. Таким образом, например, концепция РНК-мира лишь усугубляет проблему возникновения жизни, вводя необходимость реализации дополнительного невероятного события.
Если теперь перейти от компьютеров к живой клетке, то достаточно попытаться представить себе конкретно (шаг за шагом) переход, например, от матричной репликации РНК на глине к матричному синтезу белка в известном нам механизме (рибосома+т-РНК+м-РНК), чтобы понять всю бесперспективность подобных предположений.
Кстати, данная мысль очевидна многим исследователям, даже тем, кто является ярко выраженным сторонником РНК-мира. Вот соответствующая цитата А.С. Спирина, которую я здесь уже неоднократно приводил:

Впрочем, возможно, что гипотеза о древнем мире РНК как предшественнике современного живого мира так и не сможет получить достаточного обоснования для преодоления основной трудности - научно правдоподобного описания механизма перехода от РНК и ее репликации к биосинтезу белка.

Теперь по поводу огромного разнообразия вариантов гипотез абиогенеза. Если бегло пробежаться по всем ним, то видится весьма интересная картина - исследователи, выдвигающие очередную гипотезу (например, возьмем то же возникновение полинуклеотидов в гидратах Земли - ссылка, приведенная sss), весьма резко критикуют другие гипотезы, справедливо указывая на их многочисленные противоречия, при этом в своей личной гипотезе аналогичного "бревна" не замечая. Поэтому я не понимаю, почему данный разнобой гипотез вызывает такой оптимизм у sss. Лично у меня от этого разноголосья только пессимизм усиливается.

Четвертый пункт иерархии проблемы возникновения жизни:
"Условия среды Земли в период от 4,5 до 3,5 млрд. лет назад."
Сюда можно отнести нашу дискуссию о кислороде. Эту дискуссию, конечно, следует продолжить, но, думаю уже не в этом посте
Итак, я закругляюсь опять-таки, цитатой из А.С. Спирина :

Но это уже следующая сказка... ("И Шахразаду застигло утро, и она прекратила дозволенные речи".)

[Imperor]

Почему посты отправляются пачками копий по три штуки?  :shock: приходится тереть...