paleoforum.ru

Цитата: Шаройко Лилия от июня 29, 2022, 18:01:19я вроде бы по отдельности все эти вещи, кроме первой фразы знаю,

А эта фраза мой личный бзик, если не похлеще. Потому прошу прощения за офтоп.
  Как-то лет около двадцати назад, мы заехали в МГУ к биохимикам, что бы обсудить их ноу-хао по обеззараживанию воды шестивалентным железом. Я тогда работал в инжиниринговой фирмочке как бы аналитическим отделом, а потому лез за всякими умственными вкусняшками. Разговорились. И кроме темы они дали мне две внутри печатаемыми брошурки на пяти-шести страничках. Одна была о опытах обнаружения ядерных реакций кислород-азот-углерод в бактериальной культуре (но там было на грани возможностей изотопного анализа), а вторая о исследованиях керогенов керна скважин с пятикилометровых глубин в осадках над вероятным газовым месторождением.
  В керогене выделялся ряд бактерий, но более всего меня поразила форма в виде желе без различимой мембраны. Описывалось, что такая форма способствовала перетеканию в чрезвычайно редкой пористости для поисков молекул метана, как питания. Метановое питание известно, но ведь это самый инертный из парафинов, его так просто не окислишь, не разложишь до протона, что бы выиграть положительное энергетическое сальдо.
  Ну да я не об этом, а о идее абиогенеза в недрах на столь скудном рационе, что надо "годами" ждать, "оседлав" ту молекулу, которая распадется на употребимые для собственного синтеза ионы. Вот и молекулярный метан (или водород) не пригодны для питания без соответствующих катализаторов. Однако тепловые флуктуации - вещь дармовая, а если повышен гамма фон, то не столь уж и редкая. Правда вероятнее оторвется протон от аминокислоты, нежели от водорода, но именно это разрушение и может сыграть ключевую роль псевдокатализа.
  Цитоскелет постоянно пребывает в обратимом состоянии распад-восстановление (гомеостаз) и, таким образом, находится в готовности принять сторонние ионы от непредсказуемого и более редкого распада метана. При этом энергию на разложение потенциального источника тратить не требуется. "Поврежденный цитоскелет" - это как потребность, как ощущение недостатка нужными точками в нужных местах.
  И никакой программы-кода от еще не сложившегося генома не требуется. В синтезе главное не присоединить звено, а уберечься от распада при выделившейся "на свободу" энергии, а ее-то и заберет сам цитоскелет через рост частоты распадов-восстановлений, как новый уровень гомеостаза.
  Прикол недр (а то и планетозимали) в сравнении с океаном в том, что тут узкий диапазон условий и отсутствие перемешивания. Следовательно, гео-баро-термический градиент выстроит вертикальную последовательность протоорганизмов, использующих друг друга, как волну возбуждения из недр к поверхности. При этом на каждом горизонте будут концентрироваться потребители все более сложных молекул, как отходов производства нижних слоев.

  В принципе фантазия. Но в лабораторной пробирке такой эволюции не получить 
  И нафига нам Большой Взрыв или Божья Воля, когда нуль хоть и редко, но распадется на плюс и минус, главное растащить их по разным норкам, пока не произошло обратимости в новый ноль.

С чего же Вы взяли Василий Андреевич, что это офтоп. Это как раз и есть то, что происходит во всякой уважающей себя недре, которая способна поддерживать жизнь. Экзопланетные формы также будут привязаны к механизмам обмена ионами и распределением энергии, если это белковые формы то будут привязаны еще и к гидрофобным механизмам сворачивания во вторичные структуры

ЦитироватьИзвестны некоторые закономерности белкового фолдинга. Сейчас считается, что этот процесс происходит поэтапно: сначала линейная цепочка, имеющая нулевую энтропию, быстро сворачивается с образованием статистического клубка — энтропийное сворачивание [13]. Затем происходит гидрофобный коллапс: гидрофобные аминокислотные остатки «прячутся» вглубь молекулы, а гидрофильные — «расселяются» по поверхности (см. ниже). Результатом этого этапа является формирование расплавленной глобулы. После этого происходит формирование специфических связей (см. ниже), и белок переходит в состояние истинной глобулы, при этом свободная энергия резко падает.

Если можно приведу то, что мне пришлось читать со словарем, может еще кому то пригодится, не все геологи

Керогены — это полимерные органические материалы, которые расположены в существующих породах, таких как нефтеносные сланцы, и являются одной из форм нетрадиционной нефти.

КЕРН (нем. Kern), цилиндрич. образец горной породы, получаемый путём кольцевого разрушения забоя скважины при вращательном бурении. Используется для составления литолого-стратиграфич. разреза скважины и корреляции с разрезами др. скважин, изучения физич. и физико-химич. свойств пластов и насыщающих их жидкостей и газов.

и совсем вызывает вопрос что такое

Цитироватьядерных реакций кислород-азот-углерод в бактериальной культуре

это как?
 
Остальное мне лично вроде бы понятно.

кроме

Цитироватьформа в виде желе без различимой мембраны

Что значит не различимой, мало видимой или не существующей? О бактериях без мембраны никогда не слышала. это вроде по всем канонам первое что создало клетку, без нее она вообще просто растворяется в воде, отдельные органелы могут плавать в такой среде, но быстро им каюк должен наступить. Смутно помню, что есть ув. товарищи, которые при охоте выбрасывают пищеварительные вакуоли за пределы мембран

обычные хищные бактерии тоже могу создать видимость гелеобразного слоя при охоте, если он между мембранами хищницы и жертвы из отверстия раны высыпается.

ЦитироватьBdellovibrio bacteriovorus прикрепляется к другим грамотрицательным бактериям, таким как Escherichia coli или Salmonella, а затем проделывает отверстия в их клеточной мембране. Через эти отверстия они проникают в периплазматическое пространство хозяина, которое представляет собой небольшой гелеобразный матрикс, существующий между двумя слоями клеточной мембраны

.

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/ohotyatsya-li-bakterii-na-drugih-bakterij/

Но с этим могу только позже начать разбираться. У меня с завтра очередная фаза марлезонского балета (вместо запрещенного цейтнота термин), завтра вторая из четырех фаз эпопеи возвращение мамы в загородный дом, модифицирую переездные домики для четырех кошек. Вот как выглядит офтоп.


Приведенный Вами рассказ - это наоборот богатое поле для описания механизмов возникновения и поддержания жизни в субстрате. Конечно согласна, пробиркам такое недоступно, но не все исследователи пытаются проводить эксперименты в чашках петри. Конечно срез это тоже настолько разрушающее естественный процесс действо, что честно говоря я не знаю как вообще наблюдать нормальную деятельность метровых, не говоря уже о километровых переходных питательных цепях симбионтов.
Но как то это происходит.
Я для темы возникновения науки как раз хочу поискать методологии подобных вещей. 

Цитата: василий андреевич от июня 29, 2022, 20:52:56Ну да я не об этом, а о идее абиогенеза в недрах на столь скудном рационе, что надо "годами" ждать, "оседлав" ту молекулу, которая распадется на употребимте для собственного синтеза ионы.

Более сложные молекулы жизни ещё раньше не распадутся по той же причине? Они ведь - более сложны, что прибавляет шансов на распад. Например, примерно, считается, что содержание лечебного препарата в пилюле уменьшается в год на процентов 20 из-за такого распада (причём особо не зависит от вида лекарств: если очень грубо, то если молекулы одинаково сложны, то и распадаются, примерно, с одинаковой скоростью).

Цитата: Шаройко Лилия от июня 30, 2022, 00:08:12

Цитироватьядерных реакций кислород-азот-углерод в бактериальной культуре

это как?

Тонкостей эксперимента и методики анализа до-после не помню, но суть - в вероятности обратимой реакции 2N-CO. Заряд ядер С6, N7, О8, атомный вес удваивается за счет нейтронов. Там закавыка, что нейтрон распадается в ядре на протон с высвобождением электрона при слабом взаимодействии, допустим, кислород превращается в азот, а дополнительный электрон участвует в связи нового азота с "экзоскелетом", призывая "на помощь" протон из диссоциированной воды. Трудность в достоверности анализа элементов, а так как энергетика не рассматривалась, мне стало неинтересно. Нигде подтверждений опытов не встречал.

  О "неразличимости" мембраны - это я от себя. Там четко было сказано, что "бацилла" не имела оболочки, а представляла из себя гелеобразный сгусток. Были и другие с обозначением на латыни, но надо отдавать себе отчет, что годы те были трудные с финансированием. Деньги давали за лабораторные определения процента керогена, а исследования по животинам - это уже на энтузиазме самих эмгэушников.
  Главным для меня стал толчок от гелеобразности феномена, к гипотезе глубинного абиогенеза. Тем более, что уже оформилась математическая модель на примере эволюции углегенных формаций, когда необходимым звеном обменного "поля" от древних отложений к молодым стал метан.
  Кроме этого я помню (без подробностей) о вертикальной зональности анаэробов в болотной экосистеме, где жизнедеятельность каждого слоя зависит от поставщиков ресурса снизу и приемников "отходов" сверху. Тут выключить одно звено и экосистема станет косным рудиментом. Именно на этой модели я стал задумываться о "нарушении" принципа сохранения энергии, если не брать в расчет беспричинные тепловые флуктуации.

Цитата: Alexeyy от июня 30, 2022, 04:30:53Они ведь - более сложны, что прибавляет шансов на распад.

Совершенно верно. И именно это правило является теоретической преградой не только в абиогенезе, но и в прогрессивной эволюции вообще. Для того и введена теория Большого Взрыва, что бы выстроилась четкая причинность от сверхконцентрата к тому естественному разбеганию, в котором рождаются галактические комковатости.
  В этом же ряду стоит идея от Михаила Шермана "о универсальном геноме", как прародителе всех более простых геномов. Плюс наши знания о избыточном геноме практически у всех организмов.
  Ну и чё делать? Признавать Дар Изниотсюда?

  А ведь можно посудить так, что гипотетический протоорганизм пребывает в состоянии равенства реакций синтез-распад. Типа так (разворачивая идею от Лилии), что предбелку не хватает толики, что бы перепрыгнуть в устойчиво-свернутое состояние. Но эта "толика" вероятностная пропасть на микроуровне, т.к. подход к "прыжку" связан с экспонентным (или гиперболическим) ростом вероятности обратного распада.
  Получается, что для "подхода" необходимо запасти излишки потенции в соседних структурах, затем единым махом развалить эти структуры так, что бы обломки попали в нужные места в нужной последовательности, но, главное, после синтеза и сворачивания в устойчивое состояние надо "мгновенно" отвести избыточно высвободившуюся энергию (тепло). Одним словом, невероятное стечение обстоятельств, о чем четко говорит Кунин, правда в других терминах.
  А теперь рассмотрим не протоорганизм, а их желеобразную серию сверху вниз пребывающую в условиях роста баро-термического градиента. Получаем, что вероятный распад, связанный с выбросом тепла из нижнего элемента, "расширяется" в верхнем слое до температуры синтеза тамошних элементов, которые конденсируются с поглощением той порции, к которой они уже готовы, так как находятся в гомеостатическом состоянии распад-синтез и необходимо лишь перейти на новый уровень обратимых реакций. А когда придет черед распадаться им, то их продуктами воспользуется вышележащий уровень.
  Теперь учтем, что дела в недрах обтяпываются при осадконакоплении на поверхности планеты, которое обычно связывают с тектоническими силами. Но ведь мы практически спрогнозировали волну тепловых расширений, идущую снизу вверх и набирающую мощь! Пока такая расширяющая волна не достигнет поверхности - нет никакого прогибания, но по достижении будет разрядка, с местечково-катастрофическим прогибанием, гелогически мгновенно заполняемого серией осадков от грубых снизу до более мелкозернистых сверху.
  Последний абзац специально для Вас, Алексей, к той идее, что биота и протобиота (гумус и пр.) участвуют в формировании лика планеты, как минимум, наравне с тектоникой от неоднородностей тепловых потоков вероятного радиоактивного распада.
  В глубинах глины метаморфизуются до тех пород, которые излившись станут базальтами, а песчаники выдавятся гранитами. Условия баро-пластификации у них разные, вначале к поверхности будут выдавливаться дегазирующиеся базальты, впоследствии пронизываемые гранитоидными штоками и пр. А это уже к слову о "вторичном" влиянии жизнедеятельности не только на тектонику, но и на магматизм.

  ПП. Я пробовал приложить идейку к ячейке над черным курильщиком. Не выходит из-за перемешиваний. Медленная океаническая конвекция? Тоже огромное количество случайностей.

Цитата: василий андреевич от июня 30, 2022, 06:50:31

Цитата: Alexeyy от июня 30, 2022, 04:30:53Они ведь - более сложны, что прибавляет шансов на распад.

Совершенно верно. И именно это правило является теоретической преградой не только в абиогенезе, но и в прогрессивной эволюции вообще.

Зачем тогда высказали гипотезу, если знаете, что она, теоретически, невозможна?

  Теоретически невозможен канализированный синтез от простого к сложному. Следовательно, гипотеза синтеза должна основываться на прерывистости, скачкообразности, квантованности, наконец.
  Присмотритесь, множество систем при постоянном "давлении" внешнего фактора медленно копят напряжения, распределяя их по уровням организации, что бы затем рывком вернуться в исходное состояние, сбросив напряжения. Дебит с кредитом подсчитать практически невозможно, потому и гипотеза, что дельта не столько нулевая, сколько положительная на одном уровне и отрицательная на другом. Образно же я ранее выражался, как деструкция нуля на плюс и минус при растаскивании их по разным норкам.
  Самое важное, что при этом не надо сваливать на негэнтропию, энтропия повысилась за счет роста разнообразия в "одном изолированном флаконе".

Цитата: василий андреевич от июня 30, 2022, 08:13:19Теоретически невозможен канализированный синтез от простого к сложному.

И без доступа энергии. Но Вы именно это, по-моему, почему-то и предложили (рассмотрев в качестве источника энергии лишь тепловые флуктуации). Это - демон Максвелла (нарушение 2-го начала термодинамики).


Предполагаю, что если на Марсе в грунте живут микробы, то и черви могут ждить (питающиеся грунтом), создавая хоть какую-то перемешиваемость вещества, необходимую для более эффективного развития биоценозов.

  Демон Максвелла работает естественным отбором удачной "мутации" от неудачной 
  У нас же естественный распад, на компоненты, которые в условиях погружающегося участка недр могут остаться на уровне отсчета, а могут продолжить движение вглубь, в новые условия с повышенным давлением и температурой. Следовательно, на каждом уровне будет естественная концентрация веществ, энергия активации которых почти равна средовой агрессии. В этом "почти" и заключается смысл "усвоения" тепловой флуктуации - вещество среагирует именно на флуктуацию, а не на тепловой фон. Флуктуация, а не пресловутая "тепловая энергия" будет совершать работу по деструкции слабых связей и, соответственно, их активации для вероятного синтеза.

Ничего не понял...

Цитата: Alexeyy от июля 01, 2022, 09:51:35Ничего не понял...

Тогда еще раз.
  Для высокомолекулярного синтеза необходима прицельная кинетическая энергия, что бы преодолеть барьер активации, т.е. разорвать связь в "нужном" месте. Затем к активному окончанию крупного "осколка" необходимо подвести активное окончание осколка из другой макромолекулы. Получаем, что соединение активных окончаний происходит при высоком энергетическом уровне, и если после соединения не отвести высвободившуюся энергию, то обязательно распадется либо эта новая связь, либо связь рядом.
  Низкомолекулярный "синтез" типа кислород-водород вероятен, потому что получаемая связь выплескивает "на свободу" энергии много меньше, чем чем энергия, требуемая для ее разрушения (активации). Но уже "синтез" азот-водород пройдет только при отведении высвобождаемой энергии, допустим, в образе селективного отбора прореагировавших молекул техническими средствами.
  В живом высокомолекулярный синтез осуществим, например, при участии макроэнергетической молекулы, которая точечно подводит и отбирает энергию. Но такая молекула вырабатывается в комплексе с "обслуживаемым ей" цитоскелетом и невероятно, что бы таковой комплекс состоялся в результате случайных столкновений - здесь властвует запрет на вечный двигатель второго рода, т.е. демон Максвелла спит.
  Но и в недрах он спит. А высокомолекулярный синтез идет своим чередом, например, из относительно простых гуминовых кислот в итоге получаются трехмерные молекулярные кластеры в не знаю какие сотни тысяч атомов. И это не кристаллизация, а полимеризация. И что забавно: подобный процесс нельзя провести ни в каком автоклаве, имитирующем естественные процессы. Сказать же, что геологическое время - это фактор, значит, расписаться в полном неведении.
  Если большим мазком, то в разрезе недр молекулы "гумино-аминов" будут обнаруживаться по принципу, чем глубже, тем крупнее, но только до той глубины, где произойдет скачок полимер-кристалл, например, углеводородно-азотный кластер превратиться в графит и сопутствующие метаны-азоты. Для сведения, антрациты "содержат" (но не растворяют) до сорока объемов метана.

  Вот и постарайтесь ответить, каким образом на определенном уровне, где состояние органических макромолекул можно назвать гомеостазом, идут реакции высокомолекулярного синтеза. Дарвиновский химический отбор? Пусть так, но дать название - только первый шаг, термин отбор распространять на все непонятное - негоже.
  Мой вариант - именно флуктуация рвет связь, но связь не случайную, а только ту, где энергия флуктуации превышает энергию активации (разрыва) связи. А так как менее прочные связи разорваны и залечены ранее при меньшем баро-термическом фоне, то флуктуация будет бить столь избирательно, что ее и случайной язык не поворачивается назвать.
  Подумайте, не демон ли Максвелла направляет эту флуктуацию (смайлик Вельзивула или Демиурга)?
  Но и далее. Как отвести излишек высвободившейся энергии? А только так, что эта энергия останется на данной глубине, олицетворяя геотермический градиент, а наша макромолекулярная дочка отправится вниз. Последнее уже не конкретно точно, но точно статистически.

  ПП. Если теперь не понятно всё, то я умываю руки. Если не понятен какой-то аспект (а таковые должны быть), то постарайтесь вопрос конкретизировать в максимально доступной фоме.

Если правильно понял, то Вы предположили, что вместо энергии активации, которая при фотосинтезе идет от солнечного излучения, можно использоать энергию тепловых флуктуаций (для синтеза более сложной органики)?
  Этот синтез - энергозатратный процесс: внутренняя энергия (энергия химических связей синтезируемой органики) увеличивается по сравнению с внутренней энергией до синтеза. При этом температура среды уменьшается (т.к. энергия, по предположению, отбирается от флуктуаций). Эту химическую энергию потом можно, в принципе, направить на совершение работы (как это происходит, например, в мышцах).
  Т.е. если такой синтез (сложной органики), действительно, возможен за счёт флуктуаций, то это означает, что в (условно) замкнутой системе (без притока внешней энергии) сначала происходит увеличение химической энергии за счёт снижения температуры, а потом - совершается работа (за счёт этой химической энергии).
  Т.е. замкнутая система совершила работу за счёт тепловых флуктуаций. Это означает ни что иное, как прямое нарушение 2-гоначала термодинамики.

Цитата: Alexeyy от июля 01, 2022, 15:02:21При этом температура среды уменьшается (т.к. энергия, по предположению, отбирается от флуктуаций).

Хорошо. Стало понятно, что непонятно.
  Тепловая флуктуация - это квантово-механический эффект, но обычно понимается как отклонение от среднестатистической нормы. Собственно температура одной частицы не измерима, а только пересчитываема из кинетической теории.
  В нашем случае сама флуктуация никакого синтеза произвести не может, а только разрушение имеющейся связи, при котором выделится свободная энергия, в принципе способная увеличить хаотические колебания рядом (температуру), но и соответственно и уменьшить на удалении. Например, за счет тепловой флуктуации происходит распад молекулы воды на ионы, тогда как другие ионы, где-то рядом соединятся в воду. Принцип макро симметрии не нарушается, чего нельзя сказать о микро симметрии, как и положено при квантовых эффектах.
  Участок недр - весьма консервативная термобарическая система. И мы никогда не сможем сказать изменилась ли температура или давление внутри молекулярного микрообъема. Мы просто берем за факт, что флуктуация привела к распаду связи, но не любой, а только той, что на грани "выживания". При этом грань выживания определяется равенством (с погрешностью) между "мощностью" флуктуации и барьером энергии активации.
  Следовательно, в пределах узкого глубинного горизонта будут разрушаться и, соответственно, активироваться только "избранные" химические связи. Если активация завершится новой связью с меньшим барьером активации, то эта связь разрушится, если вместе с флюидом не переместиться в более высокий горизонт. Если же активация завершится связью с излишне высоким барьером активации, то будет "выживать" пока не окажется в более низком горизонте.
  Само органическое вещество при этом естественно убывает из горизонта вверх по разрезу, но и добавляется снизу за счет "не выживших там", но выживущих здесь. Пример привести могу, но длинно выйдет, к тому же не всегда ясно переместилась ли молекула вверх по разрезу или это "разрез" переместился вниз.

  Если посчитаете для себя удобным, проведите рассуждения с плюс-минус мутациями. Особи с плюсовыми будут искать свою нишу в условиях активного энергообмена имея интенсивный метаболизм, а с минусовыми (если не вымрут на месте), будут искать нишу для паразитирования.
  Происходит не работа замкнутой системы за счет флуктуаций, а среда совершает отрицательную работу над полусистемой, отправляющейся в недра и положительную (хотя так строго говорить нельзя, могу пояснить) над полусистемой, идущей к поверхности. Одна работа не равна другой, разница называется энтальпией.
  Еще раз, флуктуация только избранно разрушает, созидает уже среда. Как, впрочем, и мутация только сплошной вред для организма, но вред такой, с которым труднее там, где родился, но может оказаться пользой, если удастся найти нишу.

Цитата: василий андреевич от июля 01, 2022, 17:06:44Еще раз, флуктуация только избранно разрушает, созидает уже среда.

За счёт химической энергии, которая в ней есть? Т.е. Вы хотите сказать, что идёт экономия этой энергии за счёт того, что разрушение идёт за счёт флуктуаций, а синтез - уже за счёт "нормального" источника энергии?

Цитата: Alexeyy от июля 01, 2022, 19:08:11идёт экономия этой энергии

Не только и не столько экономия, а точное попадание в "избранную цель" - только в ту связь, которая своей историей подготовлена к естественному распаду. Получаем, что средовой уровень недр это практически ниша не просто для отбора наиболее стойких связей, но и действующая субстанция, обнажающая с помощью флуктуаций те химически не заполненные вакансии, вероятность обнажения которых в океане или пробирке крайне низка.
  Заполнение обнажившихся активных окончаний может произойти как в сторону слабых, так и сильных связей, но времени в достатке, а вертикальный "градиент условий" чувствителен только на изрядных расстояниях. Потому для слабых связей предпочтителен вариант "оставания на месте", тогда как сильные связи продолжат путь погружения. Но "остаться на месте", на той же глубинной отметке, значит встретиться с теми "нуворишами", которые придут "сверху", или образно, свалятся на голову аборигенов, как захватчики.

  Ох, как подмывает уже сейчас ухватить системность не за хвост, а за жабры, что бы учинить разборку с синергией, которая иначе называется эмерген. Но наверняка у Вас или у Лилии, или других есть те вопросы, которые нужны и мне (ибо сам еще в облаках витаю).
  Вот Вы, Алексей, чуть ранее сказали о "космогоническом" черве, перемешающем почву, кабы она уже состоялась, как бактериальный мат. Но меня уж три десятка лет мучает образ червя, пронизывающего всю осадочную толщу.
  Нет еще бактерий - только простейшие гумины-амины, доставшиеся в наследство от планетозимали и рассеянные в зоне с нарастанием барического стресса. Получаем эдакого "векторного червя", вдоль которого происходят принципиально дешифрируемые реакции.
  Но вроде еще рано.

  Квантовую флуктуацию удобнее всего видеть, как плоскую одноактную волну, с положительной и отрицательной энергетикой. Синусоида длиной в два пи - это идеал. На практике может быть узкая "горка" с высокой амплитудой, и широкая пология "впадина". Но площадь горки равна площади впадины - это закон симметрии для макромира. И макромир может не реагировать на пологую впадину-нишу, тогда как на положительную горку отзовется распадом. И куда "полетят" осколки от распада? Да полетят в нишу, подготовленную сериями предыдущих флуктуаций. А что в этих впадинах? Да те соединения, которые, состоявшись ранее, только и ждут, что бы захорониться под наносами, обесценив часть себя для питания нуворишами и сохранив ту часть, что станет питаться стойкими обломками новых соседей.
  Получаем представление о физико-биологической нише, как впадине, заполненной снизу вверх от простейших до высших. При этом эволюционируют как низшие, так и высшие. Низшие консервативно, высшие весьма либерально, можно сказать "ускоренно".