Эволюция жизни и физика, есть связь между ними?

Автор Дарвинист, октября 10, 2021, 20:07:17

« назад - далее »

Дарвинист


василий андреевич

  Дык каждый ищет под "своим" фонарем, даже там, где "потерянных ключей" нет, но тем самым увеличивая вероятность их нахождения в темном месте.
  У нас со стезей пептид-полипептид-белок выходит такой казус, что прежде дана живая сложность, как матрица для синтеза своих более простых частей.
  Подобное положение напоминает мои мытарства в теоретической углегеологии, когда для формирования угольных мацералов требовался целиковый бассейн, в котором последовательно происходила вся совокупность процессов накопления нового материала при "руководящей роли" самих изменяющихся мацералов. Это подобно тому, что мухи рождают того единственного слона, который только и может породить мух  ;D

  Рассчитать - это слишком большой слон. Но пусть он складывается из радикалов, рогатых амидом и карбоксилом. В конечном итоге мы должны получить объемную структуру, способную при изменяющихся условиях среды выставлять наружу одни потенциально активные рога и прятать внутрь другие. А это означает, что последовательный синтез при каких угодно вариациях условий состояться не может, ибо каждая смена условий будет разрушать незавершенный синтез.
  Делаем вывод, что такового последовательного синтеза не стоит искать - фонарь там может и не гореть. А проштудировать работу от Дарвиниста я умом вовсе тронусь...
  Включаем другой фонарь: группы пептидов складывались по принципу волнового пакета. Кто не резонировал с этим пакетом, кочевал к другому. Ограниченное множество пакетов складывались в супер пакет уже не с численно цельным резонансом, а фрактальным.
  А что для суперпакета необходимо, как минимум? Гелеобразное состояние при минимуме свободной воды, которая может выступить в роли не только выдворяемого агента, но и информационного носителя в его самой простейшей форме - перегретая вода, выдворяемая из группы, активирует более сложную группу, в которой отделяются уже не -Н и -ОН элементы, а допустим, -СН3. Отделение -СН3 - это сигнал, что азот или углерод готовы принять соответственно -Н и -ОН из диссоциировавшей воды от той группы, где синтез пептидов состоялся. Потом и и этой продвинутой группе придется отказаться от перегретой воды ради пептидного синтеза, но уже в более суровых условиях, так как часть воды навсегда покинула пределы комплекса.
  Кроме воды уйдет и метан из радикалов вплоть до полного уничтожения некоторых групп и комплексов, однако уйдет туда, где будет препятствовать метилированию активных окончаний, способствуя их выстраиванию в ряды с новыми резонирующими свойствами. Получаем, что без уничтожения синтезируемых рядов не получить тех новых рядов, которые сами и будут способствовать развалу своей архаичной братии. По сути, это означает, что в "палеолетописи" мы не обнаружим промежуточных звеньев. Как в угленосном бассейне не обнаруживаются пласты углей в нижних и средних свитах, хотя по характеру напластований там они непременно были.

  В принципе, я могу сделать попытку предсказать характерный параметр, по которому можно отличать пептидные группы. Это коэффициент отражения - он будет ниже у тех групп, которые будут распадаться наиболее активным образом, питая группы "выживающие". При этом в, эволюционном плане, питающие группы будут восполнять свои ресурсы за счет распадов от более продвинутых групп, если таковые успели сформироваться.
  И только в конце многоступенчатых актов распада-синтеза можно будет говорить о наступлении эпохи "отбора" - должно произойти катастрофическое разрушение всего гелиевого комплекса до состояния золя, более богатого минерализованной водой, которая "убьет" львиную долю сложных молекул, оставив только те, что могут среагировать перестройкой своей объемной структуры на непредсказуемость наступивших условий.

  Сказка? То бишь ложь с намеком, не более.

Дарвинист

То, что Вы описали, уважаемый василий андреевич, смахивает на образ элементарного метаболизма в гидротермальных средах на этапах эволюции, предшествующих РНК-миру, то есть репликации. Так речь о курильщиках, уважаемый василий андреевич?

Если можно, ответьте, пожалуйста, сначала "да" или "нет" - и уже затем переходите к развернутому пояснению.

Дарвинист

Ну да, мне нечего возразить, то немногое, что я знаю о металлогении черных и других курильщиков, находит определенное соответствие с той же матрицей - периодической системой и эти знания приводят к не менее определенному выводу: более сложные ядра, то есть, системы, не возникают без достаточно сложной окружающей среды...

Дарвинист

Для любопытствующих поясню, что курильщики в срезе представляют из себя трубочки, в полостях которых химические соединения могут концентрироваться. Такие концентраты представляют собой еще не минерал, а чуток пропитанный перегретой до 400 градусов водой, по своим свойствам похожий на полупроницаемую мембрану. В таких мембранах присутствуют, обычно, сульфиды железа, никеля, молибдена - то есть, катализаторы.

Дарвинист

Кроме того, в толще геля перегретая вода, как я понял, находится в состоянии, напоминающем перегретый пар, почему в этой толще, по сути, присутствуют, как в камере разложения, свободные водород и кислород. Знакомые с электротехникой, не удивлюсь, могут сразу представить себе этакую гелевую ванну или матрикс, содержащую те же никель и молибден, проявляющих катодно- и анодные свойства соответственно, окислитель и окисляемый элемент. Получится своеобразная электрохимическая система - или топливный элемент, если выражаться попроще.

Дарвинист

На что же может тратиться энергия, вырабатываемого таким естественным топливным элементом?
Вот где химия состыкуется с физикой - на поддержание градиентов концентраций веществ. Что знакомо мне, биологу, поскольку клетки, в основном, и занимаются подобным поддержанием.
Только представьте себе - с одной стороны канал, полный перегретой воды, щелочная среда, обогащенная при посредстве процесса серпентизации водородом; а с другой - объем холодного и кислого океана. И разделяет их гелевая мембрана как плоскость, обладающая свойствами батареи и полупроводника.
Как результат - физический процесс  к о н в е к ц и и , протекающий, к тому же, с ускорением. С химической точки зрения имеем метаболизм, с физической - конвекцию. Ну и ускорение в придачу, что, как возведение в квадрат, редуцирует их структуру и результаты до конкретного положения на этапах эволюции... 

Дарвинист

Матрица есть, евклидова геометрия сохраняется, направление от тепла к холоду, от восстановительной среды к окислительной задано. Приличная картинка получается, не правда ли, уважаемый василий андреевич? Мы ее постоянно в моих темах обсуждаем...

Дарвинист

Цитата: василий андреевич от сентября 15, 2022, 13:25:45Кроме воды уйдет и метан из радикалов вплоть до полного уничтожения некоторых групп и комплексов, однако уйдет туда, где будет препятствовать метилированию активных окончаний, способствуя их выстраиванию в ряды с новыми резонирующими свойствами. Получаем, что без уничтожения синтезируемых рядов не получить тех новых рядов, которые сами и будут способствовать развалу своей архаичной братии. По сути, это означает, что в "палеолетописи" мы не обнаружим промежуточных звеньев. Как в угленосном бассейне не обнаруживаются пласты углей в нижних и средних свитах, хотя по характеру напластований там они непременно были.

Цитата: василий андреевич от сентября 15, 2022, 13:25:45Сказка? То бишь ложь с намеком, не более.

Уж не намек ли, уважаемый василий андреевич, - как биолог вопрошаю, - на это, см., пожалуйста, https://en.wikipedia.org/wiki/Wood%E2%80%93Ljungdahl_pathway. То есть на метаболический восстановительный путь ацетил-коэнзима А (КоА), характерный для метано- и ацетогенных бактерий. "Царствование" которых в экосистемах давно прошло и сменилось на доминирование организмов с углеродным метаболизмом, https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2006.1881. Не исключено, что на этих, начальных этапах, рулил отбор не по Дарвину, а по Ламарку, из-за чего многие звенья в непрерывной эволюционной летописи, как абзацы, были "вымараны". В математике систему отсчета часто понимают как группирование переменных. Обновление систем отсчета при этом понимается как пренебрежение одной или несколькими группами при возможном добавлении новых. Относительный характер системы отсчета позволяет в моделировании повышать ее размерность или понижать вплоть до базисной.   


Дарвинист

То есть, до  б и о л о г и ч е с к о й  эволюции была эволюция  х и м и ч е с к а я , а до нее -  ф и з и ч е с к а я . Ныне, назовем ее так -  и н т е л л е к т у а л ь н а я ... ?

Соответственно, направление движения в процессах каждой из эволюций, похоже, идет при физической - в сторону наиболее глубокой из потенциальных ям либо наиболее высокого потенциала (наибольшей разности потенциалов), химической - в сторону реакций, позволяющих создавать и поддерживать наиболее эффективный энергообмен, биологической - в сторону лучшего репликатора, интеллектуальной - лучшего вычислителя, наиболее эффективно редуцирющего неопределенность.   

василий андреевич

Цитата: Дарвинист от сентября 15, 2022, 17:42:33То, что Вы описали, уважаемый василий андреевич, смахивает на образ элементарного метаболизма в гидротермальных средах на этапах эволюции, предшествующих РНК-миру, то есть репликации. Так речь о курильщиках, уважаемый василий андреевич?

Если можно, ответьте, пожалуйста, сначала "да" или "нет" - и уже затем переходите к развернутому пояснению.
Когда писал, представлял не "курильщика", а что-то типа сжимающейся планетезимали, на которую поступают все новые порции углистых хондритов.
  Черные курильщики имеют все атрибуты, что бы претендовать на зоны абиогенеза, но вряд ли они функционировали в том катархее, когда варилась предбиота.

василий андреевич

Цитата: Дарвинист от сентября 15, 2022, 19:56:32То есть, до  б и о л о г и ч е с к о й  эволюции была эволюция  х и м и ч е с к а я , а до нее -  ф и з и ч е с к а я . Ныне, назовем ее так -  и н т е л л е к т у а л ь н а я ... ?
Эволюция, по определению, относительно медленные необратимые изменения. Биологическая начинается с первого репликатора. Что такое репликатор, не как молекула, а как физический объект? Такой объект не только восстанавливается после разрушения, но еще и с копией при минимуме изменчивости.
  Интеллектуальная эволюция с такой точки зрения - это клонирование "памяти" с обязательным минимумом искажений.

  Представим себе натянутую струну, как символ метаболизма. Т.е. по струне пробегает сложная волна от места избытка колебаний к месту недостатка, обесцениваясь на подвешенных к струне маятниках. Каждый маятник реагирует на ту составляющую волнового пакета, с которой резонирует. Замкнем натянутую нить на саму себя, не задумываясь о источнике волнового пакета и приемнике.
  Теперь представим, что один из маятников разрушен. В круговой струне некуда будет деться строго определенному колебанию. Что сделает такая струна? Восстановит маятник.
  Это утопичная модель круговорота веществ в природе. Восстановление маятника - это способ среды повысить свою энтропию за счет избавления от свободной энергии. Осцилляция маятника не в два, а в четыре такта - это модель вероятного клона. Именно тут уместно вспомнить Ваши, Эвол, знания о спине, когда полный оборот совершается не за два, а четыре пи.

  Теперь о возможной химической эволюции. Нас интересуют реакции синтеза, идущие с "противоестественным" поглощением тепла. Противоестественны потому, что тепло не переходит самопроизвольно от холодного тела к горячему. Но нагреть холодным горячее возможно  при фазовых переходах. Например, пропуская пар с температурой в сто градусов можно нагреть соленую воду до ста десяти градусов, правда соленость воды будет падать.
  Сложные органические вещества, меняя свою пространственную структуру, как раз и совершают подобия фазовых переходов, выбрасывая или поглощая порции тепла. Представим эти порции, как волновой пакет, циркулирующий в замкнутой системе. Получим представление о четырехтактной осцилляции, плюс-минус тепловые и плюс-минус структурные колебания.
  Всё. Расчеты провести не смогу, но принцип клонирования на добиологической стадии вполне допустим. Причем допустим так, что тепло будет концентрироваться во все более сложном химическом соединении. При этом в жертву будут приноситься более простые соединения, как обладающие меньшим числом степеней свобод. Следовательно, приток в замкнутую систему условно простых соединений, распадающихся на еще более простые, необходим.

  Строго говоря, это тоже сказка. Но в ней негэнтропийный демон Максвелла в образе храповика-диода, заменен на, можно сказать, квантового демона. А ведь в каждом черном теле сидит таки себе демоненок, "отбирающий" средние частоты условных генералистов, на фоне распадов "специалистов" высоких и низких частот.

Дарвинист

У меня, уважаемый василий андреевич, упоминание о фазовых переходах вызывает вопрос - есть ли в структуре льда нечто такое, что напоминало бы какое-нибудь примитивное вычислительное устройство?

Для начала предложу вниманию следующий популярный материал о черных курильщиках, см., пожалуйста, http://ukhtoma.ru/universe18.htm.
Потом напомню: о фазовой диаграмме воды, температурах плавления металлов и превращения газов в жидкость, а, также, оптимуме для тех же квантовых компьютеров, для которых чем холоднее - вплоть до десятых долей кельвина - тем лучше.

Дарвинист

Концепция черных курильщиков, оказывается, не единственная в гидротермально-осадочной металлогении. Обсуждается, еще, модель "красноморских рассолов". Ее сторонники, как я понял, ссылаются на то, что большинство рудных тел имеют не точечную форму, а существуют в виде полей и пластов.

Я, как, в свое время узнал об этом, сразу вспомнил о полях и частицах, о бактериальных матах и строматолитах, о локальной анизотропии Вселенной. Может, действительно, во всем том имеется нечто феноменологически общее? Пусть фундаментальное объединение еще не свершилось - может, просто инструментальная база не та, - но мы на форуме, как раз, пытаемся преобразовать обломочный материал: фазовые переходы, агрегатные состояния, эволюционное учение и др. - в подобие "рудного" тела феноменологической теории  в с е г о, https://ufn.ru/ufn67/ufn67_4/Russian/r674g.pdf

Дарвинист

#239
Многие, возможно, из нас читали эту книгу, см., пожалуйста, https://www.labirint.ru/books/485455/.

Так, вот, дополнительный вопрос в тему: может быть, "жизнь" вблизи абсолютного нуля это форма существования и эволюции тех же квантовых вычислительных систем? Имея в виду расхожее правило прагматика: "держи ноги в тепле, а голову в холоде" - заметим, что с падением температуры степень "разумности" повышается? А с тем - полностью "схлопывается" неопределенность, волновая функция. Что не имело физического смысла - обретает его...

Квантовая термодинамика, уважаемый василий андреевич, а-аа?