Теория панспермии - за и против.

Автор Комбинатор, ноября 09, 2007, 18:35:03

« назад - далее »

Imperor

Цитата: "Комбинатор"Считал (точнее, прикидывал) по вероятности захвата метеорита, испущенного с растояния примерно в 1 парсек от звезды по параметрам напоминающей Солнце в случайном направлении, и имеющего случайное значение скорости, распределённое равномерно  в интервале от 0 до 2Vpec, где Vpec - среднее значение скорости пекулярного движения звёзд в галактике. Предпологается, что за время сближения испускается по крайней мере несколько десятков метеоритов (на самом деле, испускается, конечно, больше, другой вопрос, какой процент из них "заражены").
Не могли бы Вы привести здесь свой расчет? В частности, меня интересует, как расчитывалось число возможных случайных направлений.

Насчет того, что они заражены - если удар вышибал метеор с планеты с жизнью, то имхо - большой был процент. На поверхности метеора, понятно, все погибало. Но внутри то полюбому оставалась (при условии достаточных размеров метеора).

Alexy

Цитата: "Doctor Bo"Насколько я понимаю, сейчас не существует неогранических циклов, включающих реакции с высокомолекулярной органикой. Хотя, возможно, так было не всегда.
Действительно, возможно, так было не всегда.

f_evgeny

Цитата: "Doctor Bo"Мысль интересная. Однако, представить ее в реалиях мне очень трудно. Насколько я понимаю, сейчас не существует неогранических циклов, включающих реакции с высокомолекулярной органикой. Хотя, возможно, так было не всегда.
Цикл, в который встраивается такой гипотетический вид, на мой взгляд не обязательно исходно должен в себя включать реакции с высокомолекулярной органикой. Исходно это должен быть  круговорот углерода. А гипотетический вид может встроится в круговород сначала в видее реакции полимеризации/деполимеризации так, чтобы начал действовать отбор на усложнение организации.
ЦитироватьОдни из бактерий нуждаются в готовых органических веществах — аминокислотах, углеводах, витаминах, — которые должны присутствовать в среде, так как сами не могут их синтезировать. Такие микроорганизмы называются гетеротрофами. Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют исключительно за счет углекислоты. Они называются автотрофами.
Вот автотрофы вполне могли бы на мой взгляд выступать в качестве таких видов.

Alexy

Цитата: "f_evgeny"
Цитата: "Doctor Bo"Я думаю, на этом форуме никто (или почти никто) не будет возражать против постулата, что жизнь может существовать (и появиться) только в виде экосистемы.
Я не биолог и у меня возник вопрос по этому поводу. Как я понял, под экосистемой Вы понимаете круговорот определенных веществ в системе, где все или часть элементов - живые существа.
А почему нельзя представить жизнь, встроенной в небиологический круговорот веществ в виде одного вида. Т.е. этот вид представляет собой одно звено (или часть звена) небиологического круговорота.
Например многие виды растений (те, которые не нуждаются в микоризе) могут жить в отсутствии всех остальных видов живых существ, с условием, что концентрация СО2 не будет падать ниже некоего минимального уровня. Но СО2 и сейчас пополняется не только за счет гниения и дыхания, а и за счет пожаров и выдавливания из мантии.




Цитата: "Doctor Bo"Я думаю, на этом форуме никто (или почти никто) не будет возражать против постулата, что жизнь может существовать (и появиться) только в виде экосистемы.
То, что сейчас все (все ли? Есть же и хемосинтетики на черных курильщиках) виды существуют как части экосистем, не значит, что никто из них не может существовать отдельно. А тем более зачем распространять этот "постулат" на древнейшие времена?

Imperor

Цитата: "f_evgeny"А почему нельзя представить жизнь, встроенной в небиологический круговорот веществ в виде одного вида. Т.е. этот вид представляет собой одно звено (или часть звена) небиологического круговорота.
Один вид, встроенный в небиологический круговорот невозможен потому, что биологический круговорот вещества на много порядков быстрее, чем небиологический.
Таким образом, едва появившись, этот вид либо истощит источники своих ресурсов, либо убьет сам себя, отравившись собственными накопленными метаболитами (например, кислородом).
Что произойдет раньше - истощение или отравление - зависит от специфики конкретного организма. Но в любом случае, одинокий вид - обречен.
Впрочем, я здесь тоже не специалист. Лучше об этом почитать у Заварзина:
http://www.bionet.nsc.ru/live/altay/altay.php?f=doclad&p=zavarzin
Цитата: "Заварзин"Появление оксигенных фототрофов - цианобактерий - создано биотический источник О2, который отсутствовал в хемосинтетической группировке. С появлением циано-бактериального сообщества система становится автономной с замкнутыми циклами всех биогенных элементов. Циано-бактериальное сообщество достаточно для выполнения всех биогеохимических функций: цианобактерии служат первичными продуцентами Сорг и О2, бактерии - деструкторами, осуществляющие регенерационные циклы. Неполнота деструкции ведет к накоплению керогена (рассеянного углерода осадочных горных пород), которому соответствует избыток О2, сбрасываемый в атмосферу. Следует заметить, что условия для существования аэробов возникают сразу же при появлении цианобактерий внутри сообщества. Кислород атмосферы представляет отдельную проблему перемещения избыточного О2 и развитие окислительных процессов в субаэральных условиях.

Imperor

Цитата: "Alexy"Есть же и хемосинтетики на черных курильщиках
Там целый удивительный мир. Я смотрел слайды по этому поводу (доклад на тему курильщиков на Линнеевских чтениях). Там какие то огромные полосатые черви даже растут, колыхаясь подобно водорослям... Какие уж тут хемосинтетики...

f_evgeny

Цитата: "Imperor"
Один вид, встроенный в небиологический круговорот невозможен потому, что биологический круговорот вещества на много порядков быстрее, чем небиологический.
Таким образом, едва появившись, этот вид либо истощит источники своих ресурсов, либо убьет сам себя, отравившись собственными накопленными метаболитами (например, кислородом).
Что произойдет раньше - истощение или отравление - зависит от специфики конкретного организма. Но в любом случае, одинокий вид - обречен.
На мой взгляд Вы с одной стороны несколько драматизируете ситуацию, с другой забываете, что речь идет о круговороте. Между прочим, сегодня круговорот углерода на Земле не является чисто биологическим. В него в качестве звеньев входят например такие, как лесные пожары, а так же очень важно звено - подводные извержения вулканов.
На мой взгляд более высокая скорость биологического оборота не препятствует включению его в оборот, просто скорость оборота будет определяться не возможностями биологической его части, а или скоростью регенерации ресурсов небиологической частью круговорота, или нейтрализации отходов ей же. Просто состояние вида будет несколько подавленым.
Как я понимаю, сегодня в круговороте углерода значительная часть выводится (биологическими звенями) из оборота в океанах и если бы не подводные извержения вулканов (небиологическое звено), углерод скоро кончился бы. Ну конечно не совсем, просто равновесие было бы в другой точке где биомасса жизни на Земле была бы значительно меньше.

Комбинатор

Цитата: "Imperor"
Не могли бы Вы привести здесь свой расчет? В частности, меня интересует, как расчитывалось число возможных случайных направлений.

Не понял. Пространство направлений непрерывно, стало быть, число возможных направлений бесконечно...

Imperor

Цитата: "f_evgeny"На мой взгляд Вы с одной стороны несколько драматизируете ситуацию, с другой забываете, что речь идет о круговороте... Просто состояние вида будет несколько подавленым.
Как я понимаю, сегодня в круговороте углерода значительная часть выводится (биологическими звенями) из оборота в океанах и если бы не подводные извержения вулканов (небиологическое звено), углерод скоро кончился бы. Ну конечно не совсем, просто равновесие было бы в другой точке где биомасса жизни на Земле была бы значительно меньше.
Насчет того, убьет сам себя вид - или будет жить, влача подавленное состояние - если рассуждать чисто логически, то вполне можно допустить мысль, что вид будет жить (в подавленном состоянии). Однако этот вопрос надо проверять экспериментально. Вполне может оказаться, что логически вид живет, а реально дохнет :) Потому что:
1. В эксперименте в ограниченном пространстве ("банке") несбалансированные циклы приводят именно к гибели организмов.
2. Скорость биогенной миграции элементов потрясающа. Считается, что весь О2 атмосферы проходит через живые организмы за 2000 лет, вся вода гидросферы - за 2 млн. лет, весь СО2 атмосферы - за 300 лет. Т.е. абиогенные циклы миграции - не идут ни в какое сравнение со скоростью биогенных циклов.
Представьте, например, древнюю атмосферу Земли, где СО2 - где-то 90%, солнце светит, воды полно, минеральных элементов тоже навалом... И вот в этой среде появляется цианобактерия без соответствующих деструкторов органики...
Да эта цианобактерия моментально высадит огромное количество СО2 в виде керогена, и повысит содержание кислорода в атмосфере до высокотоксичного. Выживет ли дальше эта цианобактерия, или это будет экологический коллапс - очень большой вопрос, который нужно проверять экспериментально. Чисто логически я не решаюсь сделать определенный вывод - какие обратные связи здесь возобладают - положительные или отрицательные. Отрицательные - приведут к выживанию бактерии (на пределе выживания), положительные - к коллапсу и гибели.

Наконец, самое интересное, что в любом из рассматриваемых вариантов мы должны иметь в качестве энергии - бесконечный, а не конечный источник. Поэтому первыми организмами Земли должны были быть автотрофы. А это невероятно, так как, например, цианобактерия - это "примат" бактериального мира - вершина его эволюции. Если цианобактерия появилась на Земле уже 3.8 млрд. лет назад - то это просто жуткий плюс в пользу панспермии (в обоих ее вариантах).

Alexy

Цитата: "Imperor"на черных курильщиках целый удивительный мир. Я смотрел слайды по этому поводу (доклад на тему курильщиков на Линнеевских чтениях). Там какие то огромные полосатые черви даже растут, колыхаясь подобно водорослям... Какие уж тут хемосинтетики...
Но ведь вся экосистема держится на поедании хемосинтетиков.

Вы считаете, что если помрут черви и все остальные члены экосистемы, то все виды хемотрофов обязательно вымрут?

Imperor

Цитата: "Комбинатор"Не понял. Пространство направлений непрерывно, стало быть, число возможных направлений бесконечно...
Я говорю не о теоретической материальной точке, а о метеоре с вполне конкретным средним размером, который взлетая, выбирает произвольное направление в области сферы. Думаю, что здесь не бесконечные направления, а вполне конечные, причем они могут быть рассчитаны по конкретной формуле.
Я уже приводил пример - Земля имеет 12000 км в диаметре, и находится в 150 млн. км от Сонца. Земле достается 1/2.000.000 часть солнечной энергии (которая излучается сферически). Думаю, здесь можно разработать конкретную формулу рассчета.
Таким образом, если мы определим примерный сектор соседней звезды, попав в который (сразу взяв на него направление), метеор прилетит в ее окрестности, то тогда мы сможем точно вычислить и количество произвольных возможных направлений, и, соответственно, вероятность старта метеора в удачном направлении.

Кстати, по поводу марсианского метеора. Расстояние от Марса до Земли - 78 млн. км. Это расстояние марсианский метеорит "преодолевал" 15 млн. лет. Что в среднем составляет 5.2 км в год (!) Имхо - этот пример просто замечательно демонстрирует, насколько безнадежно может "заблудиться" метеор даже в пределах родной солнечной системы. Что уж говорить о межзвездных пространствах.

Imperor

Цитата: "Alexy"Вы считаете, что если помрут черви и все остальные члены экосистемы, то все виды хемотрофов обязательно вымрут?
Нет, я не возьму на себя смелость такое утверждать. Но считаю, что это необходимо проверять экспериментально. Я уже написал об этом чуть выше.
Кстати, черви эти - симбионты, а не хищники. В клетках полно хемосинтетиков. Т.е. эти черви - аналог земных растений, а не животных (как кораллы).

НО даже если допустить, что жизнь на Земле могла начаться и с несколько урезанной экосистемы, то в любом случае, обязательным (пусть и единственным) элементом данной урезанной экосистемы должны были стать полноценные автотрофы, но не какие-то там самореплицирующиеся органические запчасти.

Alexy

Но ведь возле черных курильщиков есть и самостоятельно живущие хемотрофы?


Цитата: "Imperor"В эксперименте в ограниченном пространстве ("банке") несбалансированные циклы приводят именно к гибели организмов. ...

Чисто логически я не решаюсь сделать определенный вывод - какие обратные связи здесь возобладают - положительные или отрицательные. Отрицательные - приведут к выживанию бактерии (на пределе выживания), положительные - к коллапсу и гибели.
Организмы, использовавшиеся в эксперименте были приспособлены к жизни именно в стабильных условиях, а не в сильно колеблющихся.

При повышении О2 и снижении CO2 микроскопическому фотосинтетику достаточно образовать споры, чтобы стать неуязвимым к голоду (отсут. СО2) и кислороду.

Imperor

Цитата: "Alexy"При повышении О2 и снижении CO2 микроскопическому фотосинтетику достаточно образовать споры, чтобы стать неуязвимым к голоду (отсут. СО2) и кислороду.
Да, образование споры - это очень хорошее приспособление, резко повышающее шансы организма выживать в условиях периодического истощения ресурса. Но образование спор - это адаптация. И я сильно подозреваю, что для реализации этой адаптации нужно значительное количество дополнительных генов и специальных ферментов. Данное обстоятельство весьма не стыкуется с концепцией первичного простейшего протобионта, у которого все аналогичные адаптации появились потом (в том числе, и автотрофность). На это "потом" у древнего организма просто не было времени.

Imperor

Цитата: "Alexy"Но ведь возле черных курильщиков есть и самостоятельно живущие хемотрофы?
Безусловно. По поводу червей - это я ничего не доказываю, а просто пытаюсь рассказать, какой там удивительный мир (черви вместо растений и пр.) :)