ВРЕМЯ НЕ СТОРОННИК, А ВРАГ АБИОГЕНЕЗА

[mns2012]

Цитата из книги:

—The Stairway to Life: An Origin-Of-Life Reality Check, Change Laura Tan and Rob Stadler, p. 82.

Перевод мой.

***
Сотни миллионов лет "глубокого прошлого" обычно приводят в обоснование чрезвычайно малой вероятности каждой очередной ступеньки Лестницы к Жизни (метафора, вошедшая в название книги - прим. перев.). И тем не менее, время предстаёт союзником гипотетического медленного конструктивного процесса, ведущего к появлению жизни, только если не учитывать деградацию. Представим себе очень медленную постройку дома. Вот приехали экскаваторщики и грейдерщики. Они разровняли площадку и вырыли котлован под фундамент. Через 1000 лет приезжают каменщики и обнаруживают на месте, которое когда-то было стройплощадкой, густой лес с некоторым углублением в одном месте. Они выбирают это место и кладут фундамент. Ещё через 1000 лет приезжают плотники и обнаруживают остатки цемента и строительных каменных блоков. Несмотря ни на что, плотники возводят деревянный остов здания. Ещё через 1000 лет появляются кровельщики, которые с большим трудом находят почти незаметные следы строительной деятельности. Понятно, что никакого дома создать так совершенно невозможно.

Для абиогенеза (гипотезы самопроизвольного формирования жизни из неорганики) проблемы ещё более тяжелы. Предполагаемый процесс, взобравшийся на 12 ступенек (как показано в иллюстрации в книге - прим. перев.), должен был занять сотни миллионов лет. Источники энергии, необходимые, как полагают, для создания более сложных и крупных молекул (термические, радиационные, свет в ультрафиолетовой части спектра, электрические и пр.) способны легко расщеплять большие молекулы. Тенденция увеличения термодинамической энтропии в системе может быть преодолена только засчёт постоянного притока энергии извне при наличии соответствующего механизма преобразования этой энергии в процесс построения биополимеров.

***
К этой цитате мне хотелось бы добавить вот что.

Недавно один читатель мне написал о критических замечаниях проф. химии Джеймса Тура по поводу соврменного состояния исследований возможности неинтеллектуального химического происхождения жизни.

= а хватит ли терпения у этого Дж. Тура подождать несколько десятков миллионов лет, пока в пробирке будет разворачиваться заказанный им процесс?

Научная гипотеза должна иметь возможность проверки или опровержения. Иначе это ненаучное высказывание. Это первое.

Далее, даже при условии решения обозначенных выше проблем теоретиками абиогенеза гораздо более тяжёлой проблемой является возникновение транслятора генетической информации. Ведь жизнь должна как-то бороться с разрушением, а одним из мощнейших способов борьбы является размножение. Размножение немыслимо без передачи информации о построении дочернего организма трансляционной системе, которая должна понимать, какие инструкции она получает, и что не менее важно, описание самого этого транслятора должно быть передано транслятору следующего поколения. Трансляция информации по самому своему смыслу предполагает ОДНОВРЕМЕННОЕ наличие КОДА и ИНТЕРПРЕТАТОРА и их СОГЛАСОВАННУЮ работу. И, наконец, обработка кода по самому смыслу того, что такое код, обязана быть комплиментарной (дополнительной) к действию законов движения вещества в системе, а не сводиться к этому движению. Для возникновения транслятора одних законов природы НЕДОСТАТОЧНО, но требуется также формирование особых символьных граничных условий. Для этого НЕОБХОДИМО целеполагание и планирование, чего у природы быть НЕ МОЖЕТ. Для этого нужен РАЗУМ.

Comments

[live124578.livejournal.com]

Любой эволюционист скажет: "трансляторы шмансляторы, не видите же все в эволюции получилось, дайте нам пару миллиардов лет и приходите"

[mns2012]

Почти дословно, так мне и говорили: транслятор-бурбулятор, с напускной игривостью, типа шапками вас тут закидаем.

[live124578.livejournal.com]

еще ж/б аргумент "у нас все доказано" )))

[mns2012]

Ага. А между тем 2/3 недавно опрошенных американцев с университетским образованием полагают, что жизнь в пробирке уже синтезирована.

[live124578.livejournal.com]

ну так Опарин же чего-то там намешал ))))

[second-path.livejournal.com]

>>Для этого НЕОБХОДИМО целеполагание и планирование, чего у природы быть НЕ МОЖЕТ. Для этого нужен РАЗУМ.

Человеческий разум пока-что не создал "с нуля" ни одной живой клетки. Непонятно, почему наличие разума постулируется как необходимое условие возникновения жизни?


>>Источники энергии, необходимые, как полагают, для создания более сложных и крупных молекул (термические, радиационные, свет в ультрафиолетовой части спектра, электрические и пр.) способны легко расщеплять большие молекулы. Тенденция увеличения термодинамической энтропии в системе может быть преодолена только засчёт постоянного притока энергии извне при наличии соответствующего механизма преобразования этой энергии в процесс построения биополимеров.

Не вижу проблемы. Источники энергии находятся в тонком верхнем слое воды. "Биополимеры" синтезируются в порах твердого осадка на дне водоема. Диффузия и перемешивание воды доставляют химическую энергию от верхних слоев воды до донного осадка. У нас миллионы лет времени, мы никуда не спешим.

>>Трансляция информации по самому своему смыслу предполагает ОДНОВРЕМЕННОЕ наличие КОДА и ИНТЕРПРЕТАТОРА и их СОГЛАСОВАННУЮ работу.

Считается, что достаточно иметь химическую среду, благоприятную для полимеризации нуклеотидных цепочек. Так как нуклеотидные полимеры имеют каталитическую активность, то в процессе быстро возникнет автокатализ. Этот простой автокатализ в последующим разделится на несколько кластеров. Полимер A катализирует полимер B. Полимер B катализирует полимер C. А полимер C катализирует полимер A. Далее возникнет "Мир РНК". Нуклеиновые кислоты станут дефицитными и в дело будут пущены аминокислоты. Это почти жизнь.

[mns2012]

Вот здесь хорошо написано по первому пункту:

https://biosemiotics.livejournal.com/140554.html


= Не вижу проблемы. =

Для обстоятельного ответа на эти вопросы я создал блог biosemiotics.livejournal.com и разбил его на разделы. Там достаточно много материалов. Можно по тэгам пройтись. Посмотрите. Гипотеза мира РНК не работает. Есть такой парадокс Айгена, один из многочисленных киллеров всего этого хозяйства. Без разума невозможно построить ничего, что бы выполняло сложную функцию (сложность которой превышала бы 140 функциональных бит).

По мере конкретных вопросов, постараюсь ответить. Но пока это очень абстрактный уровень. Почему не работает? Просто потому что не может это работать. Более детальные ответы будут по мере поступления более детальных вопросов.

[second-path.livejournal.com]

>>Есть такой парадокс Айгена, один из многочисленных киллеров всего этого хозяйства. Без разума невозможно построить ничего, что бы выполняло сложную функцию (сложность которой превышала бы 140 функциональных бит).

Парадокс Эйгена намекает, что жизнь не могла возникнуть быстро в стеклянной пробирке. Но сложность можно получить путем создания системы из многих пробирок. Если эти пробирки будут каким либо образом конкурировать между собой, то возникнет какой-то отбор. Давление эволюции приведет к созданию сразу целого биоценоза, вместо самосборки одной живой клетки.

Химическая эволюция не может перерасти в биологическую эволюцию, потому что она не может перейти порог сложности в 140 бит из за ошибок репликации. Но исследуемые химические пути, по сути, выдернуты из живой клетки. Современные живые клетки обязаны очень быстро размножаться. Абиогенез не имеет многих ограничений, которые встроены в современные живые клетки. Мы не знаем всех возможных способов репликации цепочек нуклеиновых кислот. Возможно существовал очень медленный и очень точный химический процесс репликации, который сыграл роль строительных лесов. Клетки нашли ему замену и отказались от слишком медленного способа.

Если первичным был биоценоз а не отдельный организм, то воспроизвести его в лабораторной установке будет еще труднее.

[mns2012]

Эти сказки уже рассказываются не один десяток лет. А воз и ныне там.

[mns2012]

Парадокс Эйгена намекает, что жизнь не могла возникнуть быстро в стеклянной пробирке.

Парадокс Айгена ни на что не намекает. Это формулировка проблемы, которая ставит крест на репликации without DNA repair. C каждым годом по мере накопления конкретных знаний цель абиогенезников удаляется от них всё дальше.

[second-path.livejournal.com]

>>Это формулировка проблемы, которая ставит крест на репликации without DNA repair.

Разные химические процессы имеют разный выход полезного продукта. Почти всегда можно изменить настройки химического процесса так, чтобы увеличить полезный выход за счет производительности. Вполне возможно, что существует химический процесс репликации, который дает на 2-3 порядка меньше ошибок. Скорее всего это будет очень медленная репликация. Тогда невозможное становится возможным.

[mns2012]

Вполне возможно, что существует химический процесс репликации, который дает на 2-3 порядка меньше ошибок.

А почему сразу не на 10?

[second-path.livejournal.com]

2-3 порядка вполне достаточно для разгона химических реакций репликации до живой материи. Слишком высокая точность репликации будет мешать естественному отбору.

[mns2012]

Почему не 10?

[mns2012]

"Слишком высокая точность репликации будет мешать естественному отбору."

Вы не программист: нарушение целостности исполняемого кода приводит к фатальным последствиям. Эти фантазии биологов, не имеют с реальностью практически ничего общего. Масштаб проблемы несколько иной. Работает, по большому счету, лишь очищающий отбор, и именно потому, что изменения критически важных функций фатальны. Возможности же естественного отбора весьма скромны - при самых благоприятных предположениях это всего 140 функциональных бит, однако в реальности наблюдаются белковые функции сложностью в килобиты, причем, несмотря на то, что эти функции кластеризованы, они значительно разнесены между собой.



Это недостижимо эволюцией. В реальной жизни есть также шумы, потеря сигнала и пр. проблемы, о которых мало кто из биологов представляет себе. Все проблемы кроются в деталях. Некоторые проблемы указаны здесь:

https://biosemiotics.livejournal.com/49538.html

Я не биолог и не химик, моя специализация R&D in computer science. Я кмк достаточно хорошо представляю себе трудности на пути эволюции, с точки зрения комбинаторного поиска. У меня есть ряд научных публикаций в области поисковых алгоритмов. Однако то, что я плотно интересовался эволюционной проблематикой с 2012 г., позволяет мне также хотя бы иметь представление о химических и биологических проблемах эволюции. Рискую показаться навязчивым, но вероятно Вам стоит посмотреть мой блог biosemiotics.livejournal.com, где эти вопросы рассматриваются систематически. Буду рад ответить на конкретные вопросы.

Очень советую также Вам посмотреть лекции по проблемам абиогенеза вот здесь: https://www.youtube.com/watch?v=71dqAFUb-v0&ab_channel=Dr.JamesTour

[second-path.livejournal.com]

>>Я кмк достаточно хорошо представляю себе трудности на пути эволюции, с точки зрения комбинаторного поиска. У меня есть ряд научных публикаций в области поисковых алгоритмов.

Эволюция, в том числе предбиотическая, действовала не методом подбора ключей, а методом отмычки. Что сильно сокращает необходимое время. Вместо подбора 5 миллиона ключей к данному замку использовался подбор из нескольких десятков отмычек, образно выражаясь. Вместо подбора ключа с 6-ю степенями свободы, подбирается ключ к каждой степени свободы. В биологии это называется горизонтальный перенос генов. В одном организме можно собрать все удачные гены из популяции данного вида.

С точки зрения теории вероятностей, вероятность самозарождения жизни не равно 1/∞, а это неопределенность типа ∞/∞. Бесконечное число возможных форм жизни.

[mns2012]

"образно выражаясь".

Это всё беллетристика. Я предлагаю выражаться не образно, а вполне конкретно: как Вы предлагаете верифицировать или фальсифицировать возможность появления осмысленного текста более заданной длины, а также комплиментарного ему интерпретатора? Минимальная длина генома - 531 кб.

[livelogic.livejournal.com]

> Человеческий разум пока-что не создал "с нуля" ни одной живой клетки. Непонятно, почему наличие разума постулируется как необходимое условие возникновения жизни?

Я бы сказал, исходя их этого аргумента, что непонятно, почему наличие разума постулируется как возможное условие возникновения жизни. Ну т.е. экспериментально установлено, что разум не может создать клетку. Раз так, разума недостаточно, нужно что-то ещё.

Видимо, исходим из того, что разум бывает и существенно более "мощный" чем тот разум, что нам доподлинно известен.

Но, как мне кажется, это аргумент обоюдоострый: ведь можно также исходить из другой, гораздо более высокой степени самоорганизации материи, чем та, которая нам известна.

[second-path.livejournal.com]

>>ведь можно также исходить из другой, гораздо более высокой степени самоорганизации материи, чем та, которая нам известна.

Более высокая самоорганизация материи началась с более низкой самоорганизации. Если повторить это рассуждение несколько раз, не упремся ли мы в самозарождение жизни?

[mns2012]

Ну разумеется, а комментарий second_path от 2023-11-21 самонаписался.

[second-path.livejournal.com]

Речь шла о совсем другом масштабе времени. Например, от миллиона лет да 13 миллиардов лет назад.

[mns2012]

Даже согласно распространенным оценкам возраста Земли, 13 миллиардов лет назад нашей планеты ещё не существовало )) Так что 13 миллиардов нет у Вас в распоряжении. У Вас есть всего лишь порядка 10^17 секунд, да и то это большая фора...

Как можно фальсифицировать Ваше утверждение о возможности возникновения осмысленного текста длины, более заданной за такое время, а также комплиментарного ему интерпретатора?

[sergecpp.livejournal.com]

The Stairway to Life
каждой очередной ступеньки Лестницы Жизни (метафора, вошедшая в название книги - прим. перев.).
===
Лестница Жизни это Stairway of Life.
Stairway to Life это Лестница к Жизни.

[mns2012]

Да, конечно. Спасибо, не заметил.