Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно. Вам необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
Диалог с Никитиным о химическом аспекте абиогенеза (о принципиальной возможности)
За признание я приму всё, что позволит утверждать, что её утверждения - это позиция науки, а не её личная позиция, что говорила она от лица науки и что сама наука, в лице других учёных, эти утверждения приняла, т.е не отвергла.
Ничего не понял из сказанного( сформулируйте свои мысли яснее.
Мы здесь обсуждаем теорию возникновения жизни, а не саму жизнь. И конкретно невозможность доказать переход от химической составляющей этой теории к биологической, исходя из законов химии.
Если условно на Марсе обнаружат хоть какие-то отпечатки самой простой рнк или что-то похожее, можно будет всем выдохнуть и Никитину Вашему тоже в первую очередь) и переключиться на абиогенез во вселенной.
Не найденная средняя составляющая химияVSбиология материальна? Если да, то она имеет размер больше чем атом, так? Но все химические элементы науке уже известны. Тогда получается что? Это какое то уникальное, божественное химико-биологическое соединение? Или как вы это себе представляете? Если соединение материально, то совершенно не важно где оно будет найдено - на Земле, на Марсе, на Титане, где то ещё. Главное, что его можно будет найти и как то доказать, что оно создано искусственно, а не в рамках законов нашей Вселенной.
Отличная встреча! Очень понравилось. Я не большой любитель видео дебатов, но тут все спокойно и интересно. Вы хорошо себя показали и ваши аргументы весьма интересны.
Отличная встреча! Очень понравилось. Я не большой любитель видео дебатов, но тут все спокойно и интересно. Вы хорошо себя показали и ваши аргументы весьма интересны.
За признание я приму всё, что позволит утверждать, что её утверждения - это позиция науки, а не её личная позиция, что говорила она от лица науки и что сама наука, в лице других учёных, эти утверждения приняла, т.е не отвергла.
Ну, скажем так, по моему личному опыту, огромное количество ученых считает, что может существовать что-то сверхъестественное, не менее половины точно. Может не все они христиане там, или даже верят в личностного Бога-Творца, но вот допускать наличие чего-то сверхестественного - вполне. Да и тех кто именно в Бога верит не мало. Я вот верю. Какое количество ученых вам надо, чтобы их частное мнение стало общим мнением разделяемым частью научного сообщества? Я даже предположу, что таких гипотез и даже теорий, которые бы разделялись прям всеми представителями научного сообщества до единого, наверное, нет вовсе.
Тут суть не в количестве, а в использовании этих воззрений в исследованиях и научных работах. Учёные могут что угодно считать и во что угодно верить, но если эти взгляды не находят отражения в их работе, если учёные не подтверждают свои взгляды при помощи научного метода, то это просто их личные взгляды, а не наука. Я прошу не признания того, что конкретное мнение конкретного ученого верно, я прошу признание того, что конкретное мнение конкретного ученого имеет отношение к науке.
Тут суть не в количестве, а в использовании этих воззрений в исследованиях и научных работах. Учёные могут что угодно считать и во что угодно верить, но если эти взгляды не находят отражения в их работе, если учёные не подтверждают свои взгляды при помощи научного метода, то это просто их личные взгляды, а не наука. Я прошу не признания того, что конкретное мнение конкретного ученого верно, я прошу признание того, что конкретное мнение конкретного ученого имеет отношение к науке.
Но признавать и изучать - это разные вещи, и вот именно изучать сверхъестественное наука не в состоянии просто потому, что не обладает соответствующим инструментарием
Я даже "признавать" не признаю. Чтобы признать, что какое либо явление имеет определенную природу, это явление и его природу нужно именно изучить. Если явление имеет сверхъестественную природу, эту природу также нужно изучить, чтобы получить доказательство того, что она сверхъестественна, а следовательно не поддается изучению...
Признание без изучения, без применения научного метода - не наука.
Здесь можно опереться на достаточно понятную и надёжную базу - то, что опирается на факт уже имеет право относиться к науке. Хорошо, если есть ещё и теория, но теории может пока не быть, а наличие факта обязательно. Чтобы факт и формально отнести к науке, достаточно любого его обсуждения в рамках научного подхода, то есть такой оценки факта, которая позволяет его когда-то проверить и построить теоретическую базу. В этом смысле само заявление авторитетного учёного (Бехтеревой) о наличии некоторых фактов уже вводит их в область науки независимо от количества признавших или не признавших их.
Кстати, абиогенез ненаучен (вернее лженаучен) именно потому, что не опирается на факты, но обильно маскируется наукообразной аргументацией.
Имеется ввиду буквально - неживая материя была до живой. В этом, по всей видимости, согласны и эволюционисты, и креационисты, и атеисты, и православные.
Но из более раннего существования неживой материи вовсе не следует, разумеется, что неживая материя сама, по своим внутренним законам, породила жизнь.
Чтобы факт и формально отнести к науке, достаточно любого его обсуждения в рамках научного подхода, то есть такой оценки факта, которая позволяет его когда-то проверить и построить теоретическую базу.
Всё, что подчиняется законам природы - естественно. То, что не подчиняется, то не может и познаваться, потому что происходит без каких-либо познаваемых закономерностей.
Сверхъестественное - это то, что не может быть изучено.
Раз научный факт предполагает свою проверку и то, что на нём можно построить теорию, которая объяснит его и его механизм... То как это согласуется со сверхъестественным? Сверхъестественное нельзя проверить, воспроизведя, ибо ничто в нашей вселенной неспособно его вызвать. Сверхъестественное нельзя объяснить, создав теорию, потому что оно не поддается изучению и не подчиняется природным законам.
Так как хоть что нибудь со сверхъестественной природой может быть научным фактом? Как сверхъестественная оценка, которая по определению закрывает любые возможности для проверки факта, может быть научной?
Имеется ввиду буквально - неживая материя была до живой. В этом, по всей видимости, согласны и эволюционисты, и креационисты, и атеисты, и православные.
Но из более раннего существования неживой материи вовсе не следует, разумеется, что неживая материя сама, по своим внутренним законам, породила жизнь.
Неживая материя была до живой. Но и живую материю мы наблюдаем. Бога/Духа/Сверхестественное мы при этом не наблюдаем. Следовательно живая материя возникла из неживой по законам Вселенной.
Если бы Бог/Дух/Сверхестественное наблюдались тогда добавилась бы версия возникновения живого из неживого посредством Сверхестественного.
Когда докажите существование Сверхестественного можно будет строить теории абиогенеза через это.
Пока же ни телекинез, ни телепатия, ни экстрасенсорика, ни предсказания будущего, ни какие-либо религиозные чудеса никак не доказаны. Наверно "учёные скрывают"
Михаил, я закрыл вам возможность оставлять сообщения в этой теме. Диспут вы смотреть не собираетесь, к науке отношения не имеете, так уж сложилось...
Вы регулярно уводите тему в оффтоп.
Нет, не следовательно. Вся практика свидетельствует о том, что системы управления создаются исключительно разумом. Никто не наблюдал, чтобы станок с чпу сам написал себе программу, или чтобы двс сам создал себе устройство поддержания оборотов холостого хода. Человечеству неизвестны никакие законы Вселенной, которые бы это позволяли.
Ни один живой организм не существует без системы управления. Кто её создал, ведро молекул?
И как вы себе это представляете? 4 млрд. лет назад органические молекулы сложились в сложную клетку с ДНК под воздействием нематериального духовного Слова Его?
Ещё раз внимательно пересмотрел, даже перечитал дебаты. Для меня разговор получился действительно полезным и интересным, хотя думаю, собеседники не услышали друг друга в полной мере.
Верующим показалось, что победа за Олегом, а Михаил только оправдывался. На мой взгляд, это совсем не походило на какое то сражение или битву. Михаил отвечал на заданные вопросы, а ближе к концу беседы как будто пытался подвести Олега к самостоятельной мысли о том как жизнь могла самозародится, потому что один и тот же вопрос Олег задавал по разному, но так и не принял ответ.
Т.к. не все ответы были достаточно понятными, кратко приведу диалог, спрятав более полные рассуждения под спойлер, чтобы оставить только суть. Там где можно выделить конкретные вопрос и ответ, выделю жирным.
Ещё замечу, что во вступительном слове Михаил сказал следующее:
... научное изучение событий прошлого, которые уже случились, мы не можем их повторить в лаборатории по причинам их масштаба или длительности, оно немножко отличается по методологии от научного изучения того, что происходит сейчас или того, что мы хотя бы можем воспроизвести в лаборатории сейчас.
Эти методологические проблемы, они общие для космологии, изучающей Большой взрыв, для раздела биологии, который связан с происхождением жизни, для исторической геологии, для там в какой-то степени даже археологии и истории.
То есть мы вынуждены изучать следы прошлых событий в настоящем, и мы вынуждены воспроизводить масштабные и длительные события в лаборатории по частям, по тем кусочкам,которые могут быть воспроизведены за разумное время и за разумную стоимость.
Ну, потому что наивно было бы ожидать, что учёные воспроизведут процессы биогенеза в лаборатории, если в природе он мог занимать миллионы лет и требовать там сотен квадратных километров геотермальных полей в качестве арены для этого события, например. Ну, понятно, что это технически невоспроизводимо. Никто вам столько денег не даст.
Поэтому, химические эксперименты, связанные с происхождением жизни, то есть биогенные синтезы всевозможных веществ, входящих в состав живой клетки, их учёные тоже воспроизводят по частям. Какие-то отдельные стадии, потому что соединить их и проверить в масштабе одного эксперимента у нас не хватит времени.
Т.е. по современным представлениям процесс абиогенеза занял миллионы лет, имея в качестве лаборатории всю Землю с сотнями километров геотермальных полей. Человек же, имеющий разум, за 100 лет опытов понял многое в этом процессе, и думаю в ближайшие 50 лет сможет повторить его в лаборатории (Михаил в одном из своих видео высказал эту идею).
Теперь диалог.
Олег:
Вся химическая эволюция идёт сверху вниз. То есть траектории движения химических реакций. Траектория термодинамической системы в фазовом пространстве. Эта траектория, она направлена сверху вниз, то есть в сторону понижения термодинамического потенциала... Когда мы говорим про биологическую эволюцию, эти процессы идёт в строго в противоположном направлении, в сторону повышения потенциалов.
Поэтому моё заявление в данном случае такое, что биологическая эволюция никаким образом не может быть продолжением химической.
Да, термодинамический язык, он полезен в рассмотрении этих химических и биологических процессов. И что тут надо иметь в виду? Что и что биологические системы и клетка, и многоклеточный организм, и экосистема, и биосфера Земли в целом - это открытые системы обменивают энергией с соседними неживыми системами. Повышение термодинамического потенциала в ходе биологической эволюции на Земле оплачивается снижением термодинамического потенциала Солнца в процессе его термоядерных реакций.
Биосфера пользуется энергией солнца, получаемого в виде света и усваемого в процессе фотосинтеза. Без внешнего притока энергии никакой, никакого усложнения биосферы не произошло бы. Наоборот, биосфера бы погибла.
В масштабах онтогенеза отдельного организма это усложнение оплачивается тоже распадом питательных веществ, накопленных в яйцеклетке до начала её деления в процессе её созревания.
Биологическая эволюция должна быть оплачена внешним притоком энергии. Биологические системы, конечно, привлекают наше внимание тем, что они способны ставить приток энергии извне на службу повышению своего термодинамического потенциала. И за пределами биологии примеров таких систем довольно трудно найти и в химии в том числе. Но мне кажется, что смотреть надо в сторону неравновесной термодинамики, которую начал развивать Илья Пригожин, которая именно предназначена для рассмотрения открытых систем, находящихся вдали от термодинамического равновесия.
И, ну, я, конечно, не специалист физической химии, но, насколько я понял из тех статей, которых я читал, в неравновесной термодинамики строго доказывается неизбежность усложнения структуры какой-то системы, через которую идёт достаточный поток энергии.
Ну и некоторые примеры самоупорядочивания, в том числе химического, в открытых системах мы можем найти и за пределами биологии, начиная от той же колебательной реакции Белоусова-Жаботинского, которую можно вести неограниченное время, если добавлять свежие реагенты и, скажем, диализом или как-то ещё удалять отходы из системы, то химические колебания там будут продолжаться вечно.
То есть, если мы берём неравновесную термодинамику, которая не очень привычна большинству химиков и физиков, то, этого противоречия нет. Химические системы, способные к самоупорядочиванию, очень редко за пределами биологии, но всё-таки необходимые условия их существования - это постоянный приток энергии извне. И для всех биологических систем это условие тоже выполняется.
И в сценариях абиогенеза, естественно, притоку энергии и вне в разных формах уделяется большое внимание. В книге я упоминал и про ультрафиолетовые излучения, и про температурные клиенты, создаваемые горячими источниками, и так далее. Надеюсь, я ответил на ваш вопрос.
Значит, по поводу Жаботинского и неравновесных открытых систем.
Нет усложнения дальше. Понимаете?
Вот мы можем сделать реакцию Белоусова-Жаботинского, мы можем, так сказать, дальше какие-то проводить с этим не вырастают там ни ноги, ни крылья, ни хвосты у этих молекул. То есть они не обрастают там соседями какими-то. Нету, нет дальнейшего усложнения. Просто идёт обычный химический процесс. Да, динамика, вот я уже говорил про фазовое пространство, обычно идёт вот сверху вниз, с горочки вниз спускается, да, вот это всё дело.
Если мы говорим про реакцию Белоусова-Жаботинского, там просто идёт тоже вниз, только она идёт не по прямой, а так по вороночке вот так вот крутится.
Вот знаете, как вода вот в раковину уходит и вот так вот она вниз уходит.
Это, конечно, интересно, это красиво, да, то есть, но но это не является ээ собственно примером возникновения структуры такой, которой мы имеем в виду. Вот. И вот здесь как раз у Михаила была замечательная вот вообще великолепная в конце фраза, отличная просто. Он сказал, что для того, чтобы шло усложнение, необходим приток энергии, разумеется. Ну, с этим я, в общем-то, против этого не спорил.
Я не буду сейчас комментировать то, что Михаил всё правильно там сказал про то, что да, там от солнца, там энергия, всё это верно. То есть с эти никаких возражений нет, всё отлично.
Вот. Но вопрос вот теперь такой. Приток энергии является необходимым для возникновения структур, а является ли он достаточным?
А что ещё нужно или ничего больше не нужно? Вот вопрос, Михаил, пожалуйста.
... в 2000е годы петербургский математик Сергей Вакуленко доказал, что запись наследственной информации в цифровой форме необходима для возможности эволюции и даже для возможности просто поддержания реплицирующейся системы, поддержания в том числе и живого организма, потому что цифровая запись, у которой есть некоторый нижний порог изменения, она стабильна по отношению к малым тепловым флуктуациям.
То есть цифровая запись наследственной информации - это непременное условие. И в случае нашей земной жизни эта цифровая запись - это четыре разных азотистых основания нуклеиновых кислот.
Четыре в ДНК и четыре в РНК. которые образуют такой четырёхбуквенный алфавит. То есть переход то есть для того, чтобы, как вы сказали, выросли со временем ноги, крылья и хвосты, реакция Белоусова-Жаботинского не имеет такого потенциала, потому что там не появляется никакой цифровой записи, а последовательность нуклеиновых кислот в случае жизни позволяет это сделать. Но и при её наличии, обращаю ваше внимание, что на ноги, крылья и хвосты понадобилось всё-таки 4 млрд лет. Это солидный срок.
Значит, смотрите, по поводу информации в первую очередь. Ну, это уже, конечно, я просто сейчас прокомментирую, но я не прошу ответа, потому что здесь, я думаю, что дискуссия должна быть не со мной, а как нам подсказывает наш эмпирический опыт, информация не может возникать самопроизвольно.
Но это надо дискутировать не со мной. Я всё-таки химик, а не айтишник.
Тут возник вопрос о том, что для жизни критически важно наличие информации, но его не стали обсуждать, сославшись на слабые аргументы.
Я категорически не согласен с тезисом, что
как нам подсказывает наш эмпирический опыт, информация не может возникать самопроизвольно.
Мой эмпирический опыт говорит противоположное. ИИ-шка привела хороший пример:
Когда капля дождя падает на сухой песок, она оставляет след. Песок «запомнил» форму и силу удара капли. Возникла ли здесь информация? Да, физическая структура изменилась, закодировав в себе событие.
Вывод: Материальные следы, структуры и сигналы (база для информации) возникают сами по себе ежесекундно из законов термодинамики и хаоса Вселенной. Но «информацией» в полном смысле слова они становятся только тогда, когда появляется тот, кто способен эти сигналы прочитать и осмыслить.
Т.е. тезис об информации как минимум спорный, и о нём можно порассуждать, но диалог пошёл дальше.
Олег:
Вот она возникнет молекула глюкозы, но если она не будет реагировать, мы её заморозим, да?
Но если мы хотим, чтобы она вступала в реакции, скорость распада этих вот получившихся молекул глюкозы будет в триллионы раз выше, чем скорость образования. То есть мы не можем ничего накопить. То есть миллионы лет не помогают эволюции, а наоборот они категорически препятствуют, потому что даже если у нас случайно что-то получилось, оно неизбежно будет распадаться.
Скорость затраты этих веществ больше, чем скорость образования. Именно как раз это связано вот именно с этой энергией. Это чёткие законы кинетики. Поэтому вопрос, значит, как миллионы лет могут помочь эволюции, а не помешать.
... Соответственно, миллионы лет химической эволюции - это просто время на много-много попыток преодолеть вот этот репликационный барьер. А для того, чтобы этим много попыток, нужен непрерывный синтез веществ. То есть нужно не накопление глюкозы миллион лет на полочке, но проточный реактор, который будет делать нам глюкозу каждую минуту.
Соответственно, в книге я приводил возможные примеры таких проточных реакторов. Один - это глобальный реактор. Это фотолиз метана в атмосфере, который в присутствии азота и при земных обычных температурах даёт заметное количество синильной кислоты среди продуктов. Синильная кислота дальше выпадает с дождями. Дальше она может из атмосферы таким образом концентрироваться на поверхности, концентрироваться в замерзающих осадках и реагировать где-то в достаточно больших концентрациях.
Концентраторы - это на поверхности это всевозможные гидротермальные источники, в которых за счёт кипения воды и конденсации пары и там частичного испарения луж тоже какие-то вещества могут накапливаться в высоких концентрациях.
Конечно, накопление на полочке миллиона, это не могло такого быть. Это негодный сценарий. Нужны геологически стабильные процессы, которые на протяжении миллионов лет будут поставлять те вещества, которые нужны, чтобы сложить из них живую систему.
Ну спасибо большое, Михаил. Я, конечно, понимаю, что если мы говорим про реактор, то есть конечно, то есть любая любой живой организм - это есть очень сложный реактор со всякими со всевозможными, так сказать, там мини-реакторами внутри, системами доставки веществ из одного места в другое, системами хранения и так далее.
...
И чтобы этого избежать, что делают люди в химической, там химической лекарственной и так далее? Что делает клетка? То же самое люди делают в промышленности. Она синтез в строго контролируемых условиях, закрывает это от окружающей среды и специальными. Причём это не просто оболочка, там как колба, там стенки колбы через эту нужные вещества доставляются. Причём эти нужные вещества доставляются затратами энергии, той же АТ, то есть как бы это совершается работа вот, ну как и есть работа, то есть движение в определённую сторону.
Дальше возникла техническая пауза, которая сбила диалог, Михаил не услышал вопрос и не смог дать ответ, но фактически он будет ниже, когда речь зайдёт о компартментализации.
После паузы пошли более пространные рассуждения, в которых жирным, возможно стоило выделить другие места.
Олег:
Значит, то есть, мой тезис был следующий, что накопить активные вещества практически нереально.
Но проблема в том, что, само по себе получение некоторого набора веществ, даже пускай это будет замечательный набор веществ, оно не ведёт к не то, что я же не говорю про возникновение жизни сейчас, я говорю ещё даже я снижаю, так сказать, уровень. Оно не ведёт к серьёзному усложнению именно в плане эволюции, то есть повышению энергии системы. То есть, смотрите, вот мы можем провести простой эксперимент, даже не то, что можем, мы его производим, не мы, а опять же, человечество, да, производит его ежедневно, в огромных масштабах.
Но всё равно, смотрите, есть моменты, которые можно экспериментально опереться. Консервы, ничего не происходит, только деградация. Причём там есть молекулы с нужной хиральностью, с нужной уже структурой. Уже есть аминокислоты, азотистые основание, есть нуклеотиды, там всё это есть, ничего не происходит.
Так, ну, про банку консервов у меня есть очень простой ответ. Банка консервов, даже если она стеклянная и мы освещаем её ультрафиолетом, она не обменивается никакими веществами с внешней средой. А живым организмам всё-таки нужно получать в себя какую-то пищу и выводить какие-то отходы.
Я спросил, почему там не происходит усложнение химических веществ, то есть почему нет химической эволюции.
То есть, понимаете, вопрос-то в чём? Что не в том, что возникла там жизнь или нет, а процесс либо идёт, либо не идёт. И это мы можем подтвердить экспериментально.
Если процесс идёт, то, мы можем ожидать усложнения, что через, допустим, ещё пройдёт миллион, допустим, ну, если мы видим, что он реально идёт, да, пройдёт миллион, наверное, может быть. Ну, наверное, ну, возможно, да, что-то усложнится. Если мы видим, что процесс в принципе не идёт, то как мы можем ожидать, что миллион лет что-то исправит?
я выделил жирным вопрос, но Михаил тут отвечает про течение процесса, про условия в целом:
А, смотря в каких условиях эти самые консервы находятся. Если мы эту банку условно тушёнки, открываем и вываливаем на горячую сковородку, внося дополнительную энергию в виде тепла, то химические превращения там, несомненно, начинаются. Но, если мы эти химические превращения при нагреве будем проводить неограниченно долго, то результат будет известно какой.
То есть в случае абиогенеза нам нужен, видимо, всё-таки не нагрев, а какой-то более селективный фактор.
Ультрафиолет выглядит более подходящим и чтобы в системе шла постоянная промывка. Ну, если, например, да, ещё забыл сказать, одно принципиальное отличие живых организмов от реакции Белоусова-Жаботинского - это компартментализация, пространственное разделение разных процессов. Каждая клетка отделена от другой клетки, как минимум. И внутри клеток тоже есть свои отсеки, отделённые биологическими мембранами. До появления клеточных мембран эта компартментализация могла обеспечиваться в простейшем случае абсорбцией веществ на минеральные подложки. Минералы и сульфидные минералы и ряд других минералов для этого подходят. И если у нас система из минеральной подложки, потока воды текущей над этой минеральной подложкой и ультрафиолета, который светит на всё это сверху, то возможно иметь и непрерывные химические превращения, и не упереться в смолу на пригоревшей сковороде.
И та часть продуктов реакции, что плохо адсорбируется, будут уноситься водой.
Те, что хорошо адсорбируются, будут накапливаться и будут иметь дополнительные шансы взаимодействия друг с другом. И этот же поток воды, соответственно, может откуда-то выше по течению приносить то, что этой системе заменяет пищу, какие-то реакционноспособные малые молекулы.
Вот смотрите, вот тот эксперимент, который вы сейчас только что описали, ведь на самом деле он крайне легко подвержен экспериментальной проверке. То, что вы сейчас описали, в принципе, это доступно, ну, буквально в школьной лаборатории. Вот если в хорошая школа, значит, с каким-нибудь там, химическим уклоном, если у них там есть хорошая лаборатория, даже они там могут, я уже не говорю про любые абсолютно лаборатории, которые, ну, там уже научные там вообще вопросов нет никаких. То есть всё это очень легко развести.
Но тут, мне кажется, скорее субъективные факторы работают типа инерции мышления, что если научная группа работает по старинке, по тем методам, которые позволяют им регулярно публиковаться в хороших журналах, то а зачем, собственно, менять?
Зачем, собственно, искать что-то принципиально новое? Тут, к сожалению, есть такая проблема. У группы Сазерленда есть публикации, не каждый год, конечно, но есть. То есть, возможно, у них это достаточно хорошо...
Вот. Второе, соответственно, если давать вот в такую систему постоянный приток реагентов и не ограничивать, что получается, там, возможно, будет сложный и трудно интерпретируемый анализ смеси, которая на выходе. То есть без масс спектрометрии я бы к этому вообще не подступался, потому что речь пойдёт об анализе смеси из потенциально тысяч веществ.
Вопрос о том, почему не получается воспроизвести процесс абиогенеза хороший, но помимо грантов и инерции мышления напомню слова из вступления - у природы были миллионы лет и арена в виде всей Земли, а мы ищем подходящие условия только сотню лет.
Олег:
Вот с рибозимами вопрос главный для меня следующий. Что их заставит усложняться и как-то наращивать фарш вокруг себя какой-то там, вот это вот всё. А а какие причины? Движущие силы какие?
Движущая сила - это в данном случае естественный отбор. Если репликация есть, наследственность есть, а у самореплицирующихся рибозимов это уже есть, то это уже дарвиновская эволюция, это уже подлежит изучению методами биологии.
Мы прекрасно знаем, что дарвиновская эволюция не обязательно и не всегда приводит к усложнению живых систем. В конце концов, сейчас существуют микробы и вирусы того же уровня сложности, что 4 млрд лет назад.
То есть условия, которые для этого нужны - это достаточно сильная конкуренция между имеющимися живыми системами. И то, что в биологии называется свободная экологическая ниша, где конкуренции не будет, но чтобы её занять, нужно какое-то усложнение. То есть сырьё для усложнения систем поставляют молекулярно-биологические процессы, точечные мутации и рекомбинации, приводящие, в том числе к удлинению молекул нуклеиновых кислот и к соединению неродственных молекул нуклеиновых кислот между собой. А будет ли результат этих рекомбинаций и точечных замен поддержан естественным отбором? Это зависит от доступных экологических ниш. То есть, конкретно в случае рибозимов, конкурирующих за ограниченный поток свежих нуклеотидов в систему, сначала в конкуренции будет выигрывать тот, который реплицирует себя быстрее и эффективнее, а потом, когда он упрётся в порог этой эволюции, следующим шагом будет освоение какой-то какого-то нового субстрата.
Ну, например, продукты неизбежного распада РНК, нуклеотид, монофосфаты, при наличии в системе неорганических полифосфатов можно их этим неорганическим полифосфатом активировать и сделать новым ресурсом, прежде недоступным. Но для этого понадобится рибозим с новой каталитической активностью, который будет соединять неорганический полифосфат с нуклеотидами и нуклеозидами. То есть и дальше таким образом может получаться сообщество постепенно усложняющееся рибозимов, которые совместно помогают друг другу реплицироваться и, э, расширяют свой биохимический потенциал.
То есть к молекулярной биологии добавляется обмен веществ, постепенно добавляется биохимия.
Более того, были работы по компьютерному моделированию этих процессов, потому что экспериментально к этому пока подобраться не очень получается. А крайне желательным условием, чтобы это пошло, является, знаете что? Является такая ситуация, когда ни один рибозим в одиночку себя реплицировать не может, когда с самого начала для репликации любого рибозима нужна кооперация нескольких разных рибозимов, хотя бы там двух-трёх.
Потому что если один рибозим сумеет реплицировать себя независимо от остальных, он будет иметь тенденцию конкурентно всех вытеснять и застрять в этом локальном оптимуме без усложнения. А если с самого начала нужна кооперация, если ни один рибозим себя скопировать не может, то такой системе проще будет перейти к появлению новых функций. Ну, в конечном итоге движущий движущей силой этого процесса является ресурсный кризис. Недостаток тех ресурсов, которые система должна потреблять для выживания.
В этой ситуации естественный отбор поддержит освоение новых ресурсов, которые труднее доступны или требуют больше химических реакций для включения в обмен веществ.
Вот поэтому вопрос, а где всё-таки этот, как произошёл переход-то? Вдруг в какой момент рибозим - это ещё химическое вещество? Какой он? Это уже живой организм, который вдруг захотел размножаться, там нашёл себе, скооперировался там с другими ребятами такими же, как он.
Порог - это репликация.
Когда система начинает создавать собственные копии, у неё с этого момента может появиться дарвиновское поведение.
Химия тут вообще не обязательна. Помните компьютерные вирусы? Они не имеют никакого отношения к химии, но они способны к саморепликации. И в некоторых отношениях напоминают живые организмы.
То есть там, где система создаёт собственные копии, там может появиться дарвиновское поведение с высокой вероятностью. Атомы натрия свои копии не создают. Хорошо.
А молекулы РНК, создающие тем или иным способом, в тех или иных условиях собственные копии, начинают проявлять дарвиновское поведение. Они, конечно, не перестают от этого подчиняться законам химии. Они по-прежнему состоят из атомов и молекул, по-прежнему вступают в химические реакции. Просто биология даёт над этим некоторую новую надстройку.
Но, любая автокаталитическая реакция, она является самокопированием любая. И там нет конкуренции. То есть, ну, конечно, химики говорят, конкурирующая реакция, но там нет конкуренции за выживание. Там просто идёт, конкуренция за то, чтобы избавиться от лишней энергии.
Не кто получит быстрее. Вот смотрите, вы говорите: "Борьба за ресурс в биологии".
Да, согласен. В биологии борьба за ресурс. А у химии, наоборот, борьба идёт за то, кто быстрее избавится от энергии.
То есть кто избавится от ресурсов и успокоится, сядет ровно и заснёт. Вот и границы между этими двумя процессами я не, ну, как бы не границы, а, скажем так, перехода одного от одного процесса к другому я не наблюдаю.
Значит, вы очень верно сказали про генетический контроль, что во многих ситуациях и в химии, в том числе в практически важных для промышленности, там есть несколько альтернативных путей реакции. И нам надо как-то поддержать генетически не самый термодинамический выгодный из них.
То есть в случае живых организмов важно то, что продукты химических превращений делятся на отходы, которые выходят наружу, и генетически стабильной, собственно, живую материю, которая термодинамически нестабильна, но её стабильность генетическая. Она стабильна за счёт того, что она воспроизводит себя.
Действительно, примеров такого перехода от обычной химии к биологии сейчас вокруг мы не наблюдаем.
Действительно, это событие довольно экзотическое, но мы можем пытаться воспроизвести его в лаборатории.
Пока наиболее правдоподобным вариантом является вот это самое самокопирование рибозимов. Вы сказали, что в автокаталитических химических реакциях нет конкуренции за ресурс в обычной химии, да? Ну так а насколько в неживой химии часто встречается ситуация, когда в одной системе возможны хотя бы две, а лучше 10 разных автокаталитических реакций, использующих один и тот же субстрат? бывает такое.
Здесь и далее Михаил уже не отвечает, а подводит к мысли о том, что химия перешла в биологию, когда вместе начали выполнятся как минимум десяток автокаталитических реакций.
Олег:
Ну, это зависит от того, какие реактивы реагенты положили. В общем-то реакции конденсации, например, карбонильных соединений, тех же самых кетонов и альдегидов, они используют один субстрат и там, да, есть разные варианты. Они могут быть автокаталитическими.
В определённом смысле могут, то есть, скажем так, они не обязаны воспроизводить именно собственную копию, в отличие от рибозимов. Они могут катализировать, в принципе, сам процесс. Вот этого полно. А чтобы собственную копию, да, собственную копию на самом деле, самым простым и естественным так сказать автокаталитическим процессом воспроизведения собственной копии является кристаллизация обыкновенная. То есть вот у нас выпадают кристаллы соли из раствора, вот, пожалуйста, там воспроизводятся эти слои бесконечные, там вот как там хлорида натрия.
Мне как-то в некоторых случаях в некоторых случаях, ну, знаете, у металлов бывает, кстати, когда мы охлаждаем металл, то у металлов бывают несколько, ну, как бы алатропных таких модификаций, то есть несколько видов кристаллических решётках решёток.
И в определённых ситуации, конечно, там идёт переход из одного в другую. Если у нас пограничные условия, ну, там, в общем, может быть конкуренция, да.
А, точно. Кристаллизацию металлов и разные кристаллические фазы. Это на самом деле отличный пример. И как раз результат этой реакции все держали в руках, потому что это сталь.
...
И у него есть несколько работ в соавторстве с Евгением Куниным, крупным эволюционным биологом, и где Кацнельсон как раз, применяет к биологической сложности те математические методы, которые разработаны в физике твёрдого тела для теории спиновых стёкол.
И шире, в общем, он продвигает вообще такой взгляд, что источник любой сложности и в биологических системах, и в кристаллах, и в спиновых стёклах - это фрустрации. Это несовместимые требования к оптимизации разных уровней системы.
То есть не могу сказать, чтобы прям какой-то, чтобы это была законченная область науки, чтобы там по ней учебник написать, но развивает. И мне кажется, это интересное направление.
Дошли до очень интересной темы. Не помню, что на тему фрустраций Михаил писал в своей книге.
ИИ-шка выдала довольно интересные результаты, возможно выдав тот ответ, который Олег хотел услышать:
Фрустрация — это действительно фундаментальный движок сложности, который заставляет системы не просто скатываться в банальный, скучный порядок (как идеальный кристалл льда), а порождает бесконечное разнообразие форм, структур и поведений.
В физическом смысле геометрическая или динамическая фрустрация возникает тогда, когда система физически не может одновременно удовлетворить все локальные требования минимизации энергии. Из-за этого несовпадения у системы исчезает одно-единственное «идеальное» состояние, и открывается лабиринт из миллионов альтернативных вариантов.
Фрустрация в абиогенезе сыграла роль «великого возмутителя спокойствия». Она не позволяла химическим элементам успокоиться и достичь стабильного минимума энергии (который в физике означает смерть и энтропию). Фрустрация удерживала предбиологические системы в так называемом «критическом состоянии на грани хаоса и порядка» — а это единственное состояние материи, в котором способна существовать и развиваться жизнь.
Фрустрация на стыке химии и термодинамики — это именно то, что вытолкнуло мертвую материю из состояния химического равновесия и заставило ее усложняться, чтобы выжить.
Если бы первые органические молекулы не были фрустрированы, они бы просто прореагировали друг с другом, выпали в осадок в виде стабильного инертного полимера (гудрона или смолы) и на этом история Земли закончилась бы
Но Олег как будто не услышал последние предложения, в итоге опять затронули тему компартментализации, абиогенез в целом и время эфира подошло к концу.
Олег:
Ну, понимаете, на самом деле это вот мне реально интересно то, что вы сказали, но если мы всё-таки вернёмся к практике, то есть действительно может быть много разных, так сказать, механизмов, но в любом случае мы должны понимать, что если гипотетическая, так сказать, вот жизнь на Земле, так сказать, самопроизвольно возникла спонтанно, да.
То есть и причём мы же понимаем с вами, что это произошло практически мгновенно.
То есть вот только что 4,5 млрд лет, значит минус земля была состояла из жидкой из жидкого камня, то есть температура 1.500 кельвинов. Она там только-только, может быть, успела остыть и вдруг мы уже видим там жизнь, да? То есть это практически мгновенный процесс
...
Конечно, конечно, но тем не менее произошёл такой процесс. И соответственно вот эти составляющие стадии этого процесса, которые к нему должны были бы привести, они и, в принципе, должны быть вполне, ну, наблюдаемы в природе, а мы их не наблюдаем. То есть опять же и когда мы говорим, вот вы говорите про генетическую стабильность вот для в живом организме вот тех ферментов и прочих там биологически активных веществ, которые там есть всей этой биохимии, то они генетически стабильны в первую очередь благодаря изоляции. То есть, например, те или иные, вещества не только находятся внутри клетки и огорожены там мембраной от окружающей действительности, но они и внутри уже клетки, они расположены в разных органеллах или я может могу в терминах немножко, да, там плавать, там часть реакции идёт в иной фазе мембран. Активные центры ферментов заметно изолированы от окружающей воды.
Изоляция веществ генетическая она служит она в первую очередь базируется именно ну вернее их стабильность генетическая базируется на изоляции и если мы говорим про опять же какой-то абиогенез, то везде должна быть у нас постоянно мы должны создавать условия для изоляции от окружающей среды, как это происходит в технике. Вот в той же промышленности, там, когда мы делаем железо там из руды, например, то есть мы его помещаем в доменную печь, мы её закрываем стенами и там этот ведём процесс, да, то есть варим железо из угля и там и руды, и флюсов. Вот. То есть изоляция нужна. Причём, но изоляция не любая, а изоляция такая, которая создаёт высокие концентрации. В природе таких ну если только при каком-то совершенно чудесном, благоприятном стечении обстоятельств мы можем, допустим, одну такую фазу, одну стадию такую наблюдать. Но если нам нужно много стадий, а нам их нужно много, потому что любая сложная молекула, это вот как бы то есть уже вопрос. И опять же мы можно вернуться к тому же вопросу, даже если мы сделали каким-то образом эту сложную молекулу, как сделать так, чтобы она, во-первых, не гидрализовалась, не окислилась там, ничего с ней не случилось. Раз.
И во-вторых, а с какой стати она начнёт взаимодействовать с другими, объединяться в какую-то более сложную систему? Что может её заставить сделать, пока она просто химия, а не биология?
Где та граница, как она вдруг вот была химические вещества, которые просто деградировали и вдруг что-то случилось
Так, ну, один способ проведения границы я, собственно, уже предложил репликация, и повторять это не буду, но раз мы подняли тему компартментов, то да, это тоже возможный способ проведения границы между химией и биологией, потому что все живые организмы хоть в какой-то степени, но отделены от внешней среды.
В этой стороне вопроса, конечно, в теории абиогенеза уделялось несколько меньше места, но уделялось. И два основных варианта предковой компартментализации, которые я встречал в литературе, это адсорбция на минеральной подложке, то есть такая двумерная фаза.
Или более сложный трёхмерный вариант - это интерколяция между слоями слоистых глин, таких как смектиты и калениты. Потому что эти глины при набухании в воде образуют слои по толщине подходящие для отдельных там молекул, нуклеотидов, аминокислот, азотистых оснований. И второй вариант - это протоклетки, то есть какие-то амфильные мембраны. возможно, более простые, чем у современных клеток, но с самого начала жизни. Это то, что продвигает Стивен Бенр и его группа.
То есть эти два варианта на самом деле не исключая мембрана окружает частичку глины и в экспериментах группы Беннера такое много раз наблюдалось, и тогда там будет оба фазовых разделения сразу. Ну да, согласен, работ в этом направлении недостаточно. Это мы понимаем гораздо хуже, чем репликацию рибозимов.
Это, конечно, недоизучено. В эту сторону, конечно, надо копать.
Приводить заключительные слова не вижу смысла. Текст копировал из расшифровки с ютуба.
Михаил ответы дал, но собеседники всё равно во многом не услышали друг друга.
И как вы себе это представляете? 4 млрд. лет назад органические молекулы сложились в сложную клетку с ДНК под воздействием нематериального духовного Слова Его?
Я этого себе никак не представляю. Представить можно только естественное событие, и то условно, например те же молекулы никто не видел, и мы их представляем в виде более или менее правдоподобных моделей.
А событие сверхъестественное представить невозможно, оно познаётся верой.
Впрочем, всё познаётся верой в основном, например большое количество людей верят в абиогенез. Сила этой науч-поп тусовки в том, что она у дилетантов создаёт иллюзию знания, приятно тешит их гордыню.
Ну а уж если Вам без этой иллюзии понимания никак, и пренепременно хочется представить процесс создания как движение веществ - пожалуйста, можете представить это так, как Вы и описали. По крайней мере в промышленности так и происходит: под воздействием нематериальных слов технологов и руководителей с разных концов страны собираются в одном месте железная руда, уголь, известняк, кварц, шамот и многое-многое другое, потом они соединяются между собой специальным образом и в специальных условиях и тд.
В одной из паремий Великой Субботы пророк Иезекииль описывает, как он увидел процесс воскресения мертвых: кость соединялась с костью, потом они обрастали жилами, кожей и тд.
Меня не интересуют чьи бы то ни было домыслы о том, как могло бы быть, потому что к науке такие разговоры отношения не имеют. Трепаться я и сам умею, и много этим грешил, особенно в юности. В науке доказательство обретает силу тогда, когда альтернативных версий не остаётся, а гипотезы абиогенеза - это сплошная альтернативщина.
И ладно бы эти версии были просто недоказаны, но хотя бы правдоподобны, тогда их обсуждение было бы хотя и пустым, но безвредным времяпровождением. Ситуация хуже, они прямо лженаучны, поскольку противоречат принятым наукой принципам, в частности термодинамики.
Все всё услышали и поняли (речь про собеседников, зрители не все и не всё), но было бы наивно ожидать, что собеседники могли прийти к согласию, это могло бы произойти только чудом. Между правдой и ложью компромисс невозможен.
Я этого себе никак не представляю. Представить можно только естественное событие, и то условно, например те же молекулы никто не видел, и мы их представляем в виде более или менее правдоподобных моделей.
А событие сверхъестественное представить невозможно, оно познаётся верой.
Впрочем, всё познаётся верой в основном, например большое количество людей верят в абиогенез. Сила этой науч-поп тусовки в том, что она у дилетантов создаёт иллюзию знания, приятно тешит их гордыню.
Ну а уж если Вам без этой иллюзии понимания никак, и пренепременно хочется представить процесс создания как движение веществ - пожалуйста, можете представить это так, как Вы и описали. По крайней мере в промышленности так и происходит: под воздействием нематериальных слов технологов и руководителей с разных концов страны собираются в одном месте железная руда, уголь, известняк, кварц, шамот и многое-многое другое, потом они соединяются между собой специальным образом и в специальных условиях и тд.
В одной из паремий Великой Субботы пророк Иезекииль описывает, как он увидел процесс воскресения мертвых: кость соединялась с костью, потом они обрастали жилами, кожей и тд.
Спасибо за ответ.
Думаю у каждого человека есть некоторая гордость, когда он узнаёт что то новое. Человек недавно приобщивщийся к вере, к идее плоской Земли, или научному знанию наверняка испытывает некоторое чувство исключительности и гордости. По крайней мере у меня оно по началу было, но давно прошло.
Меня не интересуют чьи бы то ни было домыслы о том, как могло бы быть, потому что к науке такие разговоры отношения не имеют. Трепаться я и сам умею, и много этим грешил, особенно в юности. В науке доказательство обретает силу тогда, когда альтернативных версий не остаётся, а гипотезы абиогенеза - это сплошная альтернативщина.
И ладно бы эти версии были просто недоказаны, но хотя бы правдоподобны, тогда их обсуждение было бы хотя и пустым, но безвредным времяпровождением. Ситуация хуже, они прямо лженаучны, поскольку противоречат принятым наукой принципам, в частности термодинамики.
Все всё услышали и поняли (речь про собеседников, зрители не все и не всё), но было бы наивно ожидать, что собеседники могли прийти к согласию, это могло бы произойти только чудом. Между правдой и ложью компромисс невозможен.
Т.е. в последнем предложении вы называете Михаила лжецом? Вы считаете он сознательно врёт, зная, что абиогенез невозможен?
По-моему вы смешиваете в кучу знание и веру. Знание требует эмпирического подтверждения. Вера требует только веры.
Из слов Михаила складывается понятная картина абиогенеза, где нет нарушения принципов термодинамики.
Есть внешний источник энергии.
Есть гео или гидротермальные реакторы, обеспечивающие поступление веществ для реакций.
Есть разделение сред и отвод лишних продуктов реакций.
Есть автокаталитические процессы и фрустрации.
Всё это мы знаем и наблюдаем в природе.
Логично, что среди бесчисленного количества планет во Вселенной на одной из них сложились условия которые запустили жизнь из бесконечной автокаталитической реакции.
Если же всё это отринуть и полагаться только на веру, то какой вообще смысл заниматься наукой? Нужно сидеть в храмах и читать священные тексты - в этом сильно больше пользы, чем в науке, которая отодвигает Бога всё дальше и дальше от людей.
