357

Вопросы происхождения жизни

Снова всем привет)

Продолжаем серию познавательных постов о Земле и жизни на ней

Элементы жизни
Бескислородный мир
Великое кислородное событие
Великий симбиоз
Метеориты, скучный миллиард и лед

Прежде, чем возвращаться к хронологическому порядку, хочется еще ненадолго отвлечься и просто рассказать (насколько это у меня получится) о современных взглядах на проблему возникновения жизни. Уникально ли это явление для Вселенной? Или, быть может, жизнь самозарождается сплошь и рядом, где только это возможно?
Раньше эти вопросы (впрочем, кое-где и сейчас) даже и не ставились. Все, что человек видел вокруг себя, для него было статичным, созданным раз и навсегда по какому-то замысловатому плану. Эти впечатления породили массу догм, с которыми многие хорошо знакомы. Потребовались тысячи лет развития цивилизации, чтобы приоткрыть завесу непонятного в окружающем мире, похожем на запутанный клубок ниток, взаимосвязи между частями которого не объяснялись никак, кроме как догмами.

Поначалу, казалось, что самозарождение живого из неживого происходит повсеместно. Например, на днищах кораблей, стоящих в доках, самозарождаются моллюски; мыши самозарождаются в горшках с зерном, в мухи в протухшем мясе и т.д. Так думал и Аристотель. Лишь с конца 17 века, благодаря простым и наглядным опытам, возобладало другое мнение - что так легко и просто живое из неживого зародится не может.

Реди брал мясо и рыбу, раскладывал их в глиняные горшочки, половину горшков он закрывал тканью. Вскоре мясо и рыба в открытых сосудах, куда свободно залетали мухи, зачервивели. Реди показал невозможность самозарождения мух и червей. Его данные подтверждали мысль о том, что "жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни".

Еще через сотню лет было показано, что и микроорганизмы (к тому времени давно открытые) вот так просто тоже из неживой материи не самозарождаются. А еще через примерно 70 лет теорию витализма (учение о наличии в живых организмах нематериальной сверхъестественной силы, управляющей жизненными явлениями — «жизненной силы») окончательно "добил" Луи Пастер своими опытами. 

Стало понятно, что жизнь из неживой материи самопроизвольно никак не возникает, и это понимание особенно остро поставило вопрос о происхождении жизни. Не было даже способа синтезировать органические вещества из неорганических, казалось между этими двумя типами веществ существует непреодолимая пропасть. Все это сыграло на руку разномастным креационистам, которые до сих пор пытаются, оперируя фактами из позапрошлого века, отстоять собственную парадигму.

Креационисты утверждают, что, поскольку никогда не существовало ни одной крокоутки (как переходной формы между родственными друг другу птицами и крокодилами) и других подобных переходных форм, то эволюции не существует.

Наука же на месте не стояла, но, чтобы подступиться к решению проблемы зарождения жизни, понадобилось еще более ста лет открытий и поисков. На сегодняшний день показано, что простые органические соединения могут синтезироваться из неорганических как на Земле, так и за ее пределами - в кометах, на других планетах, даже в протопланетном облаке. Также, по-видимому, найден изящный и правдоподобный способ синтеза в естественных условиях нуклеотидов из этой простой органики. Далее последняя ступенька перед стартом жизни - сборка из уже готовых нуклеотидов первых репликаторов, т.е. систем предположительно на основе РНК, способных к размножению, обладающих наследственной изменчивостью и подверженных естественному отбору. После этого стартует дарвиновская эволюция и начинается "магистральная линия" жизни: появляются белки, мембраны, ДНК... - в этом уже нет ничего необычного или чудесного, и динамика новых открытий в этой области только нарастает.
Синтез рибонуклеотида цитидина (Ц) из простейших органических веществ. Синими стрелками показан путь, которым химики пытались идти раньше.

Из всего этого получается очень интересный вывод. Открывая все более простые и высоковероятные способы абиогенного синтеза органики и его поэтапного развития, наука не столько добывает доказательства принципиальной возможности абиогенеза (в этой возможности уже давно не осталось сомнений), сколько повышает оценку встречи с инопланетной жизнью.

PS. Увлекающимся много всего интересного можно прочитать здесь
http://www.evolbiol.ru/
2
Автор поста оценил этот комментарий
Как природа записала белковую молекулу на РНК? Вот в чем вопрос ))
раскрыть ветку (1)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Мне этот вопрос кажется аналогичным тому, какой раньше задавали биологам: как природа смогла сразу изобрести такое сложное устройство как глаз? ;)

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

как вы думаете если грубо говоря из цыпочки углеводорода возникла жизнь, возможно ли развитие из начально других форм без участия углеводорода, допустим серы. (это я всё пор чужих)

раскрыть ветку (1)
6
Автор поста оценил этот комментарий

Здесь я могу ответить только афоризмом (к сожалению или к счастью): если где-нибудь во вселенной отыщется такое подходящее место, где будет достаточно серы, ее соединений и будут все подходящие факторы, то почти наверняка появление таких форм жизни возможно.

Автор поста оценил этот комментарий

Напишите конкретно, удалось ли экспериментально "самопроизвольно" получить нуклеотиды при воссоздании условий, предположительно бывших на Земле в то время.

Тоже самое с последовательностями нуклеотидов. Особенно, какой длины последовательности.

От чего до жизни один шаг? От молекулы нуклеотида? Или от олигонулеотида?

раскрыть ветку (1)
5
Автор поста оценил этот комментарий

1) https://lenta.ru/news/2015/03/17/lifechemistry/
2) Естественно последовательности нуклеотидов короткие.

3) Один шаг от самосборки последовательности нуклетидов до возникновения первых репликаторов, которые уже подвержены эволюционным изменениям и подходят под описание жизни.
Я не пытаюсь утверждать, что неразрешенных проблем на всех этих этапах нет и что это новая истина. Большая часть открытий в этой области еще ждет своих исследователей, но существенный задел для этого уже есть.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

В статье написано, что им удалось получить "прекурсоры нуклеиновых кислот". Всё остальное в сослагательном наклонении. Про получение последовательностей речи не идёт.


Если у вас в "бульоне" возникла короткая цепочка из нуклеотидов, как она будет реплицироваться-то? Возникла, побудет и развалится. Какие тут могут быть эволюционные изменения?

раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Во-первых, цепочка может возникнуть не в "бульоне", а на поверхности глинистых минералов, этот процесс хорошо известен. При массе возникающих макромолекул может также возникнуть содружество рибозимов катализирующих репликацию собственных копий. Во-вторых, существует также неферментативная репликация РНК в микрополостях минералов.


Ну и наконец, почему все пишется в сослагательном наклонении - этим научный подход отличается от других, так как обнаруженные возможности и гипотезы еще не означают единственно верную истину и могут со временем уточняться, подтверждаться или даже быть опровергнуты.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

>На сегодняшний день показано, что простые органические соединения могут синтезироваться из неорганических.


Это было показано ещё в первой половине прошлого века. Собственно на этом обсуждаемая теория и застряла. От простых органических молекул до жизни прямо скажем, далековато.

раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Показано не только то,что Вы выдернули из контекста, но дальнейшие этапы абиогенеза. Обозначены этапы того, как из простых неорганических соединений синтезируются более сложные, вплоть нуклеотидов и как происходит самосборка последовательностей на их основе. От этого этапа до жизни - один шаг.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

какое определение темного вещесва вам процитировать?

оно введено в рассчеты как неизвестный фактор влияющий на скорость вращения галактик

оно обладает массой

оно не взаимодействует с обычным веществом

как оно взамодействует между собой неизвестно!

его больше! чем обычного/видимого вещества

гарантировать, что оно может послужить основой для возникновения жизни никто не может и не сможет, до детального изучения этого феномена

но давать гарантию, что жизнь возможна только на углеродной основе, можно только в единственном случае, если она единственная и другой больше нет

раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий
какое определение темного вещесва вам процитировать?

Извините конечно, но то, что вы так трепетно описываете, - это ваши фантазии на тему темного вещества. С такой же доказательной базой можно утверждать, что световой год - это единица измерения времени, а не расстояния)  

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Видать природа далеко впереди в развитии , нежели человек. Речь не о Боге.

раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Далеко, и это лишь способствует интересу познания.

Автор поста оценил этот комментарий

не кажется ли вам, что приходится очень много фантазировать. Вообще у теории эволюции есть несколько точек , которые считаются слабыми и я не могу найти никакого внятного ответа кроме как "фантазировать" или "мутация делает дело". про создание жизни в целом есть несколько теорий : 1) жизнь появилась из космоса ( недоказуемо ж , за аргументом в пользу теории эволюции считать нельзя), 2) в результате химических реакций ( а насколько это правдоподбно и возможно?). Дальше встает следующий вопрос: как же одноклеточные стали многоклеточными? это же просто невероятно, теория эволюции говорит , что многоклеточные появились в следствии жизни клеток в колониях, но разве такое вообще возможно ( касаемо не только этого вопроса, а всех, в этом всем разобраться тяжело, т к я не эксперт, но разобраться нужно, т.к. это позволяет более менее ответить на вопрос наличия бога или его отсутствия. Ведь если  говорить что бога нет,нужны доводы, а это как раз теория эволюции. А если он есть то, то тут работает теория креационистов). Дальше вопрос с глазом... Гугл вместе со всеми сайтами дает ответ, при котором глаз совершенствовался из светочувствительной области, что по сути микроэволюция, которая никем не отрицается.  Но нигде нет ответа на то как появилась эта светочувствительная область, даже она невероятна сложна и многокомпонента, вопрос остается открытым. Ну и последнее- это эволюция человека из обезьяны, то что это произошло для меня факт, но объяснение эволюционистов - это просто мутация, как из 48 могло стать 46? это же не могло быть частью макроэволюции, мутация же происходит в короткие сроки? и почему мутанты и животные типа тигрольва не могут выжить вне воли, а человек выжил.Ни одно животное в современной истории не мутировало ( или эволюционировало) так чтобы получалось принципиально новое существо. Например собаку же можно скрестить с волком, от которого собака и пошла в процессе некоего отбора, а человекка хрен с обезьяной скрестишь. Очень интересен вопрос эволюции, надеюсь у вас найдется время, чтоб мне ответить.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Все эти вопросы кажутся очень сложными на первый взгляд, не стоит боятся деталей и тогда все станет просто и понятно.

1. Теория панспермии("жизни из космоса") имеет место быть. Никто не может отрицать такого варианта событий. Однако, не понятно, что она может объяснять в принципе, она просто переносит проблему возникновения жизни с места на место.
2. Она настолько же правдоподобна, насколько верно утверждение, что мы с вами состоим из атомов и молекул.
3. Как одноклеточные стали многоклеточными? Бог тут не причем, но мне придется ответить без объяснений - это очень просто. Чтобы дать развернутый ответ нужно прочитать целую лекцию по биологии. Вместо этого я могу вам порекомендовать книжку Маркова "Рождение сложности", там все в подробностях расписано.

4. Светочувствительная область может появится на основе любого химического вещества в клетке, концентрация которого хоть как-то зависит от освещения, если такой контур будет поддержан отбором.

5. 48 и 46 хромосом - это разница между человеком и шимпанзе. Но что вас тут смущает? Две хромосомы в процессе эволюции человека просто склеились вместе. В этом факте нет ничего удивительно. Вокруг нас есть другие животные, в популяции которых нет строго одного фиксированного количества хромосом и это никак не мешает им скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Ни одно животное в современной истории не мутировало ( или эволюционировало) так чтобы получалось принципиально новое существо.

ой... ну начнем с того, что мутируют не абстрактные животные в вакууме, а мутируют аллели, грубо говоря, варианты генов. Так вот, при их мутациях сплошь и рядом могут получаться новые же аллели. Что бы было понятнее, то эволюция не действует ни на собаку, ни на кошку, ни на человека, она действует на их гены, причем на каждый ген по своему; а собака или кошка - это просто "мешок", в котором эти гены лежат. Так что аналогия собака-волк и человек-шимпанзе тут не может быть корректной.

Вот... а если вам действительно интересно и хочется самому во всем разобраться то лучше пролистать учебник по биологии, чтобы освежить в памяти все термины, а после него послушать курсы эволюционной биологии и антропологии. Благо для этого сейчас даже в университете не надо учиться, все есть в инете.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Готовых ответов на какие вопросы? Разве религия задаётся деталями происхождения жизни и вселенной? И, напротив, наука не ставит задачу выяснить, существует ли загробная жизнь. У науки - свои объекты и методы познания, у религии - свои.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

У религии нет никаких методов познания. Поэтому сравнивать научные модели и религию - то, что пытаетесь делать, уводя беседу в сторону Библии, - признак вашего догматического мировоззрения, которые вы пытаетесь донести окружающим.

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Никакая религия не ставит целью познание мира, здесь некорректно сравнивать.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Конечно, сама религия может об этом и не говорить, но религиозное мировоззрение зарождается именно с целью предоставления готовых ответов, что может использоваться  потом как замена познания мира. Иначе бы не было этой дискуссии.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Тоже интересовался этим вопросом, но так и не смог осмыслить грань между органическим веществом и живым организмом. Вот есть неживая органика, а вот есть простейшее одноклеточное. Это одноклеточное по сути состоит из той же органики, но что заставляет это одноклеточное показывать признаки живого организма - размножаться, питаться, умирать? Я знаю про "бульон", но что заставило неживую органику в этом бульоне стать живой?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Ой)хороший вопрос) потому что абсолютно строгого определения жизни нет. Раньше полагали, что, например, вирусы не являются живыми организмами, т.к. им для воспроизводства требуется хозяин-носитель. Теперь все-таки считают вирусы живыми. Возможно, они как раз переставляют потомков первых репликаторов и являются базальной ветвью древа жизни. Тогда мобильные генетические элементы - их стоит считать тоже живыми? Но, в общих чертах, живыми можно назвать те объекты, организмы, макромолекулы, которые подвержены дарвиновской эволюции, т.е. способных к воспроизведению собственных копий, обладающих изменчивостью и подверженных естественному отбору. Например, сахара в автокаталической реакции Бутлерова нельзя назвать живыми.
А что могло "заставить" ту первичную органику стать живой? Возможно, геохимические циклы передачи энергии. Например, на Землю постоянно поступает огромное количество солнечной энергии, значит, она может на что-то расходоваться и где-то запасаться.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий
Очень хочется узнать ответ на этот вопрос, если вам не составляет труд
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ответа на вопрос про белки я не знаю, так что могу только фантазировать в дозволенной области. Но это не сложно. Появились рнк, сообщества рнк, в этих сообществах, всю работу делали не белки, а сами рнк, по крайней мере это возможно. А дальше надо фантазировать, когда могли появится первые мембраны протоклекток, и как некоторые рнк могли свернуться в первые проторибосомы.


ПС: А если вы про глаз, то несложно в интернете погуглить, за меня на этот вопрос уже много раз отвечали.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Позволю себе с вами не согласиться. Наука познаёт то, что можно воспринять органами чувств. Религия - то, что существует, но что нельзя познать при помощи органов чувств.

Если вы отрицаете, что это может быть объектом познания, то на нет и суда нет.


А насчёт поста - не хотите в комментариях таких дискуссий, так и пишите про науку, а не про взгляды на науку адептов религии, да ещё не самых представительных адептов.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

На это хорошо ответил Галилей: "Я не обязан верить, что один и тот же Бог одарил нас чувствами, здравым смыслом, и разумом - и при этом требует чтобы мы отказались от их использования..."

У вас странное представление о науке. По вашему описанию, например, половина современной математики (кстати, основы всех других наук) - это религия, так как вряд ли ее можно воспринять органами чувств.

Вы ошибаетесь, дискуссии я приветствую. Мне интересно мнение любого, кому есть, что сказать.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

У религии - свои МЕТОДЫ познания и свои ОБЪЕКТЫ познания, не такие, как у науки. А если вы внимательно прочитаете комментарии, то увидите, что беседу я никуда не уводил. А ушла она только потому, что в вашем посте изначально заложен идеологический, не имеющий отношения к науке, компонент в виду шуток над креационистами-фундаменталистами.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Нет там ни методов познания, ни объекта познания, никакие из этих определений не применимы ни к одной религии. Также, как нет и идеологии в посте, - потому что знания не могут быть идеологией, в отличии от религии.
А насчет шуток про крокоуток - так это не шутки, пруфы нетрудно найти в гугле.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

@niketg, спасибо. А как вообще все началось, то есть самое-самое начало?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

А что подразумеваете под самым началом? Если Большой взрыв, то я не знаю как все началось. Известны лишь следы того, что было после)

0
Автор поста оценил этот комментарий
Ну всякие бактерии наверняка есть. А вот более сложная инопланетная жизнь маловероятна, ведь для этого надо, если судить по твоим же ранним постам. Скорее всего "великий симбиоз" и есть тот "Великий Фильтр", ограничивающий жизнь во Вселенной.
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Да вы правы, вполне такое может быть. Но оценить это событие как-то количественно очень трудно, из-за нехватки и знаний, и данных. Зато после такого симбиогенеза (если он или что-то подобное случится) шансы возникновения сложной или даже разумной инопланетной жизни должны увеличиваться.