Ликбез для Незнайки

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
А аминокислоты из питательного бульона молниями ещё в прошлом тысячелетии получили. Только не смогли на том этапе развития понять, как они в белки собрались.
Дык, собачка тут тоже порылась. Вероятность больно низкая получается. Высыпаем ящик радиодеталей за окно, а внизу находим работающий телевизор -- пока так. А генный инжиниринг прямой путь к другому взгляду.
 

Specter

Активный участник
Сообщения
5.395
Адрес
МО, г. Лобня
Дык, собачка тут тоже порылась. Вероятность больно низкая получается. Высыпаем ящик радиодеталей за окно, а внизу находим работающий телевизор -- пока так.

Уже давно нет. Уже "высыпаем несколько гигатонн магнитных конструкторов, мешаем подольше, отыскиваем что-то работающее"
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Дык, собачка тут тоже порылась. Вероятность больно низкая получается. Высыпаем ящик радиодеталей за окно, а внизу находим работающий телевизор -- пока так. А генный инжиниринг прямой путь к другому взгляду.
Не-а. Самоорганизация это как раз вопрос неравновесной термодинамики - см. процесс закипания воды в чайнике. Позволю процитировать мой бложик.
http://yarsmirnov.livejournal.com/9105.html
Происхождение жизни в чайнике
Возьмём чайник. Простой электрический дисковый чайник. Добавим (можно мысленно) между выключателем и диском - реостат, дабы регулировать количество тепла, которое будет выдавать диск. Стенки термозаизолируем (у планеты нет стенок). Нальём в чайник воду. Всё пока просто - тепло снизу вырабатывается, сверху (через крышку) теряется. Модель планеты, нагреваемой Солнцем (и собственным теплом) и сбрасывающей теплоту в космос. Выставим реостат на минимум и включим чайник.

Пока поступление тепла меньше теплопроводности воды - всё зашибись, энтропия увеличивается, идёт тепловое движение молекул, тепло спокойно сбрасывается. Передвинули реостат дальше, увеличили количество тепла. Диск нагревает нижние слои воды быстрее, чем тепло путём обычной теплопроводности успевает прогреть верхние слои воды. Тёплая вода расширяется, становится легче и вуаля - самоорганизация! Возникает конвекция, т.е. направленное движение потоков воды. Одна, две или несколько (в зависимости от размеров чайника и параметров жидкости) конвективных ячеек. Вода крутится, теплосброс идёт, состояние системы стабильное. Всё зашибись, добавим драйва, т.е. тепла. Следующий уровень самоорганизации - кипение. Система ещё усложняется - появляются пузырьки газа, которые растут в слоях перегретой жидкости и схлопываются в верхних, более холодных, отдавая им тепло (чайник шумит). Дальше, когда вся вода нагрелась до точки кипения, теплоперенос идёт только за счёт парообразования на диске чайника.
Это чистая, голая физика. Теперь добавим немного химии (например, спиртику и прочей органики) по вкусу. А химия нам даст дополнительные механизмы теплопереноса - эндотермические и экзотермические реакции. Начиная от банальных комплексообразований и заканчивая поликонденсацией и гидролизом. Принцип Ле-Шателье-Брауна - где чего в избытке, там оно и утилизируется. Там где много тепла - идут эндотермические реакции (точнее равновесие смещается в их сторону), там где тепла мало - экзотермические. Где воды много - идёт гидролиз, где воды мало из-за высушивания (модель "первичной пиццы"), вымораживания (модель "первичное мороженное"), высокой концентрации спирта (модель "первичный ликёр"), высокой концентрации жиров (модель "первичного маргарина") - там идёт поликонденсация. Т.е. грубо говоря - кругооборот вещества и тепла. И при всём многообразии этих химических процессов логика у них одна - усилить кругооборот (повысить ВВП) и противодействовать внешним изменениям (стабилизация обстановки). Я бы сказал, что первые "признаки жизни появляются уже на этом уровне. Но как быть с размножением?Среди всех этих реакций есть и автокаталитические, сиречь, сами себя ускоряющие, например реакция Бутлерова — автокаталитическая реакция синтеза различных сахаров из формальдегида в слабощелочных водных растворах в присутствии ионов металлов, например кальция. Впервые проведена и описана русским химиком Бутлеровым в 1861 году. Рибоза, та самая рибоза, которая входит в состав РНК, тупой моносахарид с пятью атомами углерода - способен сам катализировать свой собственный синтез. Из этих реакций "выживали" те, которые могли выжить, из тех кто мог катализировать свой синтез - выживали те, кто мог проводить его наилучшим образом.
Важный момент. То, что я тут говорю касается не отдельных "дарвиновских прудов", не отдельных геотермальных источников. Это касается фактически всей гидросферы, верхнего слоя литосферы и нижних слоёв атмосферы. Процесс "химической эволюции", оптимизирующий процессы массотеплопереноса, происходил во всём объёме "протобиосферы", но проходил он по тем же, установленным Создателем физическим и химическим законам, что действуют и внутри обыкновенного электрического чайника
 

Читатель

Активный участник
Сообщения
3.006
Адрес
Беларусь, г. Вилейка
Ещё "Разрушители легенд" проверяли эту задачку.

http://myth-busters.ru/82-furgon-s-pticami-razdvoennaya-lodka.html

Если помните, я уже проводил эксперимент с игрушечным вертолётом. Масса коробки, в которой он был, никак не изменялась, если не принимать во внимание скачки из-за воздействия воздуха от винта и ударов вертолёта о крышку коробки, которые во временной перспективе компенсировались друг другом.
 

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
Не-а. Самоорганизация это как раз вопрос неравновесной термодинамики - см. процесс закипания воды в чайнике. Позволю процитировать мой бложик.
http://yarsmirnov.livejournal.com/9105.html
Происхождение жизни в чайнике
Возьмём чайник. Простой электрический дисковый чайник. Добавим (можно мысленно) между выключателем и диском - реостат, дабы регулировать количество тепла, которое будет выдавать диск. Стенки термозаизолируем (у планеты нет стенок). Нальём в чайник воду. Всё пока просто - тепло снизу вырабатывается, сверху (через крышку) теряется. Модель планеты, нагреваемой Солнцем (и собственным теплом) и сбрасывающей теплоту в космос. Выставим реостат на минимум и включим чайник.

Пока поступление тепла меньше теплопроводности воды - всё зашибись, энтропия увеличивается, идёт тепловое движение молекул, тепло спокойно сбрасывается. Передвинули реостат дальше, увеличили количество тепла. Диск нагревает нижние слои воды быстрее, чем тепло путём обычной теплопроводности успевает прогреть верхние слои воды. Тёплая вода расширяется, становится легче и вуаля - самоорганизация! Возникает конвекция, т.е. направленное движение потоков воды. Одна, две или несколько (в зависимости от размеров чайника и параметров жидкости) конвективных ячеек. Вода крутится, теплосброс идёт, состояние системы стабильное. Всё зашибись, добавим драйва, т.е. тепла. Следующий уровень самоорганизации - кипение. Система ещё усложняется - появляются пузырьки газа, которые растут в слоях перегретой жидкости и схлопываются в верхних, более холодных, отдавая им тепло (чайник шумит). Дальше, когда вся вода нагрелась до точки кипения, теплоперенос идёт только за счёт парообразования на диске чайника.
Это чистая, голая физика. Теперь добавим немного химии (например, спиртику и прочей органики) по вкусу. А химия нам даст дополнительные механизмы теплопереноса - эндотермические и экзотермические реакции. Начиная от банальных комплексообразований и заканчивая поликонденсацией и гидролизом. Принцип Ле-Шателье-Брауна - где чего в избытке, там оно и утилизируется. Там где много тепла - идут эндотермические реакции (точнее равновесие смещается в их сторону), там где тепла мало - экзотермические. Где воды много - идёт гидролиз, где воды мало из-за высушивания (модель "первичной пиццы"), вымораживания (модель "первичное мороженное"), высокой концентрации спирта (модель "первичный ликёр"), высокой концентрации жиров (модель "первичного маргарина") - там идёт поликонденсация. Т.е. грубо говоря - кругооборот вещества и тепла. И при всём многообразии этих химических процессов логика у них одна - усилить кругооборот (повысить ВВП) и противодействовать внешним изменениям (стабилизация обстановки). Я бы сказал, что первые "признаки жизни появляются уже на этом уровне. Но как быть с размножением?Среди всех этих реакций есть и автокаталитические, сиречь, сами себя ускоряющие, например реакция Бутлерова — автокаталитическая реакция синтеза различных сахаров из формальдегида в слабощелочных водных растворах в присутствии ионов металлов, например кальция. Впервые проведена и описана русским химиком Бутлеровым в 1861 году. Рибоза, та самая рибоза, которая входит в состав РНК, тупой моносахарид с пятью атомами углерода - способен сам катализировать свой собственный синтез. Из этих реакций "выживали" те, которые могли выжить, из тех кто мог катализировать свой синтез - выживали те, кто мог проводить его наилучшим образом.
Важный момент. То, что я тут говорю касается не отдельных "дарвиновских прудов", не отдельных геотермальных источников. Это касается фактически всей гидросферы, верхнего слоя литосферы и нижних слоёв атмосферы. Процесс "химической эволюции", оптимизирующий процессы массотеплопереноса, происходил во всём объёме "протобиосферы", но проходил он по тем же, установленным Создателем физическим и химическим законам, что действуют и внутри обыкновенного электрического чайника
Ну, и причем здесь "нет"? Это никак не опровергает, впрочем, и не подтверждает мои слова.
Между Рибозой и РНК дистанция огромного размера...
Возникновение ячеек Бенара -- следствие минимизации потерь энергии на процесс передачи тепла -- проявление принципа наименьшего действия. В этом свете хотелось бы увидеть определение термина "самооргонизация".
Если Вас не затруднить -- какие термодинамические параметры в данном процессе являются неравновесными?
Фамилии Пригожина, Дьярмотти Вам, конечно, известны.
Вопросов тут...
Генный инжиниринг - путь в никуда. Кто наинжинирил генных инжиниров?
И где вы тут логику и обоснование увидели???
Строительство самолетов это тоже был путь в никуда, по той же причине...
С чего вы взяли, что к организму не может быть отношения как к машине???
 
Последнее редактирование:

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
Есть даже теория "мира РНК". Вполне подтверждаемая опытами.
Гипотеза, с некоторыми удачными опытами...
Абиогенный синтез РНК
Абиогенный синтез РНК из более простых соединений не продемонстрирован экспериментально в полной мере. В 1975 году Манфред Сампер (англ. Manfred Sumper) и Рудигер Льюс (англ. Rudiger Luce) в лаборатории Эйгена продемонстрировали, что в смеси, вообще не содержащей РНК, а содержащей только нуклеотиды и Qβ-репликазу, может при определённых условиях спонтанно возникнуть самореплицирующаяся РНК.[2]
В 2009 году группе учёных из университета Манчестера под руководством Джона Сазерленда (англ. John Sutherland) удалось продемонстрировать возможность синтеза уридина и цитидина с высокой эффективностью и степенью закрепления результата реакции (а также с возможностью накопления конечных продуктов) в условиях ранней Земли.[3][4] В то же время, хотя абиогенный синтез пуриновых оснований продемонстрирован достаточно давно[5] (в частности, аденин является пентамером синильной кислоты), их гликозилирование свободной рибозой аденозина и гуанозина пока показано лишь в малоэффективном варианте.

Пре-РНК миры
Биохимик Р. Шапиро критикует гипотезу РНК-мира, считая, что вероятность спонтанного возникновения РНК, обладающей каталитическими свойствами, очень низка. Взамен гипотезы «вначале была РНК», он предлагает гипотезу «вначале был метаболизм», то есть возникновение комплексов химических реакций — аналогов метаболических циклов — с участием низкомолекулярных соединений, протекающих внутри компартментов — пространственно ограниченных самопроизвольно образовавшимися мембранами или иными границами раздела фаз — областей. Эта концепция близка к коацерватной гипотезе абиогенеза, предложенной А. И. Опариным в 1924 году[12].

Другой гипотезой абиогенного синтеза РНК, призванной решить проблему низкой оценочной вероятности синтеза РНК, является гипотеза мира полиароматических углеводородов, предложенная в 2004 году и предполагающая синтез молекул РНК на основе стека из полиароматических колец.

Фактически, обе гипотезы «пре-РНК миров» не отвергают гипотезу мира РНК, а модифицируют её, постулируя первоначальный синтез реплицирующихся макромолекул РНК в первичных метаболических компартментах, либо на поверхности ассоциатов, отодвигая «мир РНК» на вторую стадию абиогенеза.

Академик РАН А. С. Спирин считает, что РНК-мир не мог появиться и существовать на Земле, и рассматривает вариант внеземного (в первую очередь на кометах) происхождения и эволюции РНК-мира[13].
 

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
Уже давно нет. Уже "высыпаем несколько гигатонн магнитных конструкторов, мешаем подольше, отыскиваем что-то работающее"
Осталось только понять, что же такое оно работает, ибо пропадет в неизвестности, так же как и возникло, а где-то пропадет то для чего то первое работало. И так восемь раз или 10^8.
 

Specter

Активный участник
Сообщения
5.395
Адрес
МО, г. Лобня
Гипотеза, с некоторыми удачными опытами...

Туда ещё саморепликацию РНК можно добавить (Шостак, 2012), абиогенный синтез оксалатов (США, 2013), абиогенный синтез сахаров (2010)

Учитывая, что всем этим занимаются не более 100 лет, а вплотную всего лет 30 - очень значительный прогресс
 
Последнее редактирование:

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
Туда ещё саморепликацию РНК можно добавить (Шостак, 2012), абиогенный синтез оксалатов (США, 2013), абиогенный синтез сахаров (2010)

Учитывая, что всем этим занимаются не более 100 лет, а вплотную всего лет 30 - очень значительный прогресс
Пока ни о чем -- вероятность случайного возникновения РНК как была крайне низкой, так и осталась. "Мы" скорее ДНК искусственную создадим и станем "анунахами":-D.
 

baken

Заблокирован
Сообщения
2.757
Адрес
Россия. Москва.
Ни разу не специалист, поэтому выскажусь весь робея.
Мне кажется, в создающихся возможностях реализуется и закрепляется вектор на усложнение. К атому водорода и далее. Отсюда отпадает чудовищная математическая вероятность чисто случайных соединений (распадов).
И. Идея внеземного происхождения жизни ничего не решает. Просто переносит ту же задачу (загадку) в другое место.
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Ну, и причем здесь "нет"? Это никак не опровергает, впрочем, и не подтверждает мои слова.
Между Рибозой и РНК дистанция огромного размера...
Возникновение ячеек Бенара -- следствие минимизации потерь энергии на процесс передачи тепла -- проявление принципа наименьшего действия. В этом свете хотелось бы увидеть определение термина "самооргонизация".
Например из вики: "Самоорганиза́цияпроцессупорядочения элементов одного уровня всистеме за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может также быть стимулирующим либо подавляющим воздействием). Результат — появление единицы следующего качественного уровня."

Грубо говоря, это когда вначале есть большое, холодное газопылевое облако (сиречь типичный бесструктурный "хаос"), а затем оно, под действием своих внутренних сил - в первую очередь гравитационных, начинает постепенно структурировать - появляется вначале протозвёздный диск, а позже звезда и планеты. Понятно, что в классическом понимании второго закона термодинамики энтропия в замкнутой системе только нарастает, но в бытовом понимании - мы имеем именно самоорганизацию.

Если Вас не затруднить -- какие термодинамические параметры в данном процессе являются неравновесными?
Если взять всю систему, то неравновесными являются в первую очередь температура и давление. Но если будем разбивать на маленькие подсистемки - можно дойти и уровней где их неравновесностью можно пренебречь.
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Ярослав С., не поминайте в суе неравновесную термодинамику, я ее боюсь. И Вас щас буду пугать::Mocking:
Да не вопрос. Я заочно отучился на техническом факультете гуманитарного ВУЗа, так что могу с апломбом рассуждать о вещах в которых я совершенно не разбираюсь.
 

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
Например из вики: "Самоорганиза́цияпроцессупорядочения элементов одного уровня всистеме за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может также быть стимулирующим либо подавляющим воздействием). Результат — появление единицы следующего качественного уровня."

Грубо говоря, это когда вначале есть большое, холодное газопылевое облако (сиречь типичный бесструктурный "хаос"), а затем оно, под действием своих внутренних сил - в первую очередь гравитационных, начинает постепенно структурировать - появляется вначале протозвёздный диск, а позже звезда и планеты. Понятно, что в классическом понимании второго закона термодинамики энтропия в замкнутой системе только нарастает, но в бытовом понимании - мы имеем именно самоорганизацию.


Если взять всю систему, то неравновесными являются в первую очередь температура и давление. Но если будем разбивать на маленькие подсистемки - можно дойти и уровней где их неравновесностью можно пренебречь.
В замкнутой, точнее в закрытой системе изменение энтропии больше, либо равно нулю.
Принцип локального равновесия в неравновесной термодинамике обычно достаточен для описания медленных процессов и соответственно ограниченно применим.
 

Antropolog

Активный участник
Сообщения
3.576
Адрес
СССР-Украина-Россия
Например из вики: "Самоорганиза́цияпроцессупорядочения элементов одного уровня всистеме за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может также быть стимулирующим либо подавляющим воздействием). Результат — появление единицы следующего качественного уровня."
Переменный подогрев, в примере из Вашего блога, есть внешнее воздействие -- у Вас там вообще открытая система.
Фазовые переходы одни из фундаментальных процессов в природе, но это не самоорганизующиеся процессы.
Они могут быть составной частью таких процессов, как и конвективный теплообмен.
 
Последнее редактирование:

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Ни разу не специалист, поэтому выскажусь весь робея.
Мне кажется, в создающихся возможностях реализуется и закрепляется вектор на усложнение.
Ну, это если совсем гуманитарно говорить. Луна вращается вокруг Земли не потому, что она "выдерживает вектор на усложнение", а под воздействием гравитации. Электрон в атоме водорода на своей орбитали находится по схожим (хоть и не гравитационным) причинам. Кислород с углеродом в огне сгорают и образуют новое соединение - углекислый газ, тоже снижая потенциальную энергию системы.

К атому водорода и далее. Отсюда отпадает чудовищная математическая вероятность чисто случайных соединений (распадов).
А нету в мире ничего случайного. Везде есть ещё не познанные закономерности.
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
В замкнутой, точнее в закрытой системе изменение энтропии больше, либо равно нулю.
Это понятно. Второй закон термодинамики никто не отменял. Но даже в абсолютно закрытом и изолированном газопылевое облаке, исключительно под действием его внутренних сил (гравитации его частей друг к другу), формально энтропия будет увеличиваться, но визуально будет происходить усложнение системы - произойдёт формирование звезды и планет.

Принцип локального равновесия в неравновесной термодинамике обычно достаточен для описания медленных процессов и соответственно ограниченно применим.
При достаточно мелкой расчётной сетке и нормальном софте - почему бы и нет?
 

baken

Заблокирован
Сообщения
2.757
Адрес
Россия. Москва.
Луна вращается вокруг Земли ...
А нету в мире ничего случайного.
1. Пара уже сложнее составляющих самих по себе (к трём вашим примерам).
2. Откуда же сам термин "случайность"? Три поколения назад моих предков разделяли тысячи километров.
 
Сверху