Skip to content

Происхождение жизни. Из неживого в живое | Объясняет любитель

Видео объясняет происхождение жизни из неживой материи, обсуждая ключевые свойства жизни и современные теории её возникновения.

Ask about this video. Answers come from its transcript only — with the timestamp, so you can check them.

Generated from the transcript and can be wrong — check the timestamp.

Key Takeaways

  • Жизнь нельзя однозначно определить, но три свойства — жизненная система, репликация и наследственность — являются ключевыми.
  • Живая и неживая материя состоят из одних и тех же атомов и подчиняются одним законам физики и химии.
  • Эмерджентность объясняет появление новых свойств системы, не присущих отдельным её компонентам.
  • Современные гипотезы происхождения жизни имеют свои ограничения и не дают полного ответа.
  • Происхождение жизни — сложный и спекулятивный вопрос, к которому можно лишь приблизиться, используя междисциплинарные подходы.

What the video covers

  • Различие между живой и неживой материей и исторические представления о происхождении жизни.
  • Современные научные гипотезы, включая РНК-теорию, панспермию и гипотезу первичного бульона.
  • Определение жизни через три ключевых свойства: жизненная система, репликация и наследственность.
  • Обсуждение эмерджентности как свойства, возникающего из взаимодействия компонентов системы.
  • Физический подход к жизни по Шрёдингеру и влияние микроизменений на макроуровень.
  • Критика существующих теорий и попытка дать приближённый математический ответ на вопрос происхождения жизни.
  • Отсечение искусственных и компьютерных систем из определения жизни.
  • Примеры процессов, которые не считаются живыми, несмотря на наличие некоторых свойств жизни.
  • Роль органических молекул и рибозимов в формировании первых репликаторов.
  • Обсуждение возможных мест и условий возникновения жизни на Земле и за её пределами.

Chapters

  1. 00:00Введение: различие живого и неживого
  2. 07:08Эмерджентность и фундаментальные свойства жизни
  3. 14:17Гипотезы происхождения жизни и лабораторные эксперименты
  4. 20:55Механизм образования простейшего репликатора
  5. 27:49Минимальная сложность репликаторов и их свойства
  6. 41:59Роль рибозимов в самокопировании
  7. 48:45Панспермия и выживание организмов в космосе
  8. 55:28Формирование первых репликаторов на Земле
  9. 62:36Вероятность появления жизни в галактиках
  10. 69:48Химические этапы и геолокация возникновения жизни

Answers

Questions about this video

Что отличает живую материю от неживой?

Живая материя обладает тремя ключевыми свойствами: она является жизненной системой, способна к репликации и передаёт наследственную информацию, чего нет у неживой материи.

Почему существующие гипотезы происхождения жизни не дают полного ответа?

Гипотезы, такие как панспермия или первичный бульон, либо переносят проблему возникновения жизни в другое место, либо не объясняют, как именно неживое превращается в живое, оставляя многие вопросы без ответа.

Что такое эмерджентность и как она связана с жизнью?

Эмерджентность — это появление у системы свойств, отсутствующих у её отдельных компонентов. В контексте жизни это объясняет, как из взаимодействия органических молекул возникают свойства, характерные для живых систем.

Full Transcript — Download SRT & Markdown

00:06
Speaker A
Из неживого в живое. Происхождение жизни. Часть о введении. Невозможно не заметить ту разницу, которая отличает материю живую и размножающуюся от неживой. Множество веков человечество приписывало живой материи особые свойства, добавляли концепцию божественного вмешательства. Но этот вопрос о происхождении жизни
00:30
Speaker A
ответить никто не мог. Начиная от эпосов про то, как божество слепило человека из глины, и заканчивая современной РНК-теорией, все пытались ответить на этот вопрос: что такое жизнь и как она появилась? Но дать понятный ответ не удалось никому, и сегодня мы не станем исключением. Однако
00:47
Speaker A
очень сильно приблизиться к ответу. Несмотря на то, что я всего лишь любитель, я попытаюсь дать ответ на вопросы, внесённые во вступлении данного видео. Почти всё, что в интернете существует, либо столь поверхностно, что по сути только имитирует реальные объяснения,
01:02
Speaker A
вместо того чтобы дать ответ по существу, другие объяснения, как положено, впадают в другую крайность. Они очень сложные, и, слушая их, просто утопаешь в терминах и понятиях: рибозимы, рибоза, гетеротопии, обилия, но понятности всё ещё нет. И даже такие сложные и многочасовые
01:21
Speaker A
объяснения, как правило, лишь топчутся на месте, не объясняя саму суть вопроса. Как, например, гипотеза панспермии не объясняет, откуда на Земле жизнь, а просто переносит проблему её возникновения на другую планету. А гипотеза первичного бульона не объясняет, какой путь должны
01:37
Speaker A
проделать набор сахара и белков, чтобы превратиться в клетку. Одним словом, много будет либо воды, либо духоты. Ничто из этого не отвечает на вопрос о происхождении живого из неживого. Даже специальные научно-популярные книги не дают ответов и на половину вопросов по
01:53
Speaker A
данной теме. Во многом точного и однозначного ответа науки просто неизвестно, но некое приближение к ответу я сегодня дам, и этот приближённый ответ мы даже рассчитаем математически. Мы не только проведём ту тонкую или, наоборот, размытую условную грань, где кончается
02:08
Speaker A
мёртвое и начинается живое, но и поймём закономерности, которые приводят к тому, что делает жизнь такой, какая она есть, и почему они именно такие. Я надеюсь, в данной части спекулятивной и сложной теме у вас сложится полноценное представление, что и откуда следует. Хотя
02:23
Speaker A
вокруг до около мы тоже потоп основательно. Это не будет объяснение от профессионала или учёного, это объяснение от любителя и для любителей, для тех, кому просто интересно, как появилась [музыка] жизнь. [музыка] [музыка] Часть два. Определение жизни. Как и со многими вещами, жизнь — одно
03:21
Speaker A
из тех явлений, для которых не существует точного определения. Сложность вопроса в том, что и неживая, и живая материя на фундаментальном уровне состоит из одних и тех же строительных блоков — из атомов — и управляется одинаковыми законами физики и химии. Поэтому из всего множества
03:38
Speaker A
комбинаций атомов и вариантов их взаимодействия выделить какой-то класс взаимодействия атомов и молекул и назвать его жизнью практически невозможно просто в силу количества этих вариантов взаимодействия. Определение того, что такое жизнь, — бесчисленное множество. Спроси 10 учёных, и ты получишь 10 разных ответов. Многие учёные, например,
03:57
Speaker A
спорят о том, можно ли считать живыми вирусы и прионы. Что уж говорить о фундаментальных её чертах. Кто-то подчеркивает информационную природу жизни, акцентируя внимание на генах, кто-то обращает внимание на термодинамику жизни, подразумевая, что жизнь забирает энергию извне и в
04:12
Speaker A
определённых пространственных границах противодействует энтропии. В нас жизнь вообще определяется как химическая система, способная к дарвиновскому. Однако среди всего множества определений жизни фигурирует три главных пункта. Жизненная система — этот пункт очень понятен и служит для того, чтобы отсеять из рассмотрения всё то, что жизнью можно
04:36
Speaker A
назвать с натяжкой. Например, это сразу отсеивать из рассмотрения все компьютерные симуляции эволюции и естественного отбора. Также это исключает из рассмотрения все механизмы и роботов. То есть, например, 3D-принтер, который может напечатать другой 3D-принтер, не может считаться живым, и
04:53
Speaker A
другие категории, где роботы строят других роботов. Даже если этот процесс со стороны очень похож на то, что делают живые организмы, этот пункт нужен, чтобы ограничиться обычной привычной нам биологической жизнью, а не уходить в философские дебри. Второе — это
05:10
Speaker A
репликация. Обязательное свойство жизни — это возможность самовоспроизводящихся процессов. В природе много таких процессов, и эти процессы можно спутать с размножением. И у репликации у именно жизни обязательно должно присутствовать ещё одно свойство. Третье — наследственность и передача наследственной информации. Пункт не менее
05:33
Speaker A
важный и для многих даже определяющий. Следующее поколение репликации должно обязательно обладать свойствами предыдущего и передавать его дальше. То есть у жизни должна быть некая информационная сущность и, соответственно, как вытекающая подзадача — механизмы по сохранению и распространению репликации этой информации. Конечно, это весьма
05:53
Speaker A
расплывчатая и далеко не исчерпывающая характеристика жизни, но, как я уже говорил, никто не сможет ответить на вопрос, что такое жизнь, однозначно. Но эти три пункта там так или иначе будут. Можно найти пример химических процессов, которые размножаются или реплицируются,
06:18
Speaker A
являться жизнью не будут, поскольку у языков пламени нет никакой наследственности, и они не сохраняют никакую информацию. Также, например, не может считаться живым рост кристалла в каком-нибудь растворе — пример, когда есть наследственность, но нет само репликации. Да, например, укладка кирпичей на неровную поверхность, где
06:37
Speaker A
каждый предыдущий слой повторяет неровности предыдущего, но не полностью, и это тоже жизнью считаться не может. Можно также написать программу, которая пишет саму себя, или компьютерный вирус, который будет заражать другие компьютеры. Таким образом, у них будет и репликация, и
06:53
Speaker A
передача информации в следующее поколение, но и эти системы также не будут живыми, поскольку они не являются химическими. Думаю, вы поняли: по отдельности эти пункты можно найти практически везде, но только то, что считается живым, должно обладать тремя пунктами сразу. Именно три
07:10
Speaker A
этих свойства определяют, что является живым для нас, людей современности. Уже очевидно, что никакой фундаментальной преграды между живой и неживой материей нет. Нет никакого отдельного физического фундаментального взаимодействия или особого вида материи, из которой состоит жизнь. Из неорганических молекул можно
07:28
Speaker A
спокойно синтезировать органические и наоборот. С физической точки зрения жизнь и нежизнь одинаковы. Так откуда же три этих фундаментальных для жизни свойства берутся? Эмерджентность — в последнее время всё чаще встречающееся слово. Это наличие у системы свойств, не присущих её
07:45
Speaker A
компонентам по отдельности. Несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов. Вы могли не слышать это слово, но я уверен, вы знакомы с его сутью. Аналогичный смысл спрятан в выражении: целое больше, чем сумма его частей, или старое: количество переходит в качество.
08:01
Speaker A
Или, например, синергетический эффект. Пример эмерджентности более привычный и понятный — это снежинки, где, казалось бы, из изначально случайного сдвижения молекул воды при охлаждении они формируют сложные и упорядоченные фрактальные кристаллы. И примеров такого вот спонтанного упорядочения в природе, причём не только в живой природе,
08:21
Speaker A
множество. И наши вышеупомянутые три ключевых свойства жизни как раз и являются следствием эмерджентных свойств органических молекул. Свойства самореференции. К определению жизни есть ещё физический подход, который формулирует Шрёдингер в своей книге "Что такое жизнь". Он тоже по-своему интересен. Данный подход отмечает
08:43
Speaker A
сложность жизни как систему, где очень малые изменения на микроуровне оказывают большие изменения в макромасштабе. Буквально на квантовом уровне могут существенно повлиять на расположение какого-то одного нуклеотида, что в свою очередь повлияет на весь организм в макро масштабе. То есть
09:01
Speaker A
он подчеркивает, что живая система куда сильнее других подвержена влиянию начальных состояний. Конечно, в классической физике существует двойной маятник или система трёх тел, в которых также очень малые изменения начальных условий влияют на всю последующую эволюцию системы, но в живых организмах...
09:19
Speaker A
где изменение в одном нуклеотиде ДНК может повлиять на то сможет ли клетка вообще выжить чувствительность к начальным условиям в разы сильнее ВТО рассматривается в физическом подходе это энтропия Согласно второму закону термодинамики всякая изолированная система уменьшает или сохраняет постоянно и свою энтропию
09:40
Speaker A
однако все формы жизни всячески этому сопротивляются и то Что отличает жизнь от других форм материи - это способность уменьшать эту энтропию внутри себя собственно та жизнь которая этого не делает не поддерживает порядок внутри себя рано или поздно распадётся на
09:55
Speaker A
составляющие и придёт в состояние термодинамического равновесия превратившись из живой материи в мёртвую каковой и является любая другая форма материи таким образом всякая жизнь На фундаментальном физическом уровне питается отрицательной энтропией удивительное свойство жизни концентрировать поток порядка на себе и
10:18
Speaker A
таким образом избегать распада в атомный хаос это поглощение упорядоченности из подходящей среды неважно Это хемотрофы что питаются энергией химических связей восстановленных неорганических соединений растений использующий фотосинтез неважно на фундаментальном уровне вся жизнь либо напрямую либо посредством других организмов как
10:39
Speaker A
например животные и человек существует только за счёт увеличения энтропии вокруг себя физический подход к определению жизни так или иначе сводится к данному свойству вышеперечисленные аспекты не являются фундаментальными или определяющими во многом потому что можно построить машину которая будет
10:56
Speaker A
Заниматься тем же самым какой-нибудь тепловой повышающий энтропию в одном месте и понижающий её в другом и при этом такая машина может быть довольно сложным роботом который тоже будет очень по-разному и очень значительно реагировать на изменения окружающей среды эти физические свойства жизни
11:13
Speaker A
интересны и их надо держать в голове Когда мы будем обсуждать её возникновение но они лишь вследствие основных трёх фундаментальных свойств о которых мы говорили выше и этого уже достаточно чтобы попытаться дать какое-то понятное определение таким образом жизнь - это абсолютно любая
11:30
Speaker A
система где процесс репликации и передачи информации о реплицируемый объекте происходит через химическое взаимодействие это взаимодействие нельзя разделить на изолированные составляющие поскольку у этих отдельных составляющих не будет наблюдаться тех же свойств которые мы наблюдали у них вместе также как нельзя разложить снежинку на
11:50
Speaker A
отдельные молекулы воды и сказать что это тоже снежинка со всеми её свойствами но по частям и поэтому бессмысленно как античным грекам искать какой-то особый вид сил при только живым объектом особую волю запускаю процесс жизни отдельное божественное вмешательство это
12:06
Speaker A
равносильно поиску отдельной молекулы воды которая должна наделить набор других молекул всеми свойствами снежинки вся наблюдаемая жизнь - это просто свойства некоторых систем которые проистекают из того как объекты в этой системе взаимодействуют всё часть Три единый [музыка] поскольку с тем что такое жизнь мы
12:32
Speaker A
разобрались Ну хотя бы примерно Необходимо определить минимальную единицу жизни и разобрать простейший живой организм Согласно теории эволюции у всех живых организмов на земле когда-то был общий единый предок последний универсальный общий предок с английского Last Universal comm ancestor или же в сокращении лука последняя
12:53
Speaker A
популяция организмов от которой произошли все живые организмы Ныне живущие на земле лука жил на земле предположить более 4 млрд лет назад Понятное дело что оттуда никаких ископаемых останков этого общего предка сохраниться не могло поэтому лука предок сугубо гипотетический построенный на
13:11
Speaker A
основе наших данных об эволюции и тех чертах что присущи всем ныне живущим организмом то есть изучать его можно только путём сравнения генов именно от Луки ведут своё начало все существующие виды от примитив нех архей до человека Однако лука при этом не является первым
13:28
Speaker A
полноценным живым организмом на земле вообще лука сам по себе и Судя по своим свойствам уже должен был быть очень развитым организмом как минимум он уже обладал клеточной мембраной и генами а генетический код и молекула ДНК сама по себе слишком сложна чтобы претендовать
13:45
Speaker A
на роль первой жизненной формы на земле или как минимум чем-то таким что могло быть у первых живых организмов а это значит что до Луки и даже параллельно с лукой существовали другие формы жизни Однако лука оказался настолько живуч что
13:59
Speaker A
вытеснил все альтернативные формы жизни ещё в полиархия скую эру то есть 3,6 млрд лет назад причём вытеснил настолько успешно что от этих альтернативных живых организмов не осталось ничего поэтому всё что мы можем сказать о жизни до появления Луки - это
14:17
Speaker A
гипотезы а также выводы которые основаны на лабораторных экспериментах и моделировании возможно более явные свидетельства других форм жизни не имеющих отношения к луке можно будет прямо или косвенно обнаружить на других планетах позже По ходу просмотра вы поймёте Почему ответ о происхождении
14:35
Speaker A
жизни на земле на самой земле искать не стоит но на данный момент модель единого общего предка всех живых организмов а именно лука - это максимальное приближение к тому что было в эпоху когда никакой жизни ещё не было так кем
14:50
Speaker A
же был этот лука все живые организмы которые есть на данный момент можно поделить на три глобальных домена первый - это эукариоты то есть одноклеточные у которых есть чётко выраженное ядро в котором содержится генетический код к эукариотам относятся грибы животные и растения в
15:09
Speaker A
общем всё то что мы ассоциирую со словом жизнь Хотя эукариоты также могут быть и одноклеточными эукариоты в свою очередь приходятся ближайшим родственникам второму глобальному домену живых существ а именно археям то есть одноклеточным не имеющим ядра и являющихся одной из
15:25
Speaker A
древнейших форм жизни на земле что дожила до наших дней в практически неизменном виде и тоже самое можно сказать и о бактериях третий глобальный домен живых организмов который очень схож с архея но отличается от них некоторыми биохимическими особенностями в которые мы вдаваться не будем археи и
15:44
Speaker A
Бактерии - это древнейшая форма жизни и их общим предком был лука Что можно посмотреть на любом филогенетическое древе он был экстр Мофи то есть жил в очень агрессивных и тяжелых условиях с высокой температурой давлением и кислотностью предположительно у
16:00
Speaker A
подводных горячих источников таких как современные курильщики когда же он жил разные оценки разных учёных говорят что лука появился на Земле в период с 4,5 до 3,9 млрд лет назад то есть появился Он практически сразу после того как в землю врезалась тея образовав Луну
16:21
Speaker A
то есть появился лука практически сразу после того как земля стала пригодной для жизни Несмотря на то что лука был примитивным одноклеточным он уже обладал генами внешней мембраной и возможно мог обладать какими-либо органелами например какими-то жгутиками то есть уже к этому
16:38
Speaker A
моменту он был весьма сложен и до Луки очевидно должно было существовать множество промежуточных и примитивных форм жизни должно быть что-то проще должен был существовать некий простейший репликатор Однако Как сказано ранее очень рано минимум 3,9 млрд лет назад уже существовал очень развитый лука Хотя
16:59
Speaker A
большинство оценок склоняется к тому что лука был гораздо старше и жил уже 4,5 млрд лет назад а до 4,5 млрд лет назад никакая жизнь на земле существовать в принципе не могла так как земля либо была слишком горячей для поддержания
17:15
Speaker A
какой-либо жизни а скорее всего даже для поддержания в усом состоянии длинных полимерных молекул ведь температура на Земле в то время составляла от 200 до 1000° либо если принять гипотезу о столкновении Земли с планетой т то Земля должна была быть под частую
17:31
Speaker A
стерилизована от чудовищного столкновения с целой планетой вне зависимости существовала ли какая-то жизнь на земле ранее поэтому 4,5 млрд лет - это крайний срок когда на земле теоретически могла появиться жизнь а это проблема потому что практически сразу по геологическим меркам Не оставив
17:52
Speaker A
каких-либо более примитивных форм Земля обзавелась сложной и развитой жизнью как минимум 4,5 и 3,9 млрд лет назад а уже к 3,6 млрд лет назад полностью утратив какие-либо следы промежуточных этапов между простейшим репликатор и лукой почему эта проблема Дело в том что если
18:15
Speaker A
Взглянуть на то как развивалась жизнь и эволюция после Луки и вплоть до появления человека и его современного индустриального общества Мы увидим одну закономерность развитие и эволюция имеют тенденцию ускоряться и каждый предыдущий этап занимал всё больше времени чем последующий путь от современного
18:37
Speaker A
человека и его образа жизни охотника собирателя до земледелия и цивилизаций занял примерно 50.000 лет от путь от первой цивилизации до полёта в космос каких-то 6.000 путь от бактерий до первых многоклеточных составляет 1,5 млрд лет Но путь от многоклеточных
18:56
Speaker A
до появления разума всего полмиллиарда лет банальная экстраполяция данной закономерности говорит о том что если от Луки до первых архей прошло по разным оценкам от полутора до 2 миллиардов лет значит путь от первого репликатор до первого общего предка должен быть и того
19:13
Speaker A
больше не говоря уже что до первого репликатор должна была быть стадия образования сложных органических соединений Однако как уже говорилось условия на планете в те времена были такими что ни О какой жизни и реч идти не может на её формирование на сложной
19:29
Speaker A
жизни что имеет внутреннюю структуру и ДНК просто не хватило бы времени об этом говорит как то что наблюдаемое нами поэтапная картина усложнения жизни и её экстраполировать в прошлое во всю временную шкалу земли просто не умещается так и то что на нашей планете
19:45
Speaker A
следы жизни появляются резко и в большом количестве практически сразу как земля стала для этой самой жизни пригодна и объяснить данное противоречие можно только если предположить что на землю она попала уже в практически готовом виде а её эволюция проходила где-то в
20:00
Speaker A
другом месте на какой-то другой планете или и вовсе в другой Звёздной системе и попала на землю она методом панспермии либо если формирование простейшего репликатор из неживой материи и его эволюция до полноценной простой клетки занимает астрономически мало времени оба варианта объяснений на
20:19
Speaker A
данный момент противоречат тому что по данному вопросу наблюдает человечество первый вариант противоречит тому факту что пока никаких уверенных косвенных свидетельств наличии жиз других планетах или существование жизни на других планетах в прошлом не обнаружено А если жизнь попала к нам из космоса то её
20:37
Speaker A
следы в этом самом космосе должны были остаться подчеркиваю достаточно уверенные следы а второе противоречит всем наблюдением эволюции и развития жизни которое мы знаем за все 4 миллиарда лет Как не сдвигая появление универсального предка но ещё 2 миллиарда лет в геологической летописи земли нам
20:55
Speaker A
взять не откуда значит истинным объяснением чтото треть и чтобы это некое третье объяснение найти мы разберём механизм образования простейшего репликатор из неорганических веществ и его превращение и эволюцию до Луки потому что всё то что происходило с жизнью после появления общего
21:14
Speaker A
универсального предка достаточно понятно и известно достаточно хорошо а вот всё что происходило до как раз и отвечает на вопрос как появилась жизнь часть 4 начнём издалека история образования первичного репликатор начинается с образования элементов из которых он состоит если
21:36
Speaker A
Взглянуть на элементарный состав живой клетки то можно заметить сходство с тем как эти же самые элементы распространены во Вселенной причём сходство это наблюдается не только по атомному составу но и по соотношению этих самых элементов это само по себе намекает что
21:52
Speaker A
жизнь не Есть нечто особенное а просто следствие взаимодействия этих элементов что говорит о том что жизнь во Вселенной появилась из того что в ней было а также что раз единственная жизнь которую мы наблюдаем по своему составу Аналогично распространённости различных химических
22:07
Speaker A
элементов то на то какой в принципе может быть жизнь накладывается ряд вполне понятных и определённых ограничений диктует И это одна из немногих ситуаций где наблюдаемое согласуется с очевидным это простое наблюдение уже может дать нам много информации о том как широко
22:27
Speaker A
например во Вселенной распростра не углеродные формы жизни Но для нас больше важны временные ограничения все основные составляющие за исключением водорода образовались в результате нуклеосинтез в малых и крупных звёздах и они являются продуктом которые произвели звёзды первого поколения то есть поколение
22:46
Speaker A
звёзд в которых изначально кроме водорода и гелия ничего не было по астрономическим данным данный тип звёзд был очень массивным и потому мало живущим в среднем срок жизни таких звёзд был около их жизненный цикл заканчивался взрывом сверхновой сопровождавшийся образованием
23:04
Speaker A
новых элементов Тех самых которые и составляют основные элементы встречающиеся в живой материи из звёзд первого поколения получаются звёзды ваш Капитан Очевидность второго поколения с повышенным содержанием тяжёлых элементов у таких звёзд потенциально могут образовываться каменистые планеты Однако Представляется маловероятным что такого
23:25
Speaker A
количества тяжелых элементов могло бы хватить на образование ониче соединений поэтому скорее всего абиогенный синтез то есть образование жизни из неживой материи начался с приходом во вселенную третьего поколения звёзд чья металличность то есть процент атомов тяжелее Гелия гораздо выше чем у первого
23:44
Speaker A
поколения и второго то есть звёзды что похожи на наше Солнце а это сроки порядком 10 миллиардов лет назад таким образом это даёт нам крайний срок возникновения жизни никакая жизнь какой бы она ни была не может быть старше этого предела она не может быть старше
24:02
Speaker A
10 млрд лет то есть сроки возникновения первичного репликатор от которого произошёл лука и как следствие всё живое что мы знаем это где-то между де и 4,5 миллиардами лет назад что ж с временными рамками разобрались теперь надо рассмотреть этапы которые должны были
24:21
Speaker A
пройти эти элементы чтобы стать чем-то что напоминает репликатор упрощенно жизнь в своём становлении должна была пройти этапа первый - это абиогенный синтез органических молекул из неорганических соединений этап этот с химической точки зрения достаточно простой известно множество способов такого синтеза в самых разнообразных
24:42
Speaker A
искусственных условиях и не обязательно земных это образование молекул спирта в Космических туманностях простая органика Может образовываться в протопланетный облаках и наверняка Вы слышали об эксперименте где через воду содержащую неорганику и газы предположительно жа вшийся в земной атмосфере 4,5 млрд лет
25:01
Speaker A
назад пропускали электрический ток имитирующий молнии и спустя некоторое время в таком растворе начали образовываться органические молекулы причём синтезироваться так могут как аминокислоты так и некоторые азотистые основания кто-то может быть даже вспомнит про реакцию Бутлерова которую даже проходили в школе с этапом
25:21
Speaker A
образования органики из не органики проблем в целом Нет это могут быть как источники на ранней земле так и вовсе какие-то космические источники причём даже не планеты второй обязательный этап - это синтез более сложной органики это различные сахара липиды белки и прочие
25:38
Speaker A
углеводы и нуклеиновые кислоты это уже кирпичики жизни Хотя опять же как и во многих вещах в биологии грань между простыми и сложными соединениями весьма условна третий этап - это сборка и появление из вышеперечисленных сложных соединений простейшего репликатор то
25:55
Speaker A
есть соединения или химической реакции которая может само поддерживаться фактически это уже появление РНК мира что уже означает начало дарвиновского эволюции четвёртый этап - это локализация таких соединений и химических реакций в отдельно взятую оболочку образование подобия клетки то есть выход прото жизни на организменный
26:15
Speaker A
уровень и пятый - это образование всего остального то есть появление ДНК каких-то клеточных органел появление у клетки ядра и так далее фактически это начало той жизни какой мы её знаем четвёртый п этап фактически уже означает появление Луки и как следствие
26:33
Speaker A
завершение ответа на искомый нами вопрос часть п простейший репликатор репликаторы сами по себе наблюдать не сложно любая Клетка - это по факту и есть репликатор но нам нужен простейший состоящий из минимально возможного числа элементов и учёные начали такой
26:53
Speaker A
репликатор искать очевидно такой репликатор был найден разра клеточные организмы по частям учёные смотрели без Каких именно молекул или частей данный одноклеточный организм утратит свои ключевые свойства жизни а это как мы уже говорили передача наследственной информации и размножение создание
27:12
Speaker A
собственных копий и оказалось что единственная молекула которая может без посторонней помощи выполнять сразу обе функции - это молекула РНК таким образом простейший репликатор был найн конечно точную конфигурацию реального простейшего репликатор мы не знаем но мы знаем чем он является по своей сути И
27:31
Speaker A
следовательно что он должен иметь в своём составе Но главное Так мы понимаем насколько сложным может быть простейший репликатор мы знаем что такая молекула РНК должна состоять по меньшей мере из 1.800 нуклеотидов если брать за простейший репликатор ту часть РНК
27:49
Speaker A
которую удалось получить в лабораторных условиях из существующих организмов или всего лишь 280 нуклеотидов Согласно нашим теоретическим представлениям Хотя э оценка очень плавающая но порядок цифр там примерно такой Это точно несколько сотен а каждый нуклеотид - это порядка 20 атомов то есть простейший
28:10
Speaker A
репликатор на поверку оказывается очень даже не простейшим конечно по своей сложности это далеко не лука Но даже так это ставит большинство гипотез о происхождении жизни в очень затруднительное положение Однако люди Несе могут задаться вопросом а в м трудность ВБ вни большой сложности
28:29
Speaker A
безусловно биология вещь сама по себе сложная а устройство живых организмов в особенности многоклеточных которых мы наблюдаем каждый день ещё сложней и механизмы образования такой сложности учёным давно известны это эволюция и естественная отбор не Случайный отбор случайных изменений привёл к
28:47
Speaker A
формированию всего того что на нашей планете вообще живёт и приводить примеры сложности построенные естественным отбором мне Надеюсь не придётся но в случае с первым репликам этот принцип применить не получится потому что не может быть никакого отбора если других
29:04
Speaker A
конкурентов в окружающем мире ещё нет вам просто нечего отбирать не может быть никакой эволюции если механизма передачи наследство информации ещё нет вам просто не Отчего усложняться все инструкции необходимые для построения молекулы РНК должны быть записаны в самой молекулы
29:21
Speaker A
РНК а её получить неоткуда такой Замкнутый круг напоминающий проблему первичности курицы или яйца поэтому весьма сложный простейший репликатор должен был сформироваться случайно то есть самостоятельно обычным перебором всех необходимых для его существования набором сложных и простых органических соединений без помощи мощнейших
29:41
Speaker A
инструментов естественного отбора на словах звучит так что это очень маловероятно Но ведь это не проблема Ведь так Обычно когда говорят что вероятность появления жизни маловероятно произносит что-то наподобие даже если вероятность самозарождения жизни всего о триллион что очень мало то миллиарды
30:00
Speaker A
планет помноженные на миллиарды лет их существования неизбежно сделают возникновение жизни практически стопроцентным такое рассуждение очень показательно если вероятность вытащить из урны чёрный шар один на миллион то Достаточно долго вытаскивая шары из миллиона урн и так далее но кто вам
30:16
Speaker A
сказал что в урне вообще есть шары далеко не факт что такие рассуждения вообще применимы к спонтанному появлению само воспроизводящее се молекулы Какова же вероятность на удивление вероятность спонтанного появления репликаторы действительно считали за расчёт такой вероятности взялся Евгений Кунин и оценил
30:38
Speaker A
вероятность спонтанного появления такого реплика в 10 в ми1 степени ещё раз 10 в -118 это более тысячи нулей после запятой чтобы вы понимали насколько это низкая вероятность вот так она будет выглядеть в привычном нам виде Но что конкретно стоит за этим числом в данном
31:01
Speaker A
расчёте берётся минимальное возможное время с того момента как жизнь во Вселенной могла образоваться в принципе то есть это вышеупомянутые 10 млрд лет эта вероятность посчитано для 10 в двадцать первой степени планет если вспомнить что в галактике от 100 до 200
31:18
Speaker A
млрд звёзд а галактик таких во всей Вселенной насчитывается Примерно 100 млрд получаем что в расчётах имеется сильное преувеличение что каждое десятое звезда имеет потенциально пригодную для жизни планету то есть учтены такие масштабы что эта вероятность посчитано для объёма всей наблюдаемой Вселенной
31:37
Speaker A
автор расчётов берёт за минимальный репликатор который мы и хотим получить методом случайной самосбор молекулу РНК состоящую по примерным прикидкам из 1800 нуклеотидов А теперь Представьте что на каждой планете в каждом кубическом сантиметре в тех участках где вообще может происходить синтез сложной
31:56
Speaker A
органики каждую секунду будет осуществляться одна попытка такой сборки если каждую такую секунду на всех де в д первой степени планетах в течение 10 миллиардов лет пытаться случайным перебором получить нужную нам молекулу РНК вероятность появления жизни только тогда составит 10 в
32:18
Speaker A
мину степени и э вероятность для всей Вселенной за весь период е существования что уж говорить про отдельную солнечную систему боле планету Земля вероятности столь смехотворно малы что увидев их никто и предположить бы не смог что жизнь вообще когда-либо появится и это
32:37
Speaker A
по словам самого Евгения кунина ещё сильно преувеличенная оценка Однако мы наблюдаем обратное можно увеличивать сроки чтобы дать жизни больше времени на появление можно к планетам добавить астероиды лунные и газовые гиганты можно предположить что простейший репликатор на самом деле состоит из куда меньшего
32:57
Speaker A
количества нуклеотидов но как не меняя все эти параметры цифру в 10 в минус тысячной степени Не перебить ничем Так где же тут ошибка Если Взглянуть на формулу по которой данная вероятность рассчитана то мы увидим в ней следующее что вероятность зарождения жизни е
33:14
Speaker A
пропорционально доступному объёму в котором может зарождаться жизнь в данном случае это все землеподобные планеты и также прямо пропорционально времени за которое жизнь может сформироваться опять же эти временные рамки уже обговаривали эти два параметра обозначены буквой С но при этом вероятность само сборки
33:32
Speaker A
репликатор обратно пропорциональна его сложности что обозначено буквой Н собственно Н - это количество элементов нуклеотидов из которых и должен быть построен этот простейший репликатор и Как видно из формулы n то есть сложность минимального репликатор - это ключевой параметр по которому и определяется
33:51
Speaker A
вероятность появления жизни играя с этим параметром можно определять вероятность появления первого репликатор Напоминаю что вероятность в 10 в ми11 степени получена для репликаторы молекулы РНК состоящего из 800 нуклеотидов но можно поступить и наоборот и выведя из этой формулы n можно рассчитать минимальную
34:13
Speaker A
сложность репликатор для любой заданной вероятности появления жизни поскольку мы однозначно видим что жизнь во Вселенной всё-таки зародилась как минимум один раз то можно принять вероятность её появления за единицу и вычислить предполагаемую сложность первого репликаторы и она равна примерно 102
34:31
Speaker A
нуклеотидам то есть чтобы сделать появление жизни вероятностном мой надо чтобы первый простейший репликатор имел примерно в 18 раз меньше элементов чем та молекула РНК которая сейчас известна учёным ещё раз в 18 Раз и меньшую сложность Ну или два раза если опять же
34:49
Speaker A
брать наши теоретические представления Ну и как видно из данного графика дальнейшее уменьшение минимальной сложности репликаторы меньше 102 нуклеотидов или просто неких составных элементов этого репликатор не делает появление жизни менее невозможным 102 элемента из которых состоит первый репликатор - это достаточная сложность
35:08
Speaker A
чтобы жизнь зародилась во Вселенной как минимум один раз Понятное дело что в оценках некоторых коэффицентов можно ошибиться Но даже так цифры уже противоречат наблюдаемому более чем в десятки раз Ну и какой вывод делается из данных цифр единственный способ привести
35:24
Speaker A
данные в согласование с наблюдаемым - это либо радикально уменьшить сложность самого первого простейшего репликатор либо сократить количество элементов из которых он строится радикально повысив их сложность и в дальнейшем объяснении мы пойдём двумя этими путями сразу часть шесть живые растворы мир
35:46
Speaker A
РНК самыми первыми теча жизни во Вселенной были автокатализ ком это реакции для которых катализатором является конечный продукт этой самой реакции её компоненты - это совокупность объектов каждый из которых может быть создан каталитическим объектами этого набора так что в целом
36:05
Speaker A
набор способен катализировать собственное производство таким образом автокатализ к само воспроизводству самая известная автокатализ реакция - это реакция Бутлерова по синтезу реакции различных Сахаров из формальдегида именно из этой реакции формируется конечно далеко не всё но очень важные компоненты нуклеотидов из которых в свою
36:27
Speaker A
очередь состоит искомое нами молекула РНК подобных автокатализ них в конечном итоге сформировалась основная часть сложной органики из которой и сформирована вся жизнь опять же многие такие реакции не обязательно должны происходить на каких-то планетах как уже говорилось ранее подобный синтез органики из не
36:49
Speaker A
органики так и синтез сложной органики из простой возможен на астероидах и даже туманностях при этом следует отметить что такие реакции сами по себе жизнью не являются поскольку они во-первых не несут никакой наследственной информации А это как уже обсуждалось для жизни
37:05
Speaker A
ключевой фактор во-вторых они не обладают другими косвенными признаками жизни например подобные автокатализ верх чувствительными к начальным условиям и также они не совершают Никакой работы за счёт поглощения отрицательной энтропии если конечно не считать само катались С такой работой так или иначе эти
37:28
Speaker A
качестве конечного продукта породить нуклеотиды собственно все молекулы РНК состоят из цепочек таких нуклеотидов причём всего из четырёх аденин гуанин цитозин и конкретно в случае искомой нами РНК урацил То есть всего для образования жизни требуется абиогенный синтез всего четырёх соединений и на
37:48
Speaker A
данный момент уже успешно объяснено возникновение всех четырёх нуклеотидов подчеркну что этот синтез происходит только за счёт целого комплекса реакций органических и неорганических соединений на данный момент никакого РНК мира и тем более репликаторы ещё нет нуклеотиды на этом этапе синтезируется с чудовищно
38:07
Speaker A
малой скоростью и эффективностью но тем не менее это основные кирпичики из которых будет построена первая жизнь поэтому на данный момент развития науки проблема синтеза нуклеотидов Я считаю решена как уже упоминалось выше простейший репликатор исходя из современных данных состоит из 1800
38:25
Speaker A
нуклеотидов если брать минимальный реплика что на данный момент нам известен А если брать в расч минимальный репликатор который как мы предполагаем возможен теоретически должен состоять из 200 тире 279 нуклеотидов но как вы сами понимаете и как я показывал в расчётах
38:42
Speaker A
спонтанная самосборка из тысяч и более элементов по вероятности едва отличи от абсолютного нуля вне зависимости от того какой из вариантов простейшего реплика на 1800 Или 200 нуклеотидов вам предпочтительнее такая РНК сама по себе не появится Однако короткие молекулы РНК
39:02
Speaker A
- это другое дело цепочки нуклеотидов более короткие чем 200 единиц это для спонтанного синтеза уже вполне выполнимая задача относительно недавно в 2022 году учёными была доказана возможность синтеза длинных РНК цепочек длиной от 50 до 150 нуклеотидов данный синтез происходит на вулканическом
39:23
Speaker A
стекле он же обсидиан и при этом это вулканическое стекло в данном процессе является катализатором то есть ускоряет синтез молекул РНК из поступающих в систему нуклеотидов причём по словам авторов исследования синтез этот происходит со скоростью примерно 1 г РНК
39:38
Speaker A
на килограмм обсидиана в день при том что сам обсидиан в этом процессе не расходуется то есть нам уже известны все ранее описанные этапы необходимые для появления жизни механизмы синтеза органики из не органики синтез сложной органики нуклеотидов и Механизм
39:55
Speaker A
спонтанной сборки их в короткий цепочки фактически мы с вами пришли к ранка миру из четырёх нуклеотидов можно составить очень много разнообразных молекул РНК тут работает чистейшая комбинаторика Если брать РНК молекулу размером в 24 нуклеотида то существует более 2,8 триллионов способов собрать из них
40:21
Speaker A
молекул РНК если увеличить размер до 25 нуклеотидов то количество комбинаций будет уже порядка 11 триллионов при попытке Посчитать число для 200 нуклеотидов мой калькулятор уже выдал ошибку в общем различных РНК соединений может быть множество но среди них выделяется один особый тип РНК молекул
40:41
Speaker A
это рибозим в то время как Абсолютное большинство образованных естественным образом цепочек РНК являются мёртвыми и бесполезными рибозимы отличаются тем что способны являться катализатором собственных копий Аналогично уже упомянутый мной ранее авто реакциям но важно понимать что рибозим не может считаться простейшим
41:02
Speaker A
репликаторы во-первых он не может создать собственную копию из отдельных мономеров из отдельных нуклеотидов для работы ему нужны другие готовые цепочки молекул ранк и собственную копию он может создавать только сшивания добавлением разрезанием перестановкой и другими мыслимые манипуляциями с другими
41:21
Speaker A
уже готовыми РНК цепочками а второе он делает это далеко не во всех случаях очень медленно и очень неохотно часто большинству рибози мов для осуществления копирования нужен целый набор других рибози мов которые будут копировать друг друга в несколько раздельных этапов то
41:38
Speaker A
есть рибозимы крайне не самостоятельны благо что синтез достаточно длинных ранка цепочек и нуклеотидов из которых Они сделаны этот этап нами уже пройденный и разобранный думаю говорить что из всех триллионов вариантов РНК молекул реально рабочих рибози мов считанные единицы на данный
41:56
Speaker A
момент в науке известно всего около сотни рибози мов Однако только рибозимы могут осуществлять катализ собственных копий А значит с течением времени Пускай очень большого количество Именно таких рибози мов которые могут пускать опосредованно и в очень ограниченных условиях но создавать собственные копии
42:15
Speaker A
будет становиться всё больше но главное уже на этом этапе Несмотря на то что его очень условно можно назвать жизнью поскольку в нём не присутствуют компоненты передачи наследственной информации уже действуют а следовательно у нас появляется инструмент для поэтапного и постепенного усложнения
42:33
Speaker A
системы например в процессе катализа новых РНК могут отбираться наиболее стабильные или РНК с наибольшей скоростью взаимодействия с другими молекулами как я уже говорил Одинокий рибозим не способен скопировать себя из мономеров ему нужны другие РНК цепочки Однако получится Так что у нас из всех
42:52
Speaker A
возможных РНК цепочек под действием такого примитивного отбора из случайных РНК цепочек у нас постепенно останутся только другие такие же рибозимы которые строят собственные копии друг из друга по сути такой раствор состоящий из целого набора разных рибози мов поглощающий
43:09
Speaker A
синтезирующий се на обсидиановый подложках цепочки новых молекул РНК можно назвать живым раствором и некой первой формой жизни хотя этот живой раствор является очень сложной системой автокатализ ранка молекул и на привычную нам яв РНК молекулами подобное состояние жизни назвали РНК миром собственно
43:32
Speaker A
теория РНК мира именно это собой представляет набор некого числа коротких РНК цепочек которые являются катализаторами других таких же цепочек РНК стой лишь разницей что каждый такой рибозим способен катализировать себя не сразу а в несколько этапов и с помощью
43:49
Speaker A
других рибози мов по сути своей в таком вот РНК растворе уже есть все компоненты которые должны содержаться в первом репликатор но только по отдельности так мы уже находимся в одном шаге от первого полноценного репликатор первого живого организма которого можно Чётко и
44:06
Speaker A
однозначно назвать живым и шаг этот в том чтобы объединить все готовые рабочие компоненты то есть рибозимы в одну рабочую РНК молекулу Таким образом мы получаем что самосборка первого простейшего репликатор происходило не из тысяч отдельных нуклеотидов А всего лишь из
44:26
Speaker A
нескольких рибози мов число этих рибози мов из которых такой первый репликатор сформировался зависит во-первых от размера такого минимального простейшего репликатор во-вторых От длины каждого конкретного рибози и тут вы помните размер репликатор по разным оценкам - это 280 -1800 нуклеотидов а различные
44:46
Speaker A
рибозимы которые учёные получали в лаборатории имеют длину от 20 до 95 нуклеотидов но значение в 95 очень спорное скорее всего ближе значения 8 чере нуклеотида которые я вычитал в книге Михаила Никитина нехитрым математическим делением которое я проделал за вас получаем что первый
45:06
Speaker A
репликатор должен был случайно собраться из 90 тире че нуклеотидов на самом деле любое число в данном диапазоне даст почти стопроцентный шанс появления жизни Если подставить его формулу Евгения кунина Даже при самой пессимистично сложности первого репликатор в 90 элементов среднее ожидаемое число его
45:26
Speaker A
самозарождения во Вселенной превышает 15 млн раз что в масштабе всей Вселенной не очень много Напоминаю что галактик в ней аж целых 100 млрд но тем не менее даже это уже намного лучше чем предыдущий результат по этой модели выходит что
45:43
Speaker A
жизнь во Вселенной Независимо само зарождалась 15 млн раз если брать самый лучший но маловероятны расклад где жизнь первый репликатор появляется из четырёх рибози мов то цифра будет невероятно большой примерно ше Умно на 10 в п8 степени то есть в том месте где есть все
46:02
Speaker A
необходимые для репликатор рибозимы сам репликатор появится гарантированно и даже не один но опять же Это маловероятно что простейший репликатор быль стол мал а рибозимы столь длинны Но те же самые расчёты применимы и к отдельным рибозим которые должны были
46:17
Speaker A
собраться методом случайной самосбор из нуклеотидов ситуацию упрощает тот факт что рибозимы несомненно короче полноценного репликатор и их Существует очень много разных для длинных рибози мов длиной 84 нуклеотида это число равняется примерно 60 млрд то есть примерно столько раз нужные рибозимы
46:37
Speaker A
Независимо появятся во Вселенной если брать короткие рибозимы в 20 нуклеотидов то такие смогли бы Независимо получиться 1,5х на 10 в со де степени раз учитывая что рибозимы могут синтезировать свои копии и фактическое число будет куда больше но далее я объясню что в расчётах
46:56
Speaker A
это можно не учитывать зная эти числа можно применить их к той Вселенной что мы наблюдаем в телескоп чтобы появилась полноценная жизнь надо чтобы все эти наборы РНК цепочек то есть рибозимы соединились В правильной последовательности в одном месте в одном
47:11
Speaker A
организме вероятности такого соединения Мы только что посчитали Однако Для этого необходимо чтобы все эти рибозимы как компоненты находились в одном месте хотя бы на одной планете И для этого мы переходим к следующей теме часть семь панспермия панспермия - это перенос
47:31
Speaker A
живых организмов через космическое пространство в вопросе о происхождении жизни тема чрезвычайно важная поскольку очень многие наблюдения удаётся объяснить только с привлечением этой гипотезы резкость появление жизни в летописи земли можно объяснить тем что жизнь ранее попала на нашу планету Извне
47:48
Speaker A
но только тогда когда земля стала пригодна для этой самой жизни она смогла на планете закрепиться и размножиться попав на неё уже в практически готово виде Но более важен для нас вопрос имела ли место панспермия при формировании первого репликатор Нея в одном месте должны
48:06
Speaker A
оказаться сразу несколько определённых молекул РНК несколько Это я напоминаю от 90 до Четы штук учитывая что относительно всех планет всех звёзд и всех галактик во Вселенной их общее число появления не очень велико в самом бамы должны уметь попадать с одной
48:29
Speaker A
планеты на другую ведь едва ли будет такая Планета где Независимо смогут появиться сразу все четыре или 90 типов рибози мов поэтому необходим некий механизм который сможет переносить рибозимы с одной планеты на другую чтобы они в конечном итоге смогли где-то
48:45
Speaker A
соединиться в простейший репликатор и этот механизм панспермия известно что микроорганизмы спокойно могут пережить путешествие через космическое пространство даже сложные многоклеточные организмы такие как тихоходки могут выжить в открытом космосе до 2 недель и ещё больше если будут находиться на
49:03
Speaker A
теневой стороне закрытой от солнечной радиации одноклеточные микроорганизмы и вовсе в открытом космосе могут прожить до 6 лет на данный момент известны микробные сообщества которые живут Глубоко под мантией в земной коре подобные микроорганизмы как правило обнаруживаются при бурении различных
49:20
Speaker A
шахт и скважин на глубине более 6 км они существуют там без доступа к кислороду и солнечному Свету по сумасшедшим давлением но тем не менее бактерии выживают в таких условиях на протяжении миллионов лет сообщество микробов обнаруженных в шахте мпоненг в Южной
49:37
Speaker A
Африке и вовсе по разным оценкам успешно существуют в таких условиях от х до 25 млн лет без какого-либо внешнего притока энергии используя для жизни только неорганические соединения существующие в земной коре эти бактерии получают энергию восстанавливая сульфат при помощи молекулярного водорода то есть
49:57
Speaker A
организмы вполне могут пережить Космическое путешествие длиной даже в несколько миллионов лет Внутри какого-нибудь астероида или куске пыли используя для этого те же механизмы что и автономные микробные сообщества земли и ограничены они в сроках своего полёта будут только запасами минералов что
50:14
Speaker A
будут располагаться на астероиде и это сложные микроорганизмы обладающие клеточными мембранами органелами и генетическим кодом передача пред биологических компонентов жизни вроде тех же молекул в этом плане видится ещё более вероятной ввиду их меньшей сложности перенос компонентов жизни С одной планеты на
50:34
Speaker A
другую и даже со звезды на звезду представляется более чем возможным У нас есть примеры межзвёздный астероидов скорость первого межзвёздного астероида оаа например составляет 24 км в секу и путь от одной звезды до другой к примеру в шести световых годах от нас он
50:51
Speaker A
преодолел бы за какие-то 75.000 лет что с легкой перекрывается временными интервалами на которых живые организмы могут существовать автономно что касается возможности распространиться подобным пребиотический формам на всю Галактику то такие расчёты также были проделаны наиболее благоприятное место для формирования жизни в галактике - это
51:11
Speaker A
так называемая коротационная окружность область спиральной Галактики где вращение газа и звёзд вокруг её центра происходит с той же скоростью что и вращение спиральной структуры её радиус равен примерно половине радиуса Галактики примечательна она тем что именно в этой зоне Все звёзды движутся
51:28
Speaker A
со скоростью близкой к скорости движения спирального узора А значит эти звёзды менее всех остальных пересекают спиральные рукава что для формирования жизни особенно важно поскольку в спиральных рукавах сконцентрированы молодые массивные звёзды которые могут вспыхивать как сверхновые и излучение этих объектов может развитию жизни
51:48
Speaker A
угрожать поэтому наибольшая концентрация обитаемых планет должна в теории находиться именно на этой самой ротационной окружности в этих обстоятельствах заня н факт что наша с вами Солнечная система находится почти идеально рядом с этой ротационной окружностью возвращаясь к теме межзвёздной панцир её модель выглядит
52:08
Speaker A
примерно так изначально первые компоненты жизни в нашем случае первые рибозимы способные хоть и к ограниченному и очень медленному но всё же само копированию появляются вблизи к ротационной окружности далее посредством панспермии они распространяются сначала на ближайшие пригодные для существования
52:25
Speaker A
таких сложных органических соединений планеты в дальнейшем данные тела уже заражённые посредством панспермии сами становятся источником распространения пред биологических компонентов а Спустя непродолжительное время подобным образом лавинообразно заполняют вообще всю Галактику учитывая скорость движения межзвёздный метеоритов 30 км в секунду
52:46
Speaker A
что примерно 1 десятитысячная от скорости света то вся зона вблизи ротационной окружности на десятки световых лет может быть Заселена лавинообразно за срок примерно в 300 млн лет срок в масштабах жизни Вселенной очень маленький из данных расчётов можно сделать фундаментальные и очень
53:04
Speaker A
долгоиграющие выводы Это позволяет решить проблему сбора всех нужных элементов первого репликатор в одном месте Неважно где конкретно он появится с течением достаточно непродолжительного времени он распространится по всей галактике так же как и остальные рибозимы и на всех планетах где
53:21
Speaker A
существование жизни в принципе возможно все эти элементы молекулярного конструктора смогут случайным образом едини в первый простейший репликатор также нам по сути неважно сколько раз независимым случайным образом из отдельных нуклеотидов соберутся нужные нам рибозимы Если в галактике они появятся хотя бы раз они за пару сотен
53:40
Speaker A
миллионов лет распространятся по всей потенциально обитаемой её части А это не только увеличивает вероятность случайного самозарождения жизни само по себе но и позволяет накапливать в галактическом пространстве отдельные удачные или вернее сказать особенно необходимые для организмов элементы расширяя тем самым место возникновения
54:00
Speaker A
жизни с масштабов планеты до масштабов целой Галактики главной условия тут чтобы в галактике в принципе появились все необходимые типы молекул ранка Если говорить о ней более детально то панспермия не носит постоянного характера предполагаемый источник панспермии таков с поверхности планеты
54:18
Speaker A
пред биологические системы то есть молекул н попадают в космос вместе с осколками грунта вые с планеты крупным метеоритом более продуктивный в плане распространения абиотических компонентов период жизни Звёздной системы это начало её формирования поскольку именно в это время планеты бомбардируются метеоритами
54:36
Speaker A
наиболее активно то панспермии есть определённый временной интервал активности Когда в Звёздной системе с одной стороны уже сформировалась немного пригодная для жизни Планета а с другой стороны полностью Процесс формирования системы ещё не завершился и в ней ещё продолжают сталкиваться различные
54:53
Speaker A
объекты сейчас понятное дело наша солнечна а также ближайшие к нам звёзды уже давно прошли этот этап и по меркам космоса очень спокойные И такой активной панспермии которое имело место 4 млрд лет назад мы сейчас конечно же не увидим
55:09
Speaker A
вышесказанное объясняет Почему мы видим столь резкое появления жизни на нашей планете практически сразу после того как она сформировалась наша планета на заре своего пути пригодна для жизни не была но уже находилась под постоянным инфекционным прессом панспермии но только тогда когда Земля остыла всем
55:28
Speaker A
этим до биологическим формам материи удалось на ней закрепиться и не погибнуть и попав на землю в практически готовом виде за непродолжительное время буквально за один оборот по ко ротационной окружности она смогла собраться в простейший репликатор и сформировать первый для нашей планеты
55:44
Speaker A
полноценный живой организм минуя таким образом все этапы до биологической эволюции проходившей миллиарды лет на других планетах нашей галактики хочу отметить что речь идёт только о межзвёздной панспермии перенос организмов или даже до биотических компонентов жизни между двумя галактиками вряд ли представляется
56:02
Speaker A
возможным ввиду того что расстояние между галактиками не тысячи а миллионы световых лет то с той же скоростью распространения межзвёздной пыли и метеоритов она заняла бы миллиарды а то и десятки миллиардов лет и вряд ли даже очень простые РНК молекулы смогли
56:18
Speaker A
пережить настолько долгое путешествие которое продлилось бы не миллионы лет которые живые организмы вполне могут существовать автономно а целые миллиарды другая Галактика вряд ли может быть Заселена методом панспермии разве что в каких-то особых исключительных случаях вроде блуждающих планет поэтому Возможна
56:36
Speaker A
ли межпланетная панспермия да межзвёздная да межгалактическая точно Нет ещё один грузик на чаше весов склоняющаяся левой и правой соответственно с левой или правой хиральность вся соль ситуации в том что молекулы левой хиральность не могут химически взаимодействовать с молекулами хиральность правой Даже
57:07
Speaker A
несмотря на то что они могут появиться вследствие одной и той же химической реакции и быть идентичны по составу их разная левая и правая структура не даст им возможность каким-либо образом взаимодействовать теоретически вполне возможна жизнь которая будет полностью идентична нашей иметь те же белки и ту
57:24
Speaker A
же ДНК но при этом будет полностью химически несовместимо такие инопланетяне полностью идентичные нам с точки зрения биохимии но только Они не смогут есть нашу еду и заражать нашими вирусами кстати очень занятный факт но единственная молекула которая может взаимодействовать с веществами как левый
57:42
Speaker A
так и право хиральность - это этиловый спирт просто очень занятно что подобные право хера ные Пришельцы не смогут нами поужинать но смогут с нами выпить уже упоминал что сложные органические соединения находят даже в метеоритах так вот в метеоритах Солнечный системы нашли
57:57
Speaker A
белок гемолитико-уремический мил лет и там есть органика Глупо конечно ожидать найти в метеоритах полноценную одноклеточная что для межзвёздного перелёта она должна выживать всего лишь 100.000 лет а тут сложная органика сохраняется в них на протяжении целых миллиардов конечно это не Прямые
58:48
Speaker A
доказательства всё-таки о биогенная происхождение даже очень сложной органики - это не есть что-то особенное Но это существенное косвенное свиде если не в пользу происхождения земной жизни через панмиксия более чем Возможно если в галактике самостоятельно не появится весь набор
59:10
Speaker A
нужных для жизни пред биологических компонентов то и жизни в ней не появится и подобные Галактики из уравнения можно исключить но и напротив если в галактике хотя бы раз удалось обнаружить жизнь то скорее всего вся эта галактика будет заполнена жизнью
59:29
Speaker A
часть во расчёты как мы видим процесс появления жизни очень сложен причём сложен он отнюдь не только своей биохимией даже как такового места где появилась жизнь не существует различные компоненты пред биологический эволюции жизни появились в разных местах по всей
59:45
Speaker A
галактике но тем не менее даже так вероятность появления жизни можно посчитать в качестве отправной точки я буду использовать формулу которую уже вывел Евгений Кунин и те же фры про что я уже озвучивал в разделе про мир РНК и
59:59
Speaker A
живые растворы все константы и коэффициенты будут такими же как и у кунина чтобы можно было более корректно сравнивать мои данные с его вероятностью в 10 в -118 степени то есть для 10 в двадцать перво степени земле подобных планетах и сроках примерно в 10 млрд лет
60:16
Speaker A
Хотя если соблюдать строгость математических терминов мы вычисляем не вероятность а ожидаемое число появления жизни во Вселенной обычным делением мы можем прикинуть У нас есть два параметра влияющие на вероятность появления живого организма длина цепочек РНК рибози мов и длина простейшего репликатор
60:35
Speaker A
соответственно четыре крайности первый вариант если рибозимы у нас короткие а сложность репликаторы из которых он сделан большая на каждую Галактику будет приходиться где-то полтора умножить на 10 в три во степени рибози мов А вот репликатор длиной в 1800 нуклеотидов
60:54
Speaker A
появится всего лишь 15 мл раз второй вариант рибозимы короткий 20 нуклеотидов но и сам репликатор тоже очень мал 280 нуклеотидов то получится число более 10 в п второ степени что в принципе превосходит любое число обитаемых планет во Вселенной а это значит жизнь могла
61:14
Speaker A
Независимо появиться на каждой потенциально пригодной для жизни планете логичным видится предположение репликатор единожды появившись на какой-то планете уже не даст появиться новым репликатор повторно так как Просто поглотит всю органику и все ниши из которых новый репликатор снова сможет
61:31
Speaker A
собраться число таких пригодных для жизни планет во Вселенной очень трудно оценить но мы используем ту же оценку что была в расчётах у кунина это 10 в два первой степени для двух других случаев ситуации интересней если рибозимы длинные то их общее количество
61:47
Speaker A
на всю вселенную будет около 60 млрд что сильно меньше чем даже число галактик существующих во Вселенной А чтобы жизнь могла заро как Мы помним в галактике должно одновременно присутствовать все несколько типов рибози И никак иначе кроме как спонтанным образом там само
62:04
Speaker A
собраться они не могут очевидно Не всем галактикам в данном случайном распределении повезёт одинаково и будут те галактики в которых не появится ни одного нужного рибози так и те в которых нужных рибози мов появится иче и п и все
62:18
Speaker A
10 то есть будет наблюдаться некая гаусо распределения из 100 млрд Нас интересуют только те галактики в которых будет хотя бы один такой рибозим И доля таких галактик где будет один рибозим и более примерно 45% таким образом третий вариант если рибозимы длинные по 84
62:36
Speaker A
нуклеотида а простейший репликатор короткий всего 280 нуклеотидов то общая доля галактик где встретятся все четыре типа рибози мов необходимые для формирования жизни будет 0,041 10 то есть чуть больше 4% всего 4,17 миллиардов галактик получается путём возведения 45% в четвёртую степень
63:01
Speaker A
а общее число раз когда простейшие репликатор появится равно 2,49 X 10 в п7 степени опять же если учесть что на одной планете репликатор единожды появившись уже не даст появиться новым репликатор повторно то как и в первых двух случаях число
63:19
Speaker A
появлений репликатор будет ограничено числом пригодных для жизни планет в конкретно в этом случае 4л 07 у 10 в де степени и последний четвёртый случай если рибозимы длинные но и репликатор из них состоящий тоже очень длинный в целых 1.800 нуклеотидов то доля галактик Где
63:39
Speaker A
будут присутствовать все 22 нужных типа рибози мов будет 2,58 у 10 в мину во степени или всего-то 2.600 галактик получается опять же возведением 45% в 22 степень далее расчёты аналогичны общая число появления репликатор - это 2,56 x 10 в 40 степени опять же если брать
64:02
Speaker A
только по одному репликатор на пригодную для жизни планету получится всего 2,58 у 10 в т степени и учитывая четыре возможные крайности Вот какие числа у нас получаются все эти числа больше той оценки что получил Евгений Кунин А всё
64:19
Speaker A
потому что мы учитывали в расчётах межзвёздной панспермия а также этап живых растворов или вернее сказать учли в расчётах гипотезу ранками следует также помнить что это не число обитаемых планет во Вселенной или планет где возможно появление жизни это ожидаемое
64:35
Speaker A
число независимого самозарождения жизни то есть количество раз которое жизнь смогла во Вселенной появиться само по себе общее количество жизни и общее количество обитаемых планет во Вселенной будет значительно больше этих цифр поскольку панспермия также работает и с готовыми микроорганизмами а не только с
64:54
Speaker A
короткими РНК цепочками счётах фигурирует только само появление жизни а не её дальнейшее распространение Также хочу предупредить что это сильно завышенное оценки как ранее объяснял число в 10 в двадцать первой степени землеподобные планет - это реально сильное преувеличение в реальности
65:12
Speaker A
скорее всего пригодной для жизни будет не каждая десятая А дай Бог о Сота Планета будет пригодна для синтеза сложной органики объём доступный ребо симом для синтеза также завышен в расчётах кунина считалось что для жизни пригоден слой в 10 ме что маловероятно
65:28
Speaker A
скорее всего это раз в 10 Меньше но опять же он сам писал что в расчётах берёт максимально оптимистичны оценку и Если учесть и это думаю что в реальности более близким к истинным будут значения в 100 Или тысячу раз меньше И вот так
65:43
Speaker A
путём Долгих и сложных рассуждений мы получаем четыре крайности четыре значения того сколько раз во Вселенной могла появиться жизнь опять же тут всё упирается в длину первого простейшего всех простейших реплицируемый был уже полностью самостоятелен он был полноценным организмом и мог все
66:30
Speaker A
операции сшивания считывания замены и так далее производить сам без помощи каких-то вспомогательных молекул РНК и также мог делать это с отдельными нуклеотидами Что выгодно отличало его от этапа РНК мира Хотя технически первый репликатор сам всё ещё оставался простой
66:46
Speaker A
молекулой РНК Однако в качестве пищи и источника энергии этот живой организм ВС ещ должен был использовать готовые нуклеиновые кислоты Воспроизводство в природе сильно ограничено рано или поздно такой источник энергии должен был иссякнуть поэтому первый репликатор был гетеротрофом то есть живым организмом не
67:06
Speaker A
способным к самостоятельному синтезу органики Однако поскольку источников готовых нуклеотидов было немного то начался сильнейший отбор на те репликаторы которые смогут использовать неорганические соединения достаточно скоро первый репликатор должен был стать автором превращая неорганику в органику иначе вся только зарождается биосфера
67:27
Speaker A
захлебнулась бы в голодной смерти едва успев начаться живым организмом нужно было переходить от уровня съел и размножиться до уровня полноценной биосферы и изобрести обмен веществ единственный способ достичь этого - научиться использовать восстановление углекислого газа на эту роль подходило
67:43
Speaker A
также и использование неисчерпаемо солнечного света но фотосинтез появится на планете Земля гораздо позже поэтому организмы должны были стать хемоавтотрофы синтезировать органику из не органики используя только энергию химических реакций открыв этот источник энергии жизнь открыла бы практически неисчерпаемый запас сырья для своего
68:03
Speaker A
существования поскольку в те времена а именно 4 млрд лет назад Атмосфера по своему составу была наполнена CO2 опять же по разным данным от 6 до 70% сейчас этот показатель составляет скромные 0,4 1% Однако сами по себе рибозимы и вообще РНК делать этого не
68:22
Speaker A
могут Хотя скорее всего первые организмы которые освоили этот трюк питались не углекислым газом А например угарным газом который химически более активен чем CO2 и попадает в атмосферу посредством вулканической активности в любом случае для этого нужен совершенно другой класс веществ называемых
68:39
Speaker A
коферментами ферменты по своему основному свойства способные ускорять определённые реакции А некоторые реакции которые в нашем случае жизни не нужны наоборот замедлять и рано или поздно жизнь должна была научиться их использовать чтобы противостоять внешним воздействиям среди ферментов есть подкласс коферментов веществ что
68:56
Speaker A
способны к окислительно-восстановительным реакциям Но что более важно коферменты имеют в своём составе адениновых нуклеотид а это значит что они могут быть синтезированы рибозимы вероятнее всего коферменты были по обочины продуктом репликации некоторых простых рибози мов но затем когда готовые нуклеотиды становились всё
69:14
Speaker A
дефицит нее они пришлись очень кстати простейшим репликаторы то есть первым по-настоящему живым организмом надо было эти коферменты использовать А для этого они должны были либо под действием естественного отбора найти способ их синтезировать либо включить в свой состав рибозимы которые уже могли
69:30
Speaker A
синтезировать коферменты существует достаточно много коферментов и жизнь не сразу пришла к идее фиксации углерода путём окислительно-восстановительных реакций с CO2 в целом обмен веществ в мире РНК двигался по пути освоения всё более доступных и распространённых веществ от рибозы и азотистых оснований
69:48
Speaker A
к формальдегид и цианид а потом к муравьиной кислоте и угарного газу и только позже наконец к углекислому газу но подробно останавливаться на этих этапах мы не будем мы просто скажем что благодаря использованию коферментов стало возможно говорить не просто о
70:02
Speaker A
жизни но полноценной биосфере так как в ней появились продуценты и редуценты то есть организмы производящие и потребляющие органику соответственно и появились они ещё на том этапе Когда уже были простейшие репликаторы но ещё продолжал активно существовать РНК мир часть 10 появление генов и
70:23
Speaker A
ДНК РН является не только носителем информации но и катализатором для собственного синтеза Однако есть классы веществ которые управляется с ускорением химических реакций куда лучше когда жизнь научилась использовать ферменты её было уже не остановить речь идёт о Белках естественный отбор и дарвино
70:43
Speaker A
эволюция уже вовсю действует и живым организмам нужны более эффективные способы существовать и взаимодействовать с окружающей средой ответом на этот вызов стали катализаторы белки и пептиды в современных клетках 99% всех работ выполняются этими двумя ребятами в современных клетках это и транспорт и
71:02
Speaker A
материал для межклеточного вещества и способ передачи сигналов они способны складываться в сложный трёхмерный структуры и вообще практически всё в живых организмах делают пептиды и белки Хотя белки - это по сути те же пептиды только более длинные но важно то что И
71:17
Speaker A
те и те состоят из аминокислот РНК рибозимы умеют синтезировать некоторые аминокислоты и есть рибозимы умеющие с ними ть например встраивать их в цепочке РНК так же как некоторые рибозимы умеют работать с коферментами но у РНК есть фундаментальный недостаток для синтеза
71:35
Speaker A
своей копии и синтеза нужного фермента они должны быть в свёрнутом состоянии а для того чтобы информацию закодированную в нуклеотидах можно было прочесть РНК цепочка должна развернуться это противоречивое требование накладывает на все репликаторы и рибозимы состоящие из РНК не двусмысленные ограничение Да она
71:53
Speaker A
может быть и катализатором и хранилищем информации Но делает она это одинаково плохо Ты либо занимаешься катализ и синтезом либо разворачивается чтобы с тебя можно было считать информацию и очевидно что аминокислоты а точнее белки справляются с ролью катализа куда лучше
72:09
Speaker A
РНК умеют их синтезировать отбор должен был благоприятствовали катором что могут возложить часть активной работы на белки Но поскольку РНК всё равно нужно было разворачиваться для чтения кардинально это ничего не меняло но с появлением ДНК поменялось всё ДНК от РНК на уровне
72:27
Speaker A
своего строения отличается только составом нуклеотидов если у РНК аденин гуанин урацил и цитозин то у ДНК вместо нуклеотида урацила находится Темин По всей видимости какой-то репликатор случайно поглотил вместо урацила другой нуклеотид тимин таким образом превратившись из молекулы РНК в молекулу
72:46
Speaker A
ДНК во всяком случае на каком-то отдельном участке молекулы и эта судьбоносная мутация изменила всё оказалось что молекулы ДНК кодируют Амино лоты гораздо лучше чем РНК благодаря этому молекула РНК частично избавилась от бремени хранить в себе информацию о том какие аминокислоты
73:04
Speaker A
белки и пептиды она должна синтезировать она могла лучше и эффективней работать Непосредственно как катализатор а ДНК в свою очередь лучше и надёжнее хранила информацию о том какие аминокислоты будет катализировать РНК поскольку в катализе сама не участвовала живым организмом становилось всё легче
73:21
Speaker A
синтезировать белки которые выполняли всю активную работу лучше и быстрее чем сами изначальные РНК молекулы и отбор благоприятствовала тому чтобы на более эффективные белки и пептиды возлагалось всё больше функций раскручивать мощнейшая спираль положительной обратной связи РНК уже не Кодиров практически
73:39
Speaker A
ничего уже не занималась никакой работой кроме как синтезом самих аминокислот и белков кроме белков и пептидов для взаимодействия с окружающей средой практически ничего уже и не нужно но и как хранилище информации РНК тоже уже оказалась не нужна поскольку эту функцию
73:54
Speaker A
Взяла на себя молекула ДНК кодирова вша все необходимые белки на принципиальном уровне кодирования информации с помощью ДНК ничем не лучше чем у РНК у обеих молекул информация кодируется четверичную всех белков закодировано в последовательности ДНК в состав белков входит 20 разных аминокислот А в ДНК
74:18
Speaker A
только четыре нуклеотида надо как-то сопоставить эти два алфавита друг с другом из четырёх типов нуклеотидов можно составить 16 разных сочетаний по два нуклеотида или 64 тройки нуклеотидов Поэтому чтобы закодировать всё разнообразие аминокислот приходится использовать по три нуклеотида на одну
74:36
Speaker A
аминокислоту так называемый триплет из трёх нуклеотидов кодирует одну аминокислоту это даже позволяет иметь небольшой запас по количеству ошибок в геноме так как некоторые аминокислоты могут быть закодированы несколькими триплетами это уже даёт преимущество поскольку повышает устойчивость к ошибкам а уже из ДТИ аминокислот можно
74:56
Speaker A
составить гораздо больше сочетаний чем из четырёх нуклеотидов у РНК нетрудно догадаться это даёт просто невообразимо большой Простор возможностей для разнообразия построения пептидов и белков у архей и бактерий их от нескольких сотен до нескольких тысяч в то время как у эукариот обычно кодируют
75:15
Speaker A
от нескольких тысяч до десятков тысяч белков каждый из которых может специализироваться на выполнении какой-то функции это невообразимый потенциал адаптивности не ис до сих пор поэтому сочетание ДНК кодирующее информацию белков делающих всю работу и РНК которая по информации с ДНК строит
75:34
Speaker A
белки столь успешно Это сочетание оказалось настолько имбовых что используется вплоть до наших дней в практически неизменном виде абсолютно всеми живыми организмами что существуют на данный момент она настолько успешна что до наших дней не дошел ни один представителя ранка мира роль РНК
75:51
Speaker A
которая раньше являлась для жизни ключевой упразднила до сборщика по чужим инструкциям ни Для чего другого РНК никто не использует уже более 3,6 млрд лет если конечно не считать вирусы но современные вирусы не имеют ничего общего с представителями Древнего мира
76:07
Speaker A
РНК современные вирусы вироиды прионы и так далее Это паразиты на полноценных клетках которые произошли от других одноклеточных что в процессе эволюции редуцировать обратно до одной лишь НК причём сделали это ещё во времена Луки Но даже так вирусы всё ещё используют
76:24
Speaker A
для разно белки чужих клеток из-за Чего их не все биологи относят к живым существам Однако на этой теме мы не будем останавливаться и немного мы поговорим о геолокации где происходили все эти судьбоносные для жизни события первые рибозимы скорее всего появились
76:40
Speaker A
не на земле а на каких-то других планетах нашей галактики а попали на землю с каким-то межзвёздный астероидом и продолжили реплицировать на нашей планете уже в практически готовом виде но вот простейший репликатор появился уже на самой земле и в каких условиях
76:55
Speaker A
всё это происходило думаю все из вас слышали гипотезу первичного бульона растворённого в океане где из россыпи органических молекул под действием молний формируются более сложные органические соединения ранее учёными считалось что первая жизнь на земле однозначно зародилась в океане в
77:11
Speaker A
частности любят приводить примеры океанских курильщиков где и сейчас вполне успешно живут хемосинтетики археи и бактерии Однако сейчас установлено другое более подходящее для жизни место это грязевые котлы самое известное место где вы могли слышать о грязевых котлах - это парк Yellow Stone Что находится в
77:29
Speaker A
США однако Это не единственное место где их можно встретить некоторые гейзеры честь имеют находиться в России на Камчатке в так называемой долине гейзеров встречаются они также и в Средней Азии сейчас подобных мест немного но в древние времена катархей и
77:44
Speaker A
более геологически активной земли таких мест было очень много считается что жизнь зародилась именно в них поскольку именно грязевые котлы богаты не только на так необходимый для синтеза рибози мов магни цинк но и напористый вулканические породы которые уже необходимы для синтеза цепочек РНК что
78:01
Speaker A
важно поскольку в открытом океане или реке рибозимы и другие цепочки РНК просто будут разнесены течением А в порах вулканических пород РНК цепочки могут накапливаться образуя необходимую концентрацию для их репликации и синтеза также в отличие от океана и так любимых
78:17
Speaker A
многими океанских чёрных курильщиков грязевой котёл имел ещё одно преимущество в качестве кодировки ДНК используют че нуклеотида аденин гуанин тимин и цитозин Однако это не единственные возможный пары нуклеотидов учёным удалось искусственно получить новые нуклеотидные пары помимо привычных атгц учёные синтезировали пары БС и ПЗ
78:39
Speaker A
то есть наш четырёх битный генетический алфавит включающий аденин гуанин тимин цитозин и урацил в случае ранка мог быть пяти или шести битным и вмещать ещё больше информации Однако эволюции были выбраны только вышеперечисленные четыре виной данному факту служит то что те
78:56
Speaker A
четыре нуклеотида которые используются в ДНК и РНК устойчивы к ультрафиолету а приобрести такую устойчивость к нему живые системы могут только в том случае если развиваются и эволюционируют в среде что ультрафиолетом насыщено поэтому находящиеся на морском дне курильщики и другие подводные источники
79:14
Speaker A
тепла не могут быть местом возникновения жизни в отличие от грязевых гейзеров часть имеющих находиться на поверхности под прямым действием солнечного света Однако дальнейшие эволюции жизни и становления первого всеобщего предка лука требовало уже другого химического состава нежели грязевые котлы и гейзеры
79:32
Speaker A
поэтому дальнейший не менее интересный этап эволюции без океана всё же не обходятся и об этом мы сейчас и поговорим часть 11 появление мембраны последний шаг до Луки Возможно вы как и я удивитесь но первые предки мембран появились ещё в
79:52
Speaker A
эпоху нка мира чтобы отдельные рибозимы могли нормально функционировать им нужны пористые вулканические породы внутри пор они в относительной безопасности от течений и прочих внешних флуктуаций среды в них мир РНК ютился и концентрироваться для первых ребо змовники РНК могут скапливаться и
80:12
Speaker A
пористые минералы идеально для этого подходили а первыми прообразами клеточных мембран были обыкновенные плёнки которые закрывали эти поры от внешнего воздействия что вообще нужно чтобы образовать плёнку все не живущие клетки окружены двухслойной мембраной из особых молекул называемых липидами липиды - это очень распространённый
80:31
Speaker A
класс органических молекул причём Вы скорее всего не раз имели с ними контакт воск например является липидом чтобы понять почему именно липиды образуют плёнки слегка углубился в физику процесса тут тот же принцип что и у мыльных пузырей обратимся к строению
80:46
Speaker A
молекулы воды Она полярна то есть хотя её суммарный электрический заряд равен нулю за счёт смещения атомов водорода Она имеет небольшой Градиент заряда это делает её Полярной молекулой подобное строение даёт ей важное свойство она может растворять такие же полярные
81:02
Speaker A
молекулы как и она сама неполярные молекулы не притягиваются к полярным поэтому не могут образовывать раствор как например вода и масло молекула липида обладает двумя этими свойствами одновременно один её конец Полярный а другой нет это даёт ей возможность образовывать плёнки поскольку одна её
81:20
Speaker A
часть будет хотеть взаимодействовать с водой а другая наоборот сделать этого не может в результате чего образуется слой из двух молекул липидов которые формируют плёнку или в нашем случае мембрану первые мембраны появившиеся ещё в мире РНК были как раз такими
81:35
Speaker A
простейшими липидные плёнками сами липиды при этом образовывались абиогенным путём то есть без участия в этом самих РНК молекул и если первый рибозим РНК сообщество или полноценный живой репликатор и могли как-то обзавестись мембраной то разве что случайно попав в такой вот липидный
81:52
Speaker A
пузырь Ну и преимущество мембран перед их отсутствие очевидно мембраны обладают избирательностью то есть они могут пропускать внутрь себя одни молекулы и не пропускать другие Что закономерно даёт преимущество тем живым молекулам что сумели обзавестись такой защитой вообще эволюция мембран мне очень сильно
82:10
Speaker A
напоминает эволюцию брони танков если броня первых танков была просто слоем металла защищавший разве что от пуль то броня современных танков - это целый слоёный пирог из сплавов и композитных материалов К тому же под завязку обвешанный комплексами активной защиты
82:25
Speaker A
мембраны современных клеток не пропускают внутрь себя практически ничего чтобы клетки могли поглощать органические вещества из внешней среды мембраны содержат десятки видов транспортных белков которые заталкивают пищу внутрь Наряду с различными защитными белками которые разрушают молекулы многих токсинов и ядов поэтому
82:43
Speaker A
первые настоящие мембраны которые являлись бы частью организма возможны только с появлением белкового синтеза так как во-первых липиды из которых они состоят надо синтезировать а РНК - это делать не умеют во-вторых должны быть ещё и белки которые будут активно
82:59
Speaker A
отфильтровывает мембрану то что нужно клетке для питания и жизни а наличие клеточной мембраны и генетического ДНК кода а также активного белкового аппарата - это те черты которые уже присутствуют у универсального общего предка фактически Мы с вами уже дошли до
83:14
Speaker A
появления Луки окончательный этап его формирования пришёлся как раз на этап появление клеточной мембраны и наиболее активно её формирование происходило при выходе живых организмов в море состав морской воды сильно отличается от состава грязевых котлов уже упоминал что для синса РНК нужны ионы металлов в
83:32
Speaker A
частности магния они в избытке в геотермальных водоёмах и грязевых котлах но в дефиците в морской воде Зато в морской воде содержится много натрия так по наличию в геноме Луки и белков взаимодействующих с натрием и определили что уже его появление однозначно
83:47
Speaker A
произошло в океане этот выход из колыбели жизни в лице некой пересыхающей грязевой лужи в условно сказать взрослую среду в океан привёл к появлению Луки нашего общего предка Чьи потомки в дальнейшем заселят абсолютно все существующие экологические ниши спустя мгновения по геологическим меркам жизнь
84:04
Speaker A
перебралась из грязевого котла в океан затем 2,6 млрд лет когда клетки стали эукариотами и обзавелись ядром выбралась на сушу а спустя 4 млрд лет потомки Луки Выбрались за пределы земной атмосферы с его появлением земная эволюция только началась Однако с появлением Луки
84:22
Speaker A
заканчивается мой видеоролик и мы перети к последней части этого видео к заключению и выводам часть 12 итоги путь который проделала жизнь оказался очень сложен и тернист жизнь на своём пути преодолело множество неочевидных этапов начиная с межзвездных путешествий и панспермии заканчивая
84:46
Speaker A
обретением генетического кода что же рассмотрение данного пути может Сказать нам о жизни во Вселенной первое что мы можем сказать Так это сделать некоторые выводы распространённости альтернативной биохимии на удивление многих скажу что альтернатива углероду и воде не исчерпывается кремнием это могут быть и
85:03
Speaker A
соединения Бора а также азота которые также как и углерод при определённых условиях могут образовывать длинные полимерные молекулы а возможностях синтеза - это вообще ключевой и первейший этап в появлении жизни Если всё ещё оставаться в рамках углеродного шовинизма то можно рассмотреть замену
85:19
Speaker A
земному растворите в воде это серная кислота аммиак или метан всё это тоже может использоваться жизнью Хотя понятно что условия существования такой жизни будут далеко не землеподобные химических условиях может существовать вероятность встретить жизнь на альтернативной биохимии разбивается от доступность этой самой биохимии по
85:42
Speaker A
формуле кунина для спонтанного образования некого мера неважно при этом Из чего сделан этот мер и чем он является рибозим репликаторы или их кремнем и Амины аналогом вероятность его явление напрямую зависит от доступности самих соединений и объёма пространства в
85:59
Speaker A
которых из этих соединений что-то может синтезироваться и вот с этим у альтернативной биохимии всё гораздо хуже Напоминаю что распространённость таких форм жизни будет зависеть от распространённости данных соединений и место где они могут синтезироваться и зависимость эта отнюдь не линейна А как
86:15
Speaker A
функция в какой-то степени поскольку такая биохимия для становления живой должна будет пройти схожий путь что прошёл наш мир РНК как опять же мы вычис в предыдущих разделах для нашего простейшего репликаторы собирается сам первый репликатор Поэтому если планет для
86:34
Speaker A
существования кремниевой жизни в два раза меньше чем углеродной то сама кремниевая жизнь будет в два в чертой степени или в в двадцать второй степени раз менее распространена чем углеродная это Не говоря уже про то что такая жизнь должна перенести межзвездную
86:52
Speaker A
панспермии перенести ещё вообще ничего не ясно сама идея альтернативной биохимии не лишена смысла но на практике нам сильно повезёт если на 10.000 обитаемых углеродных планет мы найдём одну кремниевую форму жизни гораздо более реально альтернатива идентичной нам жизни но с противоположной
87:11
Speaker A
хиральность во-первых её существованию ничего не противоречит достоверно известно что это возможно и все известные правила по распределению жизни также применимы и к жизни с альтернативной хиральность К тому же если таковую жизнь мы обнаружим это будет подтверждением того что такая
87:27
Speaker A
жизнь образовалась абсолютно независима от нашей распространённость обычной известной нам жизни во Вселенной также не очень велика из общего огромного списка галактик обитаемых опять же если наши теоретические рассуждения верны максимум 4% поэтому большая часть Вселенной действительно безжизненна Но вот распространённость жизни внутри
87:47
Speaker A
галактик - Это совершенно другое дело благодаря механизму панспермии реальное количество обитаемых планет будет весьма и на данный момент наши косвенные данные и наши гипотезы говорят о том что какой-то жизнью должна быть Заселена практически каждая землеподобные Планета А значит что шансы найти в неземную
88:06
Speaker A
форму жизни очень велики причём наибольшая концентрация таких планет как раз находится в галактической зоне обитаемости на ротационной окружности как раз там где находимся мы Но более важен вопрос А что это будет за жизнь многие при слове обитаемая Планета
88:22
Speaker A
представляют в себе гигантские деревья причуд животных с разным количеством конечностей а то и вовсе зелёных человечков но правда в том что данные расчёты не говорят нам ничего об эволюций за пределами создания первого простейшего репликатор скорее всего наша галактика заполнена миром РНК и формами
88:40
Speaker A
жизни далеко не ушедшими от простейшего репликатор Но вот появление ДНК сложной клетки белкового синтеза а тем более эукариотической клетки и многоклеточности об этом сказать сложно пути естественного отбора неисповедимы ВМ направлении может двинуться дарвинов эволюция и не остановится ли она на
89:07
Speaker A
гомеостатических когда-то существовала поскольку все планеты так или иначе должны подвергаться примерно одинаковому воздействию панспермии подвох только в том чтобы жизнь попав на планету сразу же не умерла от неподходящих условий но практически на всех планетах что по температуре и составу имеет сходство с
89:24
Speaker A
землёй можно будет найти жизнь находящуюся в стадии развития РНК мира А вот Насколько вероятно что мы сможем найти что-то сложнее на данный момент об этом ничего сказать нельзя Вполне может случиться Так что наша галактика является галактикой даже не анаэробных
89:39
Speaker A
микробов А чем-то ещё более простым такая вещь как конвергентная эволюция говорит о том что внеземная жизнь должна быть очень сильно похожа на земную Но насколько наша Земля находится близко к статистической норме мы сказать не можем Всё же никто не строит функцию на
89:54
Speaker A
основани всего одной точки на графике но тем не менее на данный момент расчёты обнадеживал распространена значение которое мы рассчитали я напоминаю это ожидаемое число появлений простейшего репликатор 2,6 у на 10 в 1 степени ключевым фактором является сложность простейшей живой системы и сложность
90:15
Speaker A
отдельных саморез которых Она состоит и только найдя жизнь или не найдя е на других планетах а также Какую именно жизнь найдём мы сможем понять верен ли тот механизм появления жизни который мы сейчас обсуждали и как бы парадоксально это ни звучало Но путь к ответу на
90:33
Speaker A
вопрос сколько во Вселенной жизни лежит не через телескоп и отправку марсоходов А через пробирки и микроскоп Но вот ответ на вопрос как появилась жизнь находится в космосе а не в лаборатории на этом всё я надеюсь у вас сложилась некая примерное представление
90:49
Speaker A
о том что такое Жизнь как она появилась И какой путь она проделала чтобы сформироваться в простую клетку я как Вы наверняка заметили в отличие от популярных лекторов не особо концентрироваться на биохимии и на том Какие конкретно молекулы и катализаторы
91:04
Speaker A
участвуют в её образовании я концентрироваться больше на физических свойствах жизни и её распространённости поскольку я хоть и пытался в этом разобраться но это слишком глубокая для меня тема для такого не специалиста Не забывайте Я всего лишь любитель которому
91:18
Speaker A
не всё равно Как устроена жизнь но я надеюсь что Даже несмотря на это вам всё равно понравился мо ра жизнь невероятно сложное и от того интересное явление и я надеюсь Слушая мой рассказ Вы убедились почему именно помните реальность иллюзия
91:35
Speaker A
Вселенная голограмма а великие дела нужно совершать а не обдумывать
Topics:происхождение жизнижизнь и неживоеРНК-теориярепликациянаследственностьэмерджентностьбиохимияпанспермиятеории жизнинаучно-популярное

Get More with the SozAI App

Transcribe recordings, audio files, and YouTube videos — with AI summaries, speaker detection, and unlimited transcriptions.

App Store Google Play
Or transcribe another YouTube video here →

Free tools: TXT to SRT · SRT Validator · Merge SRT · Subtitle to Text · All tools

Related Transcripts

View All
НЕЧИСТАЯ СИЛА, ЖИВУЩАЯ РЯДОМ С НАМИ // Иеромонах Нектар… — Transcript54:39
НЕЧИСТАЯ СИЛА, ЖИВУЩАЯ РЯДОМ С НАМИ // Иеромонах Нектар… — Transcript
БИБЛИЯ и толкования - Экзегет.ру
7,746 1 Russian
Зачем готовят массовую перевозку людей? Марина Масленни… — Transcript22:45
Зачем готовят массовую перевозку людей? Марина Масленни… — Transcript
Сигнал ТВ
2,987 1 Russian
Эля Смит: о деньгах, путешествиях и хейте | История ЕГЭ… — Transcript1:09:33
Эля Смит: о деньгах, путешествиях и хейте | История ЕГЭ… — Transcript
ИСТОРИЯ ЕГЭ С ЭЛЕЙ СМИТ | 2027 | СМИТАП
9,103 1 Russian
СЛОЖНО ЛИ ЖИТЬ ОДНОМУ В 2026 ГОДУ? — Transcript17:06
СЛОЖНО ЛИ ЖИТЬ ОДНОМУ В 2026 ГОДУ? — Transcript
ЭНМ | Мужская правда
1,804 1 Russian
НИЗКАЯ САМООЦЕНКА // Как исправить и жить полной жизнью — Transcript31:47
НИЗКАЯ САМООЦЕНКА // Как исправить и жить полной жизнью — Transcript
Артем Карпавичус Психолог
5,082 1 Russian
ТОКСИЧНОЕ ОДИНОЧЕСТВО // Жизнь соло — Transcript17:39
ТОКСИЧНОЕ ОДИНОЧЕСТВО // Жизнь соло — Transcript
Артем Карпавичус Психолог
2,963 1 Russian
Как интеллект делает тебя одиноким | Шопенгауэр — Transcript21:53
Как интеллект делает тебя одиноким | Шопенгауэр — Transcript
IFK
2,089 1 Russian
Мне потребовалось 30 лет, чтобы это понять — Transcript20:48
Мне потребовалось 30 лет, чтобы это понять — Transcript
IFK
2,780 1 Russian
Как набрать 10.000 подписчиков через Reels? | Пошаговая… — Transcript35:18
Как набрать 10.000 подписчиков через Reels? | Пошаговая… — Transcript
ALIYSHA KABYL
6,137 1 Russian
Как набрать 1,000 подписчиков в Инстаграм? (ПОЛНЫЙ ГАЙД) — Transcript56:35
Как набрать 1,000 подписчиков в Инстаграм? (ПОЛНЫЙ ГАЙД) — Transcript
Михаил Тимочко
9,492 1 Russian
Почему Kenshi – это АНОМАЛИЯ (ft. Amytrip) — Transcript40:24
Почему Kenshi – это АНОМАЛИЯ (ft. Amytrip) — Transcript
Bazillь
6,257 1 Russian
Светлана Волкова о расцвете женсвтенности, сексе и карь… — Transcript58:54
Светлана Волкова о расцвете женсвтенности, сексе и карь… — Transcript
Karavaeva TV
8,264 1 Russian