Биологическая жизнь и космическое пространство.

[sychbird]

Хочу попутно предложить для ознакомления мою давнишнюю рукопись по вопросам близким к тем, что обсуждались выше.
Матрица: http://marsmeta.narod.ru/matrix.htm
Покритикуйте.

ИМХО, часть этапов упустил, часть экстраполировал не совсем так.
Итак - кратко этапы:
1) формирование генокода
2) создание ОЗУ - мозга - для текущих потребностей
3) появление альтернативного канала передачи наследуемой информации - через обучение потомства
4) появление специального кода для такой передачи - языка.
5) появление способа независимой фиксации данной информации - письменности
6) появление независимых систем обработки данной информации - компьютеров
------ настоящий момент -------
7) формирование генокода на основании внешней информации и/или независимый способ воспроизводства - генетический метод наследования исчезает или становится второстепенным.

На мое ИМХО, пропушены  два важных этапа,  предшествующих и паралельных  пункту 2. Для работы мозга нужна операционная система: на первом этапе нервная система с совокупсностью рефлексов (hard и soft). С формированием центральных разделов мозга - самоорганизацией hard-а усложняется и soft- формируется "движок" -зачатки психики.
До появления второй сигнальной системы движок продолжает усложняться на база простейщих ассемблеров: звуко-ритмических и двигательно-ритмических( птичьи трели и пчелинные  и птичьи танцы )и далее к системе передачи хранения информации в в ритуалах  (подражание и обучение у высших животных).
Вторая сигнальная система не адекватна исключительно коду. Самоорганизация "движка" (психики) и  hard-а(мозга) под влиянием эволюционной конкуренции за ресурсы (пространство, энергия и вещество) требует совокупности объектно-ориентированных кодов высокого уровня - понятий и их отражения в информационном поле - семантике и синтаксисе языка.

[sychbird]

То SAV

Прочитал вторую часть. Мое ИМХО - менее интересна, чем первая. Резоны: слишком много умозрительных допущений. Пример - "Матрица запрограмирована" - сразу вопрос: кем? Или скрытый криоционизм, или, как я подозреваю, неудачное выражение. Повидомому имеется ввиду иманентно присущее свойство. Конечно сразу вопрос - откуда да почему. Ответ вроде напрашивается - по Пригожину -Климантовичу.
Иманентные свойства объекта определяются его иерархической структурой, задаваемой совокупностью  истории эволюции объекта (или в общем случае совокупности объектов)паралельно истории эволюции его(их) граничных условий. Эта и есть суть информации, заключенной в объекте. А иерархическая структура - форма организации информации, определяющая алгоритмы доступа и возможные(в общем случае вероятные) типы откликов.

С появлением живых объектов к указанному выше джентельменскому набору добавляется способность саморепликации  объекта на самом себе в качестве матрицы. Но содержание информации кординальных изменений не претерпевает. Движущая сила эволюции по прежнему конкуренция за пространство, энергию, вещество. А  естесвенный отбор - отбор  форм и стратегий объектов  по эффективности - стремлении к максисмализации  потоков в сторону объекта(степень неравновесности) и эффективности их усвоения объектом( степень  термодинамического совершенства  структыры объекта).
По ходу эволюции добавляется только способность репликации на специализированном участке структуры и многоуровневая специализация структуры в реализации стратегии максимализации потоков к объекту(ам
).
А многообразие  структурных форм объясняется многообразием локальных граничных условий на момент специализации следующего иерархического уровня структуры. Информация о структуре и полном наборе функциональности объекта(ов) не полностью локализована в  генетическом коде. В процессе саморепликации с одной стороны происходит  статистически вероятная деградация информации, а с другой динамика флуктуации потоков  к объекту тоже влияет на генетический код и  процесс вызревания  структыры (мутации).
Полная информация  в объекте-  это генетический код плюс полная детальная харатеристика структуры и плюс не полностью извлекаемая часть информации (аналог принципа Паули) -  детальная история эволюции граничных уловий за время жизни  данного поколения объекта(ов).

ИМХО, дополнительных информационных потоков для обоснования иманентных свойств объекта не требуется.

А вероятность панспермии - это только лишь вероятность флуктуации граничных условий. Кстати, занесение  по причине техногеных факторов чуждых видов в локальные экологические ниши зачастую ведет к гибели автохтонных видов. Я бы с энтузиазмом не спешил.

[SAV]

Много замечаний это хорошо.

Прочитал вторую часть. Мое ИМХО - менее интересна, чем первая. Резоны: слишком много умозрительных допущений

.
Да там много притянутых суждений.

Пример - "Матрица запрограмирована" - сразу вопрос: кем? Или скрытый криоционизм, или, как я подозреваю, неудачное выражение. Повидомому имеется ввиду иманентно присущее свойство. Конечно сразу вопрос - откуда да почему. Ответ вроде напрашивается - по Пригожину -Климантовичу.

Конечно выражение некорректное. Извне матрицу никто не программировал. Естественно имеется в виду  имманентное свойство, но свойство благоприобретенное в ходе эволюции.

Имманентные свойства объекта определяются его иерархической структурой, задаваемой совокупностью истории эволюции объекта (или в общем случае совокупности объектов) параллельно истории эволюции его (их) граничных условий. Эта и есть суть информации, заключенной в объекте. А иерархическая структура - форма организации информации, определяющая алгоритмы доступа и возможные(в общем случае вероятные) типы откликов.

«Имманентные свойства объекта определяются его иерархической структурой». Наверно в сложных структурах не только иерархией хотя это видимо основа, но ведь кроме иерархии может существовать ответвления и параллельные подструктуры, которые не подчинены жестко. Кроме того свойства объекта определяются наличием и развитостью перекрестных и обратных связей между элементами системы. В том числе необязательно следующих иерархии структуры. По принципу приоритета. Все в сумме и дает информационное наполнение системы и определяет свойства сложного объекта.

С появлением живых объектов к указанному выше джентельменскому набору добавляется способность саморепликации объекта на самом себе в качестве матрицы. Но содержание информации кординальных изменений не претерпевает. Движущая сила эволюции по прежнему конкуренция за пространство, энергию, вещество.

Содержание информации, где запрограммирована (опять же в ходе эволюции) совокупность целей не меняется. Не обязательно меняется объем информации. В ДНК микроба может быть не меньше, а то и больше информации, чем в клетках высших животных. Меняется содержание информации и её структуризация по качеству.

«Движущая сила эволюции по-прежнему конкуренция за пространство, энергию, вещество». Мне кажется это если сказать кратко. По моему ИМХО изначально - движущая сила эволюции наличие неравновесного состояния. Из наличия такого состояния появляется потоки энергии и вещества. Суть жизнедеятельности любого организма в сохранении неравновесия в определенных пределах. Наличие нескольких однотипных систем живущих в этих потоках приводит к их конкуренции. Поэтому борьба за энергию и вещество проявляется, когда есть конкуренция. Если конкуренция слабо выражена или отсутствует, живой организм живет, потребляя ровно столько, сколько необходимо для поддержания своего неравновесного состояния.

А естесвенный отбор - отбор форм и стратегий объектов по эффективности - стремлении к максисмализации потоков в сторону объекта(степень неравновесности) и эффективности их усвоения объектом( степень термодинамического совершенства структыры объекта).

Здесь ИМХО не обязательно максимализация. Биосистема стремится к тому, что можно назвать комфортом с окружающей средой. Или некому оптимуму в потоках вещества и энергии как извне так и наружу. Скорее стремление к оптимизации. Если не учитывать конкуренцию. Возьмем любого хищника. Поел, поспал, снова поел. Это человек не имеет пределов и может охотиться ради очередной порции адреналина или им самим придуманной иллюзии.

А многообразие структурных форм объясняется многообразием локальных граничных условий на момент специализации следующего иерархического уровня структуры. Информация о структуре и полном наборе функциональности объекта(ов) не полностью локализована в генетическом коде. В процессе саморепликации с одной стороны происходит статистически вероятная деградация информации, а с другой динамика флуктуации потоков к объекту тоже влияет на генетический код и процесс вызревания структуры (мутации).
Полная информация в объекте- это генетический код плюс полная детальная характеристика структуры и плюс не полностью извлекаемая часть информации (аналог принципа Паули) - детальная история эволюции граничных условий за время жизни данного поколения объекта(ов).

Неполно извлекаемую часть скорее не стоит учитывать, ведь она отсутствует в сумме информации данного объекта. Однако её отсутствие сказывается косвенно, в сравнении с исходными объектами, где эта часть не потерянна. Как сравнение нормального существа и мутанта. Но сам по себе мутант еще не означает нечто неполноценное. Просто у него другая сумма информации. Степень его не полноценности выявит конкуренция.  


 

Кстати, занесение по причине техногеных факторов чуждых видов в локальные экологические ниши зачастую ведет к гибели автохтонных видов. Я бы с энтузиазмом не спешил.

Это видимо означает, что пришлые виды не имеют естественных врагов или не имеет конкурентов по пищевым ресурсам, что позволяет им подавлять местные виды. Пример нарушения равновесия в экосистеме.
Меня же интересовало, как приживется чужая жизнь с другой матрицей в земной экосистеме. Понятно, что ничего не зная о чужой жизни здесь пока можно только рассуждать гипотетически.
У чужого организма (допуская широкий спектр его характеристик) какого-либо симбиоза с земными бактериями или иммунной защиты быть не должно. Поэтому на первый взгляд организм пришельцев никак не защищен от вирусов и бактерий, а для земной жизни его организм потенциальная среда (белок или иной биополимер) и на которой можно паразитировать или употреблять её в пищу. С другой стороны пришельцы должны занести свои виды, которые вступят в конфликт с земными видами. Поэтому только проживание в условиях относительной изоляции, например в предварительно зачищенной от земных форм Австралии, может быть выходом для пришельцев в такой ситуации. В далекой перспективе на результат конкуренции может оказать решающую роль разная масса экосистем привнесенной извне и уже имеющейся на Земле.
Понятно, что все это просто рассуждения. Если внеземные формы и земные формы будут в чем-то дополнять друг друга, то нельзя исключать симбиоз в очень отдаленной перспективе или иной способ адаптации к земной биосфере. Возможно так и было если Землю периодически засевали из космоса чужие микроорганизмы. Какой-то период они были на гране гибели в чужой среде, потом через N поколений адаптировались и подстроили свою матрицу и теперь мы считаем их земными видами. Кто знает. Две проблемы: хиральность и основные аминокислоты. Почему они одинаковые у гипотетических пришельцев и земных организмов? Это требует своего объяснения.

[sychbird]

sychbird пишет:
 

«Имманентные свойства объекта определяются его иерархической структурой». Наверно в сложных структурах не только иерархией хотя это видимо основа, но ведь кроме иерархии может существовать ответвления и параллельные подструктуры, которые не подчинены жестко. Кроме того свойства объекта определяются наличием и развитостью перекрестных и обратных связей между элементами системы. В том числе необязательно следующих иерархии структуры. По принципу приоритета. Все в сумме и дает информационное наполнение системы и определяет свойства сложного объекта

С этим согласен полностью. Имел ввиду, что эти детали входят в понятие структуры.

SAV пишет:
  Содержание информации, где запрограммирована (опять же в ходе эволюции) совокупность целей не меняется. Не обязательно меняется объем информации. В ДНК микроба может быть не меньше, а то и больше информации, чем в клетках высших животных. Меняется содержание информации и её структуризация по качеству

По этому моменту у меня несколько иное мнение. То, что Вы называете "цели", (что мне режет слух, хотя и ясно о чем речь) мне представляется совокупностью сценарных ходов в конкуренции в условиях неравновесности. Но я полагаю, что это не детерменированно фиксируется в генетическом коде, а только частично и опосредованно, через новые специализированные ветви структуры и те обратные связи, и вообще динамические свойства структуры, по  поводу которых Вы меня дополнили. А вероятные сценарии определяются и реализуются более или менее детерминированно, если "потерянная" информация по граничным условиям воспроизводится без искажений, что естественно маловероятно. Новизна по граничным условиям в совокупности с новой эволюционной формой структуры и определят схожие, но с элементами модернизации сценарии конкуренции.

SAV пишет:
 ]«Движущая сила эволюции по-прежнему конкуренция за пространство, энергию, вещество». Мне кажется это если сказать кратко. По моему ИМХО изначально - движущая сила эволюции наличие неравновесного состояния. Из наличия такого состояния появляется потоки энергии и вещества. Суть жизнедеятельности любого организма в сохранении неравновесия в определенных пределах. Наличие нескольких однотипных систем живущих в этих потоках приводит к их конкуренции. Поэтому борьба за энергию и вещество проявляется, когда есть конкуренция. Если конкуренция слабо выражена или отсутствует, живой организм живет, потребляя ровно столько, сколько необходимо для поддержания своего неравновесного состояния .

По этой части тоже разночтений нет..

SAV пишет:
 Здесь ИМХО не обязательно максимализация. Биосистема стремится к тому, что можно назвать комфортом с окружающей средой. Или некому оптимуму в потоках вещества и энергии как извне так и наружу. Скорее стремление к оптимизации. Если не учитывать конкуренцию. Возьмем любого хищника. Поел, поспал, снова поел. Это человек не имеет пределов и может охотиться ради очередной порции адреналина или им самим придуманной иллюзии.

Максимализация с моей точки зрения все же главная "цель", если использовать Вашу терминологию. Именно она определяет конкуренцию, а ее степень - конкурентоспособность. Если не эта особь или вид "употребят" энергию и вещество на нужды воспроизводства поколения, то иная особь или вид. А конкуренция за пространство - есть способ максимализировать  усваиваемые потоки. Та оптимизация, о которой Вы говорите, с одной стороны определяется естественным термодинамическим ограничением особи или вида сверху по условиям отвода энтропии в окружающую среду, а с другой предельной для данной особи или вида  скоростью метаболизма. Все вместе можно назвать ограниченой сверху термодинамической эффективностью. А оптимизация, при наличии локально установившейся для данного режима степени неравновестности всей нелинейной динамической "Большой системы", или отсутствие таковой(оптимизации для особи/вида) при наличии переходного режима всей системы,  и определяется в каждый данный  момент видом ее режима, или иначе говоря динамической  временной характеристикой.
Ну это все высоумные рассуждения, а  на уровне тех же волков.... Вспомните Фарли Моуэта "Один среди волков". Отнюдь не поел -поспал. Мы, люди, склонны к высокомерию и снобизму по отношению к братьям нашим меньшим. Зоопсихика  достаточно совершенна, и в этом смысле мне и импонирует Ваша метафора с Матрицей

Мы все вместе в одной билсфере. И в одиночку не выжевет никто, ни мы ни они. Без нас они погибнуть рано или поздно в очередном астрономическом катаклизме. А мы не выжевем без них из за недостатка сохраняемой в них части Матрицы. И если потеряем их, то произойдет искажение нашей  части Матрицы таким образом, что она потеряет свойство распостраняться по Вселенной. И погибнет в может быть другом катаклизме. :cry:

[SAV]

1. Конечно я упростил поведение волков. Судя по моей собаке у нее такой распорядок: поела, понежилась на солнышке, поспала, поигралась, по перегавкивалась с соседкой собакой (которая живет через два дома), погавкала на случайного прохожего, который никак ей ничем не угрожает, снова поела и т.д. Конечно у нее нет конкуренции. Поэтому она имитирует такого рода деятельность, когда играется, гавкает на прохожего или охраняет свой двор от случайной кошки. Кроме чисто физиологической потребности двигаться есть еще установка на определенную деятельность. Надо полагать стремление к этому, у нее заложено в её высшей нервной деятельности, а изначально её матрице. Поскольку охота, охрана территории и иные поведенческие особенности есть основа для выживания в дикой природе и сформировалась в процессе эволюции в ответ на конкуренцию. Но тому есть и чисто физиологические объяснения. После усвоения пищи, в организм вбрасываются энергия и гормоны, которые стимулирую животное к новым подвигам. Ведь скоро энергия исчерпается и наступит чувство голода. Предвосхищая это и работает организм, подталкивая животное на поиск потенциальной пищи. Но изначально программирование основных поведенческих инстинктов и последовательности всех биохимических процессов ведь запрограммировано в матрице. Как поступать с этой программой уже зависит от конкретной ситуации. Кое-что предается воспитанием, но это скорее конкретные навыки охоты и добывания пищи. Для этого в частности и понадобился развитой мозг, чтобы иметь расширение для памяти стереотипов поведения для формирования многоплановой реакции на постоянно меняющуюся ситуацию. Хотя возможно этологи найдет неточности в этих суждениях.

2. Теперь что касается максимализации. Мне кажется здесь надо учитывать два возможных состояния. Состояние относительного равновесия. И тогда действует принцип подобный принципу наименьшего действия. Об этом я писал выше. Но как Вы справедливо заметили, в условиях конкуренции этот принцип не будет работать. Мне кажется здесь включается иная программа ориентированная на выживание. И здесь действие уже может превышать необходимое для подержание отклонения от равновесия. Продолжая пример с волками.
Летом волк охотится на мелкую дичь. Зато зимой волки сбиваются в стаю и охотятся на крупную дичь. Хотя для маленькой стаи из 3-4 волков такая дичь как олень может быть избыточна и волки оленя за один раз скорее всего целиком не съедят, но требование выживания выше.
Аналогичная ситуация с охраной охотничьего ареала. Откуда та же дикая собака знает, сколько дичи на её суверенной территории, она же не ведет учет? Но она все равно охраняет свою территорию так сказать с запасом. Если появляется конкурент, то следует мгновенная реакция, выброс собачьего адреналина и что там у них, не знаю. Но результат известен, будет жесткая борьба за свою территорию. Хотя может сама территория и количество дичи там избыточно для данной собаки.
Поэтому в условиях жесткой конкуренции или угрозы выживания живое может действовать по избыточному принципу. И это можно назвать принципом максимализации.
Неживая материя к такому не способна, там видимо по большей части действует принцип наименьшего действия.

3. Если допустить модель панспермии от единого источника. После первоначального посева, матрица на Земле развивается своим путем, возможно даже периодически подпитываясь новыми видами извне.
То как будет соотноситься внутренне совершенство матрицы земной и матрицы пришельцев, у которых был иной путь эволюции? Поскольку пришельцы уже покинули свою планету и видимо давно осваивают дальний космос, то их матрица потенциально должна отличаться, возможно и в чем-то превосходить земную. Это интересная тема для обдумывания, к каким это должно приводить последствиям. Поскольку тогда следует, что прибытие пришельцев это та же форма панспермии только на качественно новом уровне.
Потенциально новый шаг для развития матрицы земной и матрицы и в чем-то обогащение матрицы пришельцев.
И здесь «звездные войны» все та же конкуренция за энергию, вещество и пространство. Новый виток эволюции.

[sychbird]

Здесь мы подобрались к вопросу, способна ли этика, как  элемент психики и культуры,  ограничивать заряженную на максимализм конкуренции Матрицу. И способна ли оказывать детерминируещее воздействие на ее эволюцию. Или же этика не выходит за рамки культуры и психики социализированного индивида.

Я склонен считать, что способна. Через развитие и тренинг определенных мозговых структур с последующей передачей по механизму статистического наследования морфологических признаков в Матрицу. Но это определяет только статистически значимую потенцию к опреленному виду поведения. Определяющее значение имеет воспитание, тоесть культура. Откат к озверению  способен происходить  практически мгновенно. Пример - голод.

Нечто подобное я и имел ввиду, говоря, что забота о братьях наших меньших определяет нашу способность к панспермии. Заряженность на конфликт с другой  высокоуровневой матрицей определит невозможность диалога. И наиболее вероятный исход - поражение. Как у штатников в Ираке. :wink:

[sychbird]

Как вирус пробивает мембрану клетки?
В поиске новых противовирусных препаратов химики из США изучают способ проникновения вирусов в клетки.
Ричард Заре (Richard Zare) и Сонву Ча (Soonwoo Chah) из Стэнфорда использовали модели клеток и вирусов для изучения ранних этапов вирусной инфекции. Использование липидных везикул вместо настоящих клеток позволило изучить способ разрыва везикул в результате их взаимодействия с PEP1, спиралевидным пептидом, походящим на пептид, входящий в состав вируса гепатита С.

При вторжении вируса в клетки он сливается с клеточной мембраной и вводит свой генетический материал в клетку хозяина, превращая ее в «химический завод» по производству составных частей для копий вируса. Известно, что между слиянием вируса с мембраной и поступления его генетического материала в клетку существует промежуточная стадия, на протяжении которой и решается судьба клетки. По словам Заре, после проникновения вируса в клетку инфекция приобретает необратимый характер, поэтому для разработки противовирусных препаратов важно обращать внимание именно на фазу проникновения вируса в клетку.
Заре и Ча изучили стадию инфильтрации вируса в клетку с помощью метода микроскопии поверхностного плазмонного резонанса [surface plasmon resonance (SPR)], позволяющей изучить оптические свойства липидов. Благодаря тому, что неповрежденные и перфорированные липидные везикулы обладают различными оптическими свойствами, метод SPR позволяет наблюдать процесс разрыва в реальном времени. Исследователи установили, что после контакта везикул с PEP1, пептид располагается на их поверхности, образуя плоскую третичную структуру, после чего меняет свою конформацию, проделывая пору в везикуле, превращая ее в липидный бислой.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b802632g

[sychbird]

Демоны Максвелла могут жить на наноуровнях бытия[/size]

Шотландские химики разработали наноустройство, работающее как клапан, разрешающий движение молекул лишь в одном направлении. Самое необычное в новом молекулярном приборе то, что с его помощью молекулы покидают наиболее термодинамически выгодное положение. Последнее обстоятельство доказывает, что искусственно созданные наноструктуры могут вести себя подобно биологическим системам, работающим в каждой живой клетке.
Дэвид Лейг (David Leigh) с соавторами из Университета Эдинбурга разработали молекулярный мотор, приводящийся в движение светом, для выполнения задачи, впервые формулированной Джеймсом Клерком Максвеллом (James Clerk Maxwell) в 1867 году. Знаменитый физик предложил «сверхъестественный» способ нарушения второго закона термодинамики, запрещающего самопроизвольный перенос тепловой энергии от менее нагретого к более нагретому физическому телу. Максвелл предложил следующую абстракцию: для нагревания более горячего тела за счет более холодного маленький демон должен играть роль своего рода диспетчера в движении газообразных молекул. Демон Максвелла должен открывать ворота между двумя емкостями с газом, пропуская в одну емкость частицы, движущиеся с высокой скоростью, а в другую – с низкой. Если в ходе работы «демона-привратника» система не получает дополнительной энергии, она может самопроизвольно отклониться от состояния устойчивого термодинамического равновесия.

Однако очевидно, что для смещения положения равновесия без использования сверхъестественных сил система требует ввода энергии. Наномолекулярный прибор, созданный учеными из Эдинбурга может перемещать фрагменты молекулы в различные положения и приводится в действие светом.

Молекулярный прибор представляет собой ротаксан, состоящий из двух фрагментов (см. рисунок): длинную гантелеобразную молекулу (блокированную с обоих концов объемными бис-третбутилфенильными группировками), вокруг которой располагается макроциклическая краун-эфирная структура (обозначена красным на схеме), способная двигаться вдоль оси «гантели» между двумя различными структурными фрагментами (синий и зеленый цвета на рисунке).
После того, как под действием излучения стильбеновая группа (синяя) переходит в распрямленное конформационное состояние кольцо ротаксана (красное) может свободно переместиться в противоположный конец стержня (зеленый). (По материалам Nature)/
Роль активируемых светом ворот в предлагаемом приборе играет стильбеновый фрагмент. В нормальном состоянии этот структурный элемент изогнут таким образом, что краун-эфирное кольцо фиксируется с одного конца ротаксанового стержня. Облучение системы светом приводит к тому, что уголковая конформация стильбенового фрагмента линеаризуется, в результате чего кольцо свободно перемещается к противоположному фрагменту «гантели» ротаксана. За счет светопоглощающих молекул растворителя возбуждение стильбена гасится, конформация вновь меняется от линейной к уголковой и «молекулярные ворота» запираются. Исследователи наблюдали точное положение ротаксанового кольца с помощью ЯМР. По прошествии времени они обнаружили, что подавляющее большинство краун-содержащих колец оказались локализованными на максимальном удалении от стильбенового сайта «гантели» – в менее термодинамически выгодном положении. Лейг отмечает, что его разработка – первый пример «молекулярного клапана», подобно демону Макс! велла разрешающего движение частиц только в одном направлении.

Источник: Nature, 2007, 445, 523

[sychbird]

Нанотрубки вулканического происхождения[/size]
Выводи и предположения изложенные в статье имеют значения при оценке недавно появившихся теорий о вероятной роли периодических наноструктур в механизмах формирования переносчиков генетического кода.

C момента открытия углеродные нанотрубки (УНТ) нашли свое применение во многих областях науки и техники. Тем не менее, использование УНТ в промышленных масштабах ограничивается высокой стоимостью их производства.
Ситуация с малой доступностью УНТ может измениться в скором времени благодаря работам исследователей Института Фрица Габера в Берлине. Данг Шенг Су (Dang Sheng Su) с соавторами использовали образцы вулканических пород со склонов действующего вулкана Этна для получения УНТ и углеродных нановолокон (УНВ) простым осаждением из газовой фазы.
Было выяснено, что микрочастицы оксидов железа природного происхождения, находящиеся в составе застывшей лавы, представляют собой эффективный прекатализатор, использование которого может привести к созданию более удобного производства УНТ. Исследователи дисперировали образец породы обработали его водородом при 700 градусах Цельсия, восстановив оксиды до наночастиц металлического железа.
При пропускании газообразных водорода и этилена над полученной пудрой наночастицы железа катализируют распад этилена до свободного углерода, оседающего на поверхности «восстановленной» лавы в виде УНТ и УНВ. Ученые из Берлина отмечают, что их метод получения наноструктур углерода основан на применении доступного в больших количествах прекатализатора, каталитически активное железо не загрязняет УНТ и УНВ, что автоматически исключает стадию очистки аллотропных модификаций углерода от частичек катализатора.
Работа группы Су интересна также и с точки зрения геохимии. Вулканическая деятельность в условиях добиотической (безкислородной) атмосферы Земли могла производить метан и водород, а это, в свою очередь ставит вопрос – не могли ли УНТ и УНВ образовываться на Земле миллиарды лет назад.
Источник: Angew. Chem. Intern. Ed., 2007.

[sychbird]

Предок всех ферментов[/size]

Исследователи расшифровали трехмерную структуру соединения, претендующего на роль первого биологического катализатора в истории биохимической эволюции. Открытие проливает свет на ключевой момент происхождения жизни.

Самый главный вопрос, волнующий ученых, изучающих феномен происхождения жизни, состоит в определении структуры первой самовоспроизводящейся молекулы. Нуклеотиды управляют синтезом белков, белки регулируют синтез нуклеотидов – какие соединения появились первыми? Большинство исследователей полагают, что первыми самовоспроизводящимися молекулами являлись рибозимы – РНК, способные как генетическому кодированию, так и проявляющие каталитические свойства.
Открытие таких РНК-катализаторов в 1980-х привело к появлению гипотезы о «Мире РНК», предшествовавшем миру современных биологических систем, основанных на использовании ДНК и белков. Рибозимы обнаруживаются в биологических системах и сейчас, но, будучи реликтами биохимической эволюции, они управляют лишь некоторыми каталитическими процессами и не воспроизводят сами себя.
Один из катализаторов гипотетического «мира РНК» – L1 рибозимлигаза отвечает за каталитическое формирование 3' и 5' фосфодиэфирных мостиков, характерных для всех нуклеиновых кислот.
Уильям Скотт (William Scott) из Центра Молекулярной Биологии РНК Университета Калифорнии расшифровали трехмерную структуру этого рибозима. Расшифровка структуры небелкового биологического катализатора позволяет предположить, каким образом рибозим реализует свои каталитические свойства. Третичная структура рибозима обуславливает наличие «кармана», с которым связывается ион магния, способный координироваться с тремя фосфатными группами.
Джерард Джойс (Gerald Joyce) из Исследовательского Центра Скриппса Калифорнии отмечает, что кристаллическая структура позволяет предположить, какое вещество играло роль первого биологического катализатора. Он уверен, что в ближайшее время биохимики смогут расшифровать структуры других лигаз, а также рибозимов, осуществляющих функции полимераз и репликаз, чтобы поглубже взглянуть на «мир РНК».

Источник: Science, 2007, 315, 1552

[sychbird]

Кое что интересное, о механизмах приспособления бактерий, позволяющих им, в принципе, выживать и в космосе.
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1154456

[sychbird]

Вот так тихо и незаметно наступает эра "Творения Новой жизни"  :cry:  

Белки из непротеиногенных аминокислот растут на супердрожжах
Исследователи из США генетически модифицировали дрожжевые клетки, способные производить значительные количества белков, содержащих остатки непротеиногенных аминокислот [unnatural amino acids (UAA)] – такой способностью ранее обладали лишь бактерии.

Все организмы формируют белки из 20 протеиногенных аминокислот, однако протеины, содержащие синтетические UAA могут обладать потенциально полезными биологическими свойствами. Некоторые из них проявляют флуоресценцию, что позволяет наблюдать их движение по клетке, некоторые обладают потенциальными терапевтическими свойствами.
Лей Ванг (Lei Wang) и Кван Ванг (Qian Wang) из Института Сан Диего (Калифорния) разработали способ, позволяющий получать большие количества таких протеинов в значительных количествах с помощью генетически модифицированных дрожжей.
К решению этой задачи исследователи подошли с двух направлений. Первоначально с помощью генетической инженерии они получили дрожжи, способные получать бактериальную транспортную РНК, отвечающую за перенос UAA, более эффективно. После этого из дрожжевых клеток удалили «защитные системы», отвечающие за блокировку внедрения в протеин UAA.
Комбинация подходов позволила увеличить в 300 раз увеличить количество белков, содержащих UAA, которые могут производить модифицированные дрожжи. По их словам речь идет уже о таких количествах, которые могут использоваться для промышленного получения протеинов с UAA для терапевтических или исследовательских целей. Всего исследователям удалось получить протеины, содержащие две разных UAA – DanAla и OmeTyr.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 6066; DOI: 10.1021/ja800894n

[Волк]

прочел заголовок и поперхнулся бутербродом... об чем речь? если жизнь - это само собой разумеется - жизнь. а что такое небиологическая жизнь  - Электроник с Терминатором размножаться стали? Или нежить ккаая-то типа вурдалаков с оборотнями?

Если сурьезно: по-моему варианты "живого" могут быть только на основе либо углерода, либо кремния. Так как углеродные соединения превалириуют в известной вселенной - как, например, метан и др.  углеводороды а также нитросоединения (типа амиака) то шансы обнаружить именно углеродную жизнь на основе аминокислот -  больше.  Конечно возможны принципиальные различия, например в кодировании наследственной информации, состава аминокислот и т.д.  
Отдельно, конечно, стоит вопрос о том, какого уровня сложности будут эти биоформы - прокариоты, эукариоты, многоклеточные системы (а может быть совсем что-то новое?).

[sychbird]

Увы и Терминаторов и нежити всякого сорта, ведущих титанические космические битвы в инете вагон и маленькая тележка.  :lol: Приходиться отгораживаться.

А если серьезно, то Ваши постулаты об углероде и кремнии сегодня уже не выглядят незыблемыми. Появилось достаточно много данных о самоорганизации атомных структур на чужеродной неорганической поверхности, и   не видно фундаментальных ограничений на возможность саморепликации подобных образований. Алюминий как минимум надо включать, экзотику на основе координационных комплексов металлов, мышьяк, серу и фтор возможно.

[sychbird]

В атмосфере Венеры есть озон?[/size]Разведывательный зонд Venus Express впервые детектировал молекулярный гидроксил в атмосфере чужой планеты. Наблюдение поможет исследователям изучить процессы, происходящие в плотной атмосфере Венеры.
Гидроксил-радикалы были обнаружены в верхних слоях венерианской атмосферы на высоте около 100 километров над поверхностью планеты с помощью спектрометра VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer)? Которым оборудован аппарат Venus Express.
Считается, что гидроксил весьма важен для участия в процессах атмосферной химии благодаря своей высокой реакционной способности. На Земле он играет ключевую роль в очистке атмосферы от загрязняющих ее веществ, предполагается, что в атмосфере Марса он не дает диоксиду углерода превращаться в моноксид. Также существует мнение, что на Марсе гидроксилы ответственны за стерилизацию верхних слоев почвы, сделавших ее непригодными для жизни микроорганизмов.
Глава эксперимента VIRTIS Джузеппе Пицциони (Giuseppe Piccioni) отмечает, что поскольку венерианскую атмосферу практически не изучали до миссии Venus Express, у исследователей не было единого мнения о процессах, протекающих в атмосфере соседки Земли. Он надеется, что новое открытие позволит узнать много нового и пересмотреть существующие модели венерианской атмосферы.

Как было продемонстрировано ранее, присутствие гидроксил-радикалов в атмосфере Земли связано с высокой концентрацией озона. Возможно, что это может являться справедливым и для Венеры, и сейчас исследователи пытаются оценить количество озона в венерианской атмосфере, но уже сейчас Пицционе заявляет, что миссия Venus Express и обнаружение гидроксил-радикалов уже показали, что Венера является куда больше землеподобной, чем предполагалось ранее.

Источник: European Space Agency press release

[sychbird]

Новые данные о бактериях-прекариотах, обнаруженных на глубине свыше 1000м под дном океана.  Часть экземпляров оказались живыми[/size].

Here, we provide evidence for low concentrations of living prokaryotic cells in the deepest (1626 meters below the sea floor), oldest (111 million years old), and potentially hottest (~100°C) marine sediments investigated. These Newfoundland margin sediments also have DNA sequences related to thermophilic and/or hyperthermophilic Archaea. These form two unique clusters within Pyrococcus and Thermococcus genera, suggesting unknown, uncultured groups are present in deep, hot, marine sediments (~54° to 100°C). Sequences of anaerobic methane-oxidizing Archaea were also present, suggesting a deep biosphere partly supported by methane. These findings demonstrate that the sub-sea-floor biosphere extends to at least 1600 meters below the sea floor and probably deeper, given an upper temperature limit for prokaryotic life of at least 113°C and increasing thermogenic energy supply with depth.
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/320/5879/1046

[pkl]

Что такое thermophilic, я себе представляю. А вот что такое hyperthermophilic?

[pkl]

...А если серьезно, то Ваши постулаты об углероде и кремнии сегодня уже не выглядят незыблемыми. Появилось достаточно много данных о самоорганизации атомных структур на чужеродной неорганической поверхности, и   не видно фундаментальных ограничений на возможность саморепликации подобных образований. Алюминий как минимум надо включать, экзотику на основе координационных комплексов металлов, мышьяк, серу и фтор возможно.

Да? И как Вы это себе представляете?

[sychbird]

Что такое thermophilic, я себе представляю. А вот что такое hyperthermophilic?

Введение нового термина есть лучший способ повлиять на цитируемость свох работ, забота о чем есть первостатейное дело в карьере исследователя.  Это примерно как число выигранных процессов для адвоката. Если повод достойный, то я лично отношусь к таким деяниям с понимнием. :wink:

[sychbird]

...А если серьезно, то Ваши постулаты об углероде и кремнии сегодня уже не выглядят незыблемыми. Появилось достаточно много данных о самоорганизации атомных структур на чужеродной неорганической поверхности, и   не видно фундаментальных ограничений на возможность саморепликации подобных образований. Алюминий как минимум надо включать, экзотику на основе координационных комплексов металлов, мышьяк, серу и фтор возможно.

Да? И как Вы это себе представляете?

В художественной форме лучше всего на примере фтора это изложено у классика НФ Ивана Ефремова. К сожалению не помню  точного названия расказа. Что то вроде "Встречи"??

Ну а если более серьезно, то, ИМХО,  ключевые необходимыми предпосылки для зарождения гомеостатических(способных к функционированию в качестве гомеостатического образования)  физико-химических ансамблей являются два момента: способность к воспроизведению собственной структуры(размножение себе подобных структур) и некоторый физико-химический цикл, позволющий ансамблю получать химическую энергию их окружающей среды.

По первому моменту наиболее  известной разработанной концепцией к настоящему моменту являются циклы Эйгена. Но появляется много других концепций, в частности о возможности саморепликации не на собственной структуре (ДНК), а используя в качестве матрицы поверхность неорганических кристаллов, катализурующих   определенные химические реакции, особенно протонирование.

Значит можно рассматривать все элементы, способные образовывать цепочные структуры сложной конформации (Аl и экзотические комплексные соединения, как аналог структуры водородных связей) и элементы - сильные окислители.

Но я готов признать, что все это достаточно спорно. Но уж очень не люблю категорических высказываний по фундаментальным вопросам, сознательно делающих акцент на ограичение поиска других возможностей.  Никогда не надо  забывать мысленно прибавлять к своим утверждениям ремарку: исходя из того, что известно/общепринято на данный момент. И то, что я написал на вскидку, есть реакция на подобную категоричность.