Возникновение жизни не одноразовое событие. Её не было, и вдруг она появилась. А процесс, состоящий из множество шагов.
Так вот, один из этих шагов разгадали канадские учёные: Konstantin Bokov & Sergey V. Steinberg из Монреала.
http://old.elementy.ru/novosti_nauki/431013/Tayna_proiskhozhdeniya_ribosom_razgadana Без предисловие тут не понять.
В каждой клетке имеются рибосомы. Похожи они на конвейеров. С одной стороны входит лента информационной РНК, уже считанной с хранилища информации - ДНК, с другой, молекулы транспортной РНК к ней подносят аминокислоты. А с третей, выходит готовый белок, с чего всё нынче живущее в основном и состоит - мясо и яйца.
Click to view
А эта рибосома состоит из очень длинной молекулы РНК и немного вспомогательного белка. Короче, везде РНК, по этому учёные считают, что с начало жизнь состояла только из РНК, "мир РНК".
Рабочий участок рибосомы, самый главный пятый отдел:
Так она вся соединена:
Но от куда пошла, появилась эта самая рибосома? Неужели случайно она соединилась, или спустилась с небес?
Учёные разделили эту самую длиннющую РНК на разные блоки. В итоге оказалось, что блоков можно отсоединить, одного за другим. Притом один блок всегда портится, а второй остаётся в рабочем состоянии. В итоге, отсоединив блок за блоком, осталось самая суть, ядро. Участок с двумъя рукавами. И эти рукава механически скрепляют аминокислоты.
Но еще этих рибосом из разных видов сравнивали между собой, чтоб выявить общее, наследное.
И всё было так, само ядро рибосомы в красном:
С начало был центр, возможно только одна рукава. А потом они скопировались и появились два. И эти рукава соединяли аминокислоты почти случайным образом в простые протеины. А потом к неё добавлялись разные блоки, один за другим. Но так, чтоб не портило работу уже существующих блоков.
Первые добавленные блоки укрепили стабильность. Потом еще добавились блоки, укрепляющие основные. Потом образовалось прикрепление с еще одной РНК. А так же выросты, которые впускали только правильные транспортные РНК, а так же выпускали уже использованные молекулы транспортной РНК. В усложнённой структуре остался канал для выпуска готового белка.
Самые старые блоки не прикасаются к белкам. А после б, добавленные новые боки соединены уже с белками - тем чего рибосома и производит.
В итоге, нынешняя рибосома невероятной быстрый и точный агрегат по производству белка. А первая простая была далеко не такой.
Еще в клетке энергию нарабатывает некий химический винт. Так его покрутить по малому, пока не будет достаточно, для выработки энергетической единицы АТФ, которая почти как деньги.
Вопрос, а когда смесь веществ стала жизнью. Вот скользкий налёт на камне еще не был жизнью, а тут он, оказывается живой.
Можно предложить критерий неслучайность.
Если РНК и белки на слизистом налёте на камне упорядочены выше случайного, и эта упорядоченность распространяется, это уже жизнь. Даже если вообще не клетки.
А числа подвести уже потом.
Древо жизни:
Интерактивное:
http://www.onezoom.org/Но оно не дерево.
И о чём это нас учит?
С того, что надо начинать с малого, и добавлять по блоку? Как то была такая 3Д фрактальная программа Mandelbulb3D, достаточно культовая. Разработчик отказался от неё. Здоровье. Потом её сообщество передало другому разработчику. Но он развивал в основном свою программу JWildfire, тоже достаточно культовую.
А потом объявился один украинский программист, который пообещал, что он хочет чего то дать 3Д сообществу, и создаст продолжение - Mandelbulb4D. И планы у него были грандиозные, супер-интерфейс и полная совместимость, вот только результата не появилось.
А надо было начать с малого. И предусмотреть модулярность архитектуры. Выпустить минимальную девелоперскую версию. А потом, блоком за блок наращивать сложность. И этим желательно делать всем сообществом, с открытым исходным кодом. Или комерция или энтузиазм группы, другого не дано.
Всё топовые фрактальные программы начались с малого, но очень долго разрабатывались, постепенно наращивая продвинутость. Возможно в мире крупных корпораций и может всё появится сразу.
Открытый Исходный Код для бактерий.
Вообще появился он из академической среды и там царящего свободного обмена знаниями. Производители с свободным исходным кодом успешно конкурируют с мегакорпорациям.
Возможно, в начале появление жизни она тоже была со свободным исходным кодом. Один ген - единица способностей.
Более примитивная живность, как бактерии активно обмениваются генами. Бактерия научилась справляться с антибиотиком, и нечайно передала этот ген другой - вот что ужас для медиков.
Более сложная и большая, реже. Но иногда находят, что какие то жуки переняли ген какой то бактерии или растения - грибов или других растений. Один жук и раз в миллион лет, но таки.
И эта сложная жизнь возникла при неравном слияние двух ветвей микроорганизмом, бактерий и археев (археи проглотили бактерий):
http://elementy.ru/novosti_nauki/433284/Istochnikom_energii_dlya_drevneyshey_zhizni_mog_sluzhit_atsetilfosfat
Первые живые микробы возможно даже не имели клеточную оболочку. И лишь со временем оболочка крепчала. Так что эти одноклеточные, а возможно еще вообще неклеточные организмы могли обмениваться генами куда чаще. Жизнь с начало вообще могла быть лишь скользким слизистым налётом на камне. Или в порах камня.
Если кто то чего то нашёл, то и другие получали его инновативный ген. В итоге собрали вместе всё самое лучшее. Так развитие в первые этапы могла быть особо стремительным.
В науке ввели термин LUCA - Last Universal Common Ancestor, Лука - последний универсальный общий предок. Но лучше назвать ПОП. Так как вряд ли была одна золотая клетка, от которой всё пошло. Скорее уж сообщество клеток.
Земля уже с жизнью:
И в экономике:
А возможно стоило бы создавать площадки, или клубы, где обменивались бы генами опыта.
А теология:
Тут можно добавить еще одно имя Всевышнему: Великий Программист Вселенной. И по моему, оно соответствует правде, том, что сотворение мира соответствует не последовательными актами чудес а программированием Вселенной.
По хасидским представлениям мир сотворяется постоянно. И в каждой поколении есть свои праведники - цадики, и божая искра. Присутствовала ли эта искра во время создание рибосом?
И политика:
Куда уж без неё. А там нужна модулярность. И возможность эволюционного смена модулей. Например, политического руководства страны, со сохранением гос апарата. Или в ходе выборов менять политический курс страны, если он полным ходом идёт на мель.
Еще статья про возикновении жизни:
http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433982/Raznye_otvety_na_vopros_zhizni п.с.
Элементы сайт научный. И пишут там учёные. Конечно, эти статьи сложно читаемы и не топовое чтиво. Но и не привычная схоластика.
Там между букв можно прочесть, как учёные мыслят, и при помощи дедукции находят, а что есть на самом деле. Почти как Шерлок Холмс.