Живи ли са живите организми, и дали е имало възникване на жива материя!?

[makebulgar]

Въпросът може и да е по-скоро философски, или е въпрос на гледна точка, но от гледна точка на химията на практика няма причина да отделяме живата от неживата материя, и те са еднакви - съвкупности от химични елементи. Единствената разлика между тях е че живата материя е многократно по-сложно оргнизирана от неживата. Тоест живата материя не е жива, а е просто по-сложна организация от химически вещества и процеси. Възникването на живота като начална точка е нужно единствено ако приемем, че "жив" е нещо различно от неживата материя.

 

Следващият въпрос е въпросът как така живата материя е станала толкова организирана, как са се получили толкова сложни химически съединения и процеси, и как тази материя, въпреки че е съставена от неживи химични елементи се е организирала до степен наречена Живот! Въпросът е един от най-трудните за науката, но на практика първоначалната организация на химичните елементи от свободни до организирани, тоест "възникването" на живота, може да се обясни чрез прост пример с водата и средата.

Водата, тоест химическото съединение Н2О, на земята в зависимост от средата, тоест в зависимост от външните фактори, може да придобива три основни агрегатни състояния - течно, твърдо и газообразно, като всяко от тези състояния има определен брой физични "изотопи", тоест подсъстояния които зависят отново от средата. Такива подсъстояния са примерно вълните или теченията, които зависят от гравитацията, от вятъра, от температурата, от релефа и от някои други характеристики на средата. Така се получава, че чистата вода има определена "валентност" на състоянията, която е крайна. Всички тези състояния зависят от средата и водят до определена форма и физически своиства на химическото вещество. При определена температура то е в твърдо състояние, при определена сила на вятъра се образуват вълни, и при определена гравитация водата се държи по различен начин. Образуването на вълните е специфично, като вятъра и гравитацията водят до образуване на определени вълни, до отделянето на части от водата при преодоляване на повърхностното съпротивление. Важното в случая е това, че вълните имат строго определена форма, като те не са триъгълни, не са правоъгълни, не са с формата на кубчета, а са познатите ни вълни, които се вълнуват и които се разбиват в брега. Тоест химическите своиства наред с факторите от средата определят определени форми и физични своиства. Всичко това се отнася за идеална среда от Н2О, като всяка добавка от друго химично вещество като примерно NaCl променя химичния състав и съответно променят се подсъстоянията и крайните форми и физични свойства. В нашия случай водата смесена със сол замръзва при друга температура, вълните са с друга форма, плътността на новият разтвор е друга и т.н.

Този пример ако бъде приложен за всички останали химични елементи, за всички останали химичнни съединения, и чрез стотиците и хиляди състояния на средата, ще доведе до стотици хиляди квадрилярди от крайни форми и физични свойства на неживата материя. Тази огромна бройка от форми и свойства обаче не е чист хаос, а е съвкупност от крайни състояния на различните химични съединения.

В крайна сметка в това огромно количество възможни крайни състояния с течение на времето (милиарди години) простата организация на съединения, с натрупването върху нея на нови химични вещества и нови свойства, е станала много по-сложна организация, която притежава определени химични и физични свойства които ние наричаме Живот. Усложнавянето на неживите химични вещества до жива материя по този начин може да бъде обяснено като естествена еволюция, а не като нещо изключително. Така от уравнението на Възникването на живота се изключва всякаква външна намеса от рода на Бог, Създател, Извънземни, или електрически удар от светкавица пораждащ новия живот.  

 

Смртта е просто нарушение на организацията, което настъпва в следствие на несъвършенствата в нея и в следствие на външните фактори. Ако в крайна сметка на Земята настъпи апокалипсисът унищожаващ всяка жива материя, то след още милиарди години е напълно в реда на нормалното организацията на материята да започне отново да се изгражда.

Подобна схема на естествно еволюционно преминаване от простата нежива материя до по-сложната и от там до живата материя, следва да доведе до естественото възникване на живот и във всяка друга плането с подходяща среда разполагаща с нужните химични елементи и преминала през нужното време.

[Incorrectus]

Разбирането на материята само като вещество е вулгарен натурализъм. Материята е обща философска категория за обозначаване на предмети, а не самите предмети. Освен това материята притежава свои фини измерения, които са неподатливи на химически анализи. В това отношение се намесват други науки.

[Гагов]

Не смятам че сложната съвкупност и комбинация, както и сложните процеси между простите неорганични вещества, а и на по сложните органични вещества, може да се нарече живот. Самият живот има способността да изгражда сложна комбинация чрез сложни процеси, на вещества и химични елементи, които сами не биха имали тези способности. Основните характеристики на живота които го определят като живот са : възпроизводство, хранене, дишане, метаболизъм, самоорганизиране, приспособяване,видоизменчивост, рекомбинация със друг жив организъм на наследственна информация геном, съхранение на генетична информация, фенотипни геномни проявления, избирателна активност на хабитат .

[Last roman]

животът започва там, където има репликация - т. е. система /или дори молекулен комплекс/, която може да се възпроизвежда. В този ред на мисли, вирусите примерно са на границата между живото и неживото, защото имат нужда от помощ при възпроизвеждането си. Макар че се счита, че те са еволюционно деградирали, демек опростили се, за да могат да паразитират по този начин.

И все пак имаме и теорията за РНК свят;

http://bgchaos.com/347/origin/theory-abiogenesis/рнк-свят/

[Гагов]

Преди 45 минути, Last roman said:

животът започва там, където има репликация - т. е. система /или дори молекулен комплекс/, която може да се възпроизвежда. В този ред на мисли, вирусите примерно са на границата между живото и неживото, защото имат нужда от помощ при възпроизвеждането си. Макар че се счита, че те са еволюционно деградирали, демек опростили се, за да могат да паразитират по този начин.

И все пак имаме и теорията за РНК свят;

http://bgchaos.com/347/origin/theory-abiogenesis/рнк-свят/

Да, вирусите са на границата м\у живото и не живото, те се размножават и хранят с чужда ДНК. Най простите форми на живот са, аз ги смятам за "тухличките" на живота.

Аз донякъде съм привърженик на панспермията, т.е живота е дошъл от дълбокият космос под формата на вируси със кодирана в тях информация и функция да създава живот от неживото вещество (да усложняват структурите на вече образували се по химичен път сложни неорганични и органични молекули, във условията на младата земя под въздействие на различни фактори, електричество, UV  светлина, топлина от геотермални източници, магнитни полета, космическа радиация) при благоприятни за тях условия каквито са налице при нашата планета. А ето тук http://hicomm.bg/science/bakteriite-mogat-da-obshtuvat-pomejdu-si.html бактерии които  комуникират.

[makebulgar]

Самоорганизирането и оцеляването на организацията са в основата на Възникването на това което наричаме Живот.

Преди 22 минути, Малоум 2 said:

 

Е, знае се поне, че преди появата на "живот" и станала самоорганизацията на неживата материя и саморазвитието й. ... Има еволюция на неживата материя с обединяване и окрупняване на структури от вещества и полета, т. е., Първо е еволюция на материята във Вселената, Галактиката, .Прото-облаци, Слънце, Земя +Луна, охлаждане+течност, приливи+отливи, електрически изпразвания,... и условия за най-различни промени в  "коацерватна" капка, да си пробва изменените СВОЙСТВА на структурите й, доколко са устойчиви, при тотална и локална промяна на външните условия. Има непрестанно изменения на ЕМПоле, а  с метод "проба-грешка" на разнообразните свойства, се отсява сполучливото. Няма смисъл да се търси неоцелялото (фосили за "начало" на нещо), щото превръщанията са много и е изядено -за по-нататъшен кръговрат на материята. Но пък си има "запазено", по свойства (в гените на оцелялото).

...

 

Редактирано Януари 17, 2017 от makebulgar

[Малоум 2]

Ето и едно проучване, съдържащо загадка:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Sabitieto-Lomagundi-tajniiat-eksperiment-na-Bog_68371.html

"Събитието Ломагунди - тайният експеримент на Бог

Скални проби показват достатъчно високи нива на кислород, за да съществува живот

 

Животът е имал възможност да възникне на Земята не веднъж, както смятат по-голямата част на учените, а най-малко два пъти. 

Екип, воден от Майкъл Кип (Michael Kipp) от Вашингтонския университет, откри доказателства в скални проби, които показват, че нивата на кислорода по време на период преди 2.3 - 2.1 милиарда години са били достатъчно високи, за да поддържат съществуването дори на многоклетъчен живот,  разказва сайтът phys.org

В статията си, публикувана в Бюлетин на Националната академия на науките (PNAS), екипът описва анализа на скали, които са образувани по време на периода и намерените доказателства за по-високи от очакваните нива на кислород.

От този геохимичен факт следва, че преди около 2 милиарда години в земните морета можело да се появят неизвестни за нас същества. За съжаление, те не са имали шанс да се фосиилизират и запазят до наши дни. А станалото след това рязкото намаляване на нивото на кислорода в атмосферата, вероятно е унищожило този първи земен живот.

..."

 

Самоорганизацията във вид на "вериги" от дълги молекули, нужни за начало на "живо", може да се изграждат и от други хим. вещества (освен въглерода), като силиций, фосфор, селен и т. н, но не могат да бъдат Устойчиви във времето като структура. Поради Големи отклонения-изменения на интензитетите на различните видове лъчения. При достигане на определена дължина на веригите, те изпадат в резонанс с някои от фотоните на ЕМПоле, при което се разпадат - дължината на вълната става съизмерима (кратна) на дължината на веригата и при достатъчна амплитуда (енергията е амплитуда на квадрат), става разкъсване на веригата.

Тоест - големината на "био-" обектите е решаваща за устойчивост във времето, по отношение и на фона на лъченията.

Въглеродът е най-ситния по атом елемент, т. е., прави най-късите възможни връзки със себе си и с др. хим.елементи и във фона ако късите вълни са с малка интензивност, то веригите от въглерод ще са успешни ... в съществуването си, за основа на по-сложни живи обекти.

 

пп "вериги" са нужни, за "еластично" поглъщане-излъчване и на по-дълги вълни от фона, а и пренос на импулс без да се разрушава целостта на веригата. Само реагира с промяна на дължина и форма, а възвръщането (обратната връзка) е след "отминаване" на кратния фотон от фона, като се преструктурира вътрешно - ентропийни сили - фиксирано състояние с минимална енергия на връзките преди външното действие на фотона....

...

[Last roman]

Кой е мистериозният родоначалник на целия живот на Земята

Нови открития предполагат, че животът вероятно произхожда от негостоприемната среда на дълбоководните "черни пушачи"

ЛУКА вероятно се е хранел с водород и минерали от подводните вулкани. Снимка: NOAA Pmel EOI Program

През последните няколко години ДНК анализът позволи на изследователите да преначертаят дървото на живота в невероятни детайли, но винаги въпросът кой стои в основата на дървото остана. Наистина, малко е вероятно изследователите някога да намерят точният вид, от който започна всичко това.

Но наскоро излезе в списание Nature Microbiology едно доста добро описание на LUCA (last universal common ancestor), ЛУКА - последният универсален общ прародител на всички земни същества.

Животът, какъвто го познаваме в момента е разделен на шест царства: растения, животни, гъби, протисти, еубактерии и археи. Първите четири принадлежат на една империя организми, чиито клетки имат ядро, в което се съхранява генетичният материал. Другите две царства, еубактерии и археи, са едноклетъчни организми без обособено ядро. Всички те са се развили от едноклетъчен прародител, който е живял преди около 4 милиарда години, когато нашата планета е била млада.  Този организъм е междинна връзка между неживата природа на ранната Земя и първите микроби, разказва Smithsonian magazine.

И въпреки че са минали милиарди години еволюция, следите на LUCA все още са видими в гените на съвременните организми. Ето защо Уилям Мартин (William Martin), еволюционен биолог в Университета Хайнрих Хайне в Дюселдорф, Германия, търси отпечатъка на LUCA в гените на бактерии и археи, от които по-късно се развиват еукариотите - организмите с клетки с ядро, към които принадлежим и ние.

Новото проучване на немските учени позволи да се уточни вътрешната организация на универсалния ни прародител. Учените са установили кои гени може да включва ДНК-та на LUCA.

Филогенетичното дърво 

Проследяването на гени в бактерии е особено сложно, тъй като те могат да си разменят генетичен материал в процес, наречен хоризонталния пренос на гени, така че е трудно да се различи дали едноклетъчният организъм е получил гена от прародител или го е взел от друг вид, съобщава Робърт Сървис (Robert F. Service) в Science.

Затова Мартин и неговият екип приемат един по-строг подход за идентифицирането на гените, които е вероятно да са наследени. Вместо да търсят гени, споделени от един-единствен вид бактерии и археи, те търсят такива, споделени от най-малко два вида бактерии и две археи, което индикатор, че генът вероятно е наследен и не е резултат от хоризонтално прехвърляне.

Изследователите анализират еволюционните връзки между различните форми на живот на Земята. След като установяват кои протеини се кодират от генома на прокариотите (бактерии и археи), учените избират тези, които отговарят на няколко критерия. На първо място, протеинът трябва да присъства както у бактерии, така и в археи. Второ, ако се изгради филогенетичното дърво (диаграма, показваща еволюционните връзки), то бактериите и археите, които имат имат един и същ протеин, образуват монофилетична група, т.е. имат общ предшественик. Това условие увеличава вероятността, че същите тези протеини, присъстващи в LUCA и от него са се прехвърлили към потомството.

Анализирани са около 6 милиона гени, кодиращи протеини и присъстващи в геномите на 1847 бактерии и 134 археи. От тях учените оформят 286514 групи (клъстери), от които само около 11 000 съдържат протеини на бактерии и археи. Когато построили филогенетичните дървета и проверили протеиновите групи дали следват монофилетичния принцип, останали само 335 клъстера, които отговарят на първоначалните условия.

Тези 355 генни групи са широко разпространени във всички съвременни организми, което означава, че вероятно са гени, предадени от LUCA.

^{Филогеничното дърво. Схема: kennislink.nl}

Биолозите обръщат внимание на тези гени, които съставят ключовата информация в клетките на живите организми. Това са около 19 протеина, участващи в синтеза на рибозомите и 8 ензима, които играят важна роля в образуването на транспортната РНК - те пренасят аминокиселините до мястото на на изграждането на протеиновите молекули.

Запознайте се с ЛУКА

Тези гени отразяват вероятния метаболизъм на LUCA. Реконструираният геном на LUCA показва, че той е бил анаеробен, т.е. живял е в среда, лишена от кислород, който е нужен за повечето клетки днес. Той е получал енергия от хемосинтеза - химически реакции, които окисляват минерали.

Това е в съгласие с това, което учените знаят за Земята преди 4 милиарда години. Това е период скоро след формирането на планетата, когато тя непрекъснато е бомбандирана от метеорити и комети, моретата периодично са били близо до точката на кипене, а в атмосферата е нямало кислород. Изследването на тези гени показва също, че LUCA почти сигурно е бил топлолюбив, "термофил". Вероятно е използвал за енергия газове като водород (H₂ ). Днес много микроби произвеждат Н₂ . Но тъй като LUCA ги предхожда, би трябвало да е използвал геоложки източник на водород като хидротермалните одушници(наричани още  "черни пушачи") в близост до подводни вулкани.

Някои от ензимите съдържат желязо-серни клъстери, което показва, че LUCA е живял в среда, богата на желязо. Получена и една друга група протеини, участващи в метаболизма на захарите: гликозилаза и хидролаза. Тези ензими отговарят в съвременните клетки за синтеза на клетъчните стени, което показва, че LUCA е имал примитивна клетъчна стена.

Methanopyrus kandleri - расте при 80-100оC , под 2 000 m около "черните комини" в Калифорнийския залив. Снимка: MicrobeWiki	Methanosarcina acetivorans - анаеробни метаногени, образуващи многоклетъчни колонии в стомаха на чифтокопитни (крави, овце, кози) и в хора. Снимка: MicrobeWiki

Джеймс Лейк (James Lake), еволюционен биолог в Университета на Калифорния, Лос Анджелис, нарича новата работа "забележителна" и "важна стъпка напред." Лейк също така отбелязва, че начинът на живот на LUCA съвпада с две групи съвременни микроби: Clostridium, род анаеробни бактерии, и метаногените (отелящи метан), група археи, които се хранят с водород. Така, въпреки че LUCA отдавна го няма, неговите най-близки роднини все още са около нас. (вж "Екстремофилите - живот на ръба")

http://nauka.offnews.bg/news/Biologiia_16/Koj-e-misteriozniiat-rodonachalnik-na-tceliia-zhivot-na-Zemiata_53388.html

[Last roman]

Ето и интересно инфо за координирани действия при вирусите, което пак поставя въпроса доколко 'неживи' са те;

Вирусите могат да се наговарят помежду си да убият бактерия (видео)

Бактериофаги на повърхността на бактерия. Снимка: Environmental Health Perspectives

Израелски учени откриха, че някои бактериофаги (вируси,които поразяват бактериите) могат да общуват с помощта на сигнални молекули, приемайки решение за това да влязат в спящо състояние или активно да се размножават, разрушавайки заразената бактерия.

Това е първият случай, когато у вирусите е намерена комуникационна система.

Резултатите от работата  публикувани в списание Nature.

Бактериофагите заразяват клетките по два начина - чрез литичен или лизогенен цикъл. При литичния цикъл вирусът активно се размножава в бактериалната клетка, предизвиквайки разрушение и освобождаване на създадените вирусни частици. При лизогенния цикъл геномът на вируса се вгражда в бактериалната ДНК, без да се размножава, което прави клетката устойчива към заразаване с вируси от същия вид, а вирусът изчаква възможност да се активира в бъдеще.

Обикновено един вид бактериофаги се придържат към една от тези тактики, тоест са или литични (репликиращи се) или лизогенни. Но някои може да използват и двата цикъла. Механизмите за избор на тактика на заразяване от бактериофагите не са добре изследвани.

Сътрудниците на Института Вайцман в Реховот и израелския институт за биологични изследвания в Нес-Цион предполагат, че бактериите може да отделят в околната среда химични сигнали (малки пептидни молекули), които да предупреждават техните "роднини" за присъствието на бактериофаги. За да проверят тази хипотеза, те посяват в хранителна среда бактерии от вида Bacillus subtilis, заразени с фага phi3T, който може да има и двата вида цикли. След три часа инкубация средата се филтрира, така да останат само малките молекули без бактерии и вируси. След това тази среда заселват с нови бактерии и ги заразяват със същия фаг. Същото се прави в чиста среда за контрола.

Биолозите са предполагали, че в пренесения разтвор ще има сигнални молекули, оставени от загиналите бактерии, които да предупредят техните роднини за опасността за новата вирусна атака. Реалността се оказала съвсем различна.

Оказало се, че късите протеинови молекули арбитриум (arbitrium), които биолозите изолират от разтвора, всъщност, са предназначени за комуникация между вирусите, а не между бактериите и те се произвеждат от вирусите.

Тези молекули карат вирусът да "превключи" от една към друга програма за размножаване. Наличието на арбитриум означава за вируса командата "скрий се" и той се вгражда в ДНК на бактериите в очакване на нова възможност за заразяване.

Превключването на програмата става, защото арбитриумът блокира вирусния протеин AimR, отговорен за започване на процеса на размножаване на вирусната ДНК и разтваряне на стените на бактериите.

Такава система от сигнали, според учените, работи като форма на колективен вирусен разум, който им позволява да гъвкаво да съгласуват поведението си. Когато вирусите са малко, им е по-изгодно активно да се размножават, да заразяват нови бактерии и да ги убиват, но с течение на времето те стават твърде много и бактериите започват колективно да реагират на инфекцията или броят на бактериите става твърде малък.

Изследователите откриват 112 подобни системи в други бактериофаги. И техните арбитриуми са строго специфични за вирусите от всеки вид. Според учените, подобна система може да присъства в различни фаги и евентуално у други вируси, които инфектират еукариотите (по-сложни организми с клетки с ядра), включително хора. Ако съществуват такива системи, те могат да служат като стимул за развитието на нови лекарства, които пренасят вирусни инфекции в латентно състояние.

"Това трябва да стане революционна публикация", - коментира откритието Марта Клоки (Martha Clokie), микробиолог от Университета в Лестър.

[makebulgar]

Въпросът е, че дори и бактериите са твърде сложни организаци, и дори при тях можем да кажем че са живи, тъй като имат сложна структура и извършват действия. Прехода от неживата към "живата" материя е на много по ниско химично ниво. 

[Last roman]

ами вирусите са ДНК или РНК, обвити от белтъчна обвивка, без органели. По-просто от това - здраве му кажи. Още една идея по-прости са прионите - анормални белтъци, които трансформират нормални такива, образувайки амилоидни плаки в клетките, докато последните не загинат.

https://en.wikipedia.org/wiki/Prion

[vorfax]

On 16.01.2017 г. at 19:30, makebulgar said:

...от гледна точка на химията на практика няма причина да отделяме живата от неживата материя...

Така е. Тухлата и пъпешът също не бива да ги разграничаваме, в контекста на цветовете. Но основна функция на живота е физиологията, а не някакви си прости свойства. В случая всички прилики са грандиозно маловажни на фона на различията, та в неразграничаването по принцип няма логика.
 

[Sherlocks]

Добре, а кога и защо се появяват съзнанието и перцепцията? Не са ли излишни за една сложна физико-химична структура - тя може да си съществува идеално и без тях... И защо и му е на един сложен конгломерат от атоми да пише "Хамлет"? С какво това стабилизира или подобрява химико-физичните му свойства? 

 

Редактирано Май 12, 2019 от Sherlocks

[deaf]

На едно място Ницше казва,цитирам по памет:"Как може нещо да бъде мъртво?" Та въпроса може би е по-скоро дали съществува смъртта?

Преди 2 часа, Sherlocks said:

Добре, а кога и защо се появяват съзнанието и перцепцията? Не са ли излишни за една сложна физико-химична структура - тя може да си съществува идеално и без тях... И защо и му е на един сложен конгломерат от атоми да пише "Хамлет"? С какво това стабилизира или подобрява химико-физичните му свойства? 

 

Съзнанието е само още едно средство хората да могат да общуват още по-сложно и по-добре. Нищо друго.

На другите твои въпроси нямам ясен отговор. Но може би създаването на човека има някаква цел,която той не знае. не трябва да се изключва тази теза.

Някои гениални люде намекват,че висшето изкуство е направило европейците и белите хора толкова красиви. Най-вече класическата музика. Може би целта на "Хамлет" е да създаде по-здраво и красиво човешко ТЯЛО.

[Малоум 2]

Преди 2 часа, Sherlocks said:

Добре, а кога и защо се появяват съзнанието и перцепцията? Не са ли излишни за една сложна физико-химична структура - тя може да си съществува идеално и без тях... И защо и му е на един сложен конгломерат от атоми да пише "Хамлет"? С какво това стабилизира или подобрява химико-физичните му свойства? 

 

Тъй де! Ама няма да мине (сред други) за "сложен конгломерат", ако беше писал само "Омлет"

В основата е памет на структурите - сложност, която е достигнала до съотнасяне на едни абстрактни образи към други и да ги комбинира, донякъде изгодно (егоистично). Сумата на сигнали от всички сетива се ползва в недействителен, абстрактен образ, щото е "запаметен" по случки - даже и болезнени. Не е само реагиране по физико-химичен обмен на сигнали и действие, а е и избор на поведение, след съотнасяне на различно запаметено от сложната структура. Ограничеността на сетивата е еволюционно "кастрирана", с цел съществуване на устойчива сложна структура - демек, това е оцеляло, приспособявайки се в променлива среда, като на Земята.

Съзнанието е за самоосъзнаване, че "мене"-живото не е нещо единствено..., в борбата за храна. Осъзнава нужда от контакти със себеподобни, а вземе ли да обменя мисли със себеподобното ... ще напише подобно писаното в "Хамлет". При талантливо писане - има смисъл на общочовешка мисловна дейност - задаване на въпроси, примерно, с екзистенциално естество. Тази естествена нужда достига до Разум, до умишлено поставяне граници във възможните дейности. И ... така става наистина по-устойчиво на "физико-химични" процеси - ясно му е, че трябва да се съобразява и с други, а това върви към ... цивилизованост, примерно и ... живее по-дълго.

...