Απορία στην Εξελικτική Βιολογία ...

SR-71

AVClub Fanatic
15 December 2010
49,932
Kashyyyk stratosphere - 100,000 ft
Δεν ειμαι βιολογος (ουτε επιστημονας) και εχω μια απορια (που ειχα θεσει νομιζω και σε προηγουμενο νημα)
σχετικα με το ποσο απλα και φυσικα παμε απο τα αμινοξεα στο πρωτο RNA (δηλαδη, την πρωτολεια μορφη ζωης).

Ενα ριβοσωμα ισως αποτελει την αρχαιοτερη μορφη ζωης πανω στην Γη. Οπως διαβαζω, αποτελειται απο μεγαλομορια RNA
και πρωτεινες. Μπορει να συνθετει πρωτεινες και να αντιγραφει τον εαυτο του. Συνηθως το βρισκουμε σε πρωτολειες
μορφες ζωης, οπως ιους, γιατι εχει πολυ μεγαλυτερη ευελιξια απο το δικλωνο DNA. Ενα ριβοσωμα αποτελειται απο
ΤΟΥΛΑΧΙΣΤΟΝ απο 300 σκαλες νουκλεοτιδιων και καθε σκαλα απο 4 νουκλεοτιδια A, C, G, U (Αδενινη, Κυτοσινη,
Γουανινη και Ουρακιλη). Οι πιθανοι συνδυασμοι δεσμων ανερχονται στο αστρονομικο νουμερο των 4^300
(4 νουκλεοτιδια σε καθε εναν απο τους 300 δεσμους).

Για την Γη (και μονο) ο χρονος εμφανισης του πρωτου ριβοσωματος ηταν 13.8 - 3.8 = 10 δις ετη.
Eαν δεν υφισταται Κοσμικη Πανσπερμια, τοτε χρειαστηκαν 10 δις ετη απο την αρχη του συμπαντος για να εμφανιστει
το πρωτο ριβοσωμα στην Γη.

110819-primordial-life-amino-acids-hmed-424p.grid-6x2.jpg


Ας παιξουμε λιγο με τις πιθανοτητες για να δουμε ποσο κοντα στο 4^300 θα φτασουμε !

Το 4^300 σε δυναμεις του 10 ειναι ... 4.15 x 10^180 !

ΑΥΘΑΙΡΕΤΑ τελειως, λοιπον .... και με μοναδικο εργαλειο την στατιστικη και τις πιθανοτητες :

10^10 χρονια μεχρι την πρωτη προβιωτικη σουπα στην Γη, πιο ΠΡΙΝ ... τιποτα. Κανενα παιχνιδι. Καμια εξελικτικη ζαρια
(τουλαχιστον, οχι πανω στον πλανητη Γη). Ξεκιναμε λοιπον με υποθεση οτι για ενα χρονικο διαστημα 200.000.000 ετων
(2 x 10^8 ετη) τα "ζαρια" της φυσικης επιλογης πεφτουν ακαταπαυστα ξανα και ξανα καθε 10^-9 του δευτερολεπτου
πανω σε 10^9 x 10^9 "τσοχες" πανω στον πλανητη (δηλαδη, σουπες Haldane, προβωτικες σουπες που ευνοουσαν
τον πειραματισμο διαφορετικων και πολλαπλων χημικων αντιδρασεων) .....

2 x 10^8 x 365 μερες x 24 ωρες x 60 λεπτα x 60 δευτερα = 6.3 x 10^15 δευτερολεπτα
(το διαστημα των 200 εκατομμυριων ετων, εκφρασμενο σε δευτερολεπτα)

Προσθετουμε στον υπολογισμο και τον απειροελαχιστο χρονο του 1 δισεκατομμυριοστου του δευτερολεπτου (10^-9 sec)
για καθε χημικη αντιδραση :

(6.3 x 10^15 δευτερολεπτα) x 10^9 αποπειρες = 6.3 x 10^24 χημικες αντιδρασεις !
(το συνολο των χημικων πειραματισμων μεσα σε διαστημα 200 εκατομμυριων ετων)

Αντε να δωσουμε και μπολικες "ζαριες" για το παιχνιδι, δηλαδη να υπολογισμουμε οτι ΔΕΝ επεφτε το ιδιο ζαρι ταυτοχρονα
σε ολες τις προβιωτικες σουπες αλλα διαφορετικο σε καθε μια απο αυτες. Ποσα ζαρια να βαλουμε ? Εντελως αυθαιρετα
θα βαλω δισεκατομμυρια δισεκατομμυριων : (6.3 x 10^24 αντιδρασεις) x (10^9 x 10^9 ξεχωριστοι συνδυασμοι αμινοξεων
για να δεσει η πρωτη σταθερη σκαλα RNA) = 6.3 x 10^42 συνολικες ευκαιριες για να προκυψει το δικο μας RNA μεσα σε
200 εκατομμυρια χρονια !!!!

Μαλλον, βρισκομαστε πολυ μακρια απο το 10^180 !!!!!!!

Εγω, θα προσθεσω και τα χρονια της Δημιουργιας, δηλαδη 10 δις χρονια, που αυταποδεικτα ειναι καραμπινατη αυθαιρεσια
αφου το συμπαν ηταν πολυ εχθρικοτερο στην εμφανιση ενοργανης ζωης (για συντομια, 10 δις ετη = 50 x 200 εκατ. χρονια)

(6.3 x 10^42 ευκαιριες) x 50 = 3.15 x 10^44 ζαριες απο την εποχη που τα ηλεκτρονια δεν ειχαν δεσει καν σε τροχιες
γυρω απο τους πυρηνες !!!!!!!


Μετα και απο αυτην την κολοσσιαια αυθαιρεσια, το 10^44 δεν τολμα να δει το 10^180 ουτε με το κυαλι.
Πειτε μου που κανω λαθος για να διορθωσω τους υπολογισμους .... (εννοειται, οτι ειναι μπακαλιστικοι) -bye-

ydny99br-1372035585.jpg
 
Last edited:
Απάντηση: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Το να συζητάμε και να παραθέτουμε "γνώμες" και μάλιστα...πολεμόντας με σύνθετους υπολογισμούς ,σε εξαιρετικά εξεζητημένα επιστημονικά θέματα,έχει κάποιο νόημα;

Εντάξει,δεν μπορεί να μην εξάπτεται η φαντασία μας,απο αρχέγονα ερωτηματικά γύρω απο το σύμπαν και την ύπαρξή μας,αλλά πάν μέτρο άριστον...

Εδώ δεν βγάζουμε άκρη με τα καλώδια στα συστήματά μας...:Banane0:
 
Last edited:
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Εγώ πάντως δεν κατάλαβα σχεδόν τίποτα. Φαντάσου να ήσουν και βιολόγος! -bye-
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Ουφ ... καλα ....
Το σβηνετε το θεματακι (αν αυτο θελετε).
Πιστευα οτι δεν ηταν τοσο εξειδικευμενο (σκετους πολλαπλασιασμους κανω).

Ισως να ηταν καλη ιδεα να παει σε εκεινο το αλλο νημα,
το "Βρεθηκαν αποδειξεις εξωγηινων στην Ανταρκτικη ;" (του φιλου Kosh).
Aλλα νομιζα οτι εκει μεσα θα χανονταν ....
 
Last edited:
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Νικο

"... Perhaps the strongest evidence for the RNA World Hypothesis is the fact that the ribosome,
a large molecular complex that assembles proteins, is a ribozyme. Although the ribosome is made up
of both RNA and protein components, structural and biochemical analyses revealed that the mechanisms
central for translation (the process of assembling a peptide chain based on a RNA sequence) is catalyzed
by RNA, not protein. This suggests that the use of RNA by early lifeforms to carry out chemical reactions
preceded the use of proteins ..."

http://exploringorigins.org/ribozymes.html
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Mαλλον, εχεις δικιο.

Τεσπα ... ας δωσουμε βαρυτητα στην στατιστικη του θεματος.
Πως βγαινει (αν βγαινει) ενας συνδυασμος 4^300 μεσα σε μερικα μυρια χρονακια.
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Επειδή μπορεί να υπάρχουν 4^300 συνδυασμοί RNA, γιατί πρέπει να βγει ένας και μοναδικός; Όλοι καλοί είναι και υποθέτω ότι όλοι μπορούν τελικά να καταλήξουν σε μια βασική μορφή ζωής. Οι ιοί έχουν διαφορετικό RNA μεταξύ τους, έτσι δεν είναι;
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Aυτο, τωρα το διαβαζω !
Υπαρχουν οντως πολλα διαφορετικα RNA ?
Ειχα την εντυπωση οτι μονο ενα RNA υπαρχει ....
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Χαιρομαι που βλεπω τοσο συνθετα θεματα για συζητηση.

Καποιες παρατηρήσεις: Πρωτα απ ολα οι ιοι δεν ειναι ζωντανοί οργανισμοί, τουλαχιστον οχι με την συμβατικη έννοια. Αντιστοιχες "αμφιβολιες" ισχυουν και για τα Prion.

Οσων αφορα τους υπολογισμους, αν και ομολογω οτι δεν τους διαβασα ολους, νομιζω οτι για ενα μικροοργανισμο με 300 βασεις το συνολο των συνδιασμων ειναι 300 στην τεταρτη και οχι 4 στην 300η (η πρωτη βαση εχει 4 πιθανοτητες, η δευτερη αλλες 4) κτλ. ΕΙναι αργα, μπορει να κανω και λαθος..

Τωρα το ποσες "ζαριες" πεφτουν και καθε ποτε ειναι κατι που θελει λιγο σκεψη. Αυτο γιατι οι ζαριες πεφτουν ταυτοχρονα σε διαφορετικα μερη του πλανητη κατα εκατομμύρια η και παραπανω ολες μαζι.

Στον πλανητη υπαρχουν μορφες ζωης που δεν εχουν σαν βαση το νερο (Η2Ο) αλλα το υδροθειο (Η2S). Το αναφερω γιατι αποδεικνύει οτι υπαρχουν παραπανω απο ενας δρομος προς την ζωη και παραπανω απο ενας μηχανισμος "δημιουργιας". Ισως στον πλανητη μας να επικράτησε ο ενεργειακά και χημικα πιο συμφέρων.
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

... νομιζω οτι για ενα μικροοργανισμο με 300 βασεις το συνολο των συνδυασμων ειναι 300 στην τεταρτη και
οχι 4 στην 300η (η πρωτη βαση εχει 4 πιθανοτητες, η δευτερη αλλες 4) κτλ ...

Ναι αλλα, δεν εχει σημασια η σειρα με την οποια διαδεχεται η μια βαση την αλλη ?
Αν η σκαλα δομειται, ας πουμε, με μια ακολουθια του στυλ AGCU-ACGU-AUCG-UACG (16 πιθανοτητες στο συνολο)
ΔΕΝ μπορει να ειναι ιδια με μια ακολουθια του στυλ UACG-AUCG-ACGU-AGCU (παλι 16 πιθανοτητες στο συνολο)
ακομα και αν οι βασεις εχουν την ιδια ακολουθια νουκλεοτιδιων μεσα τους. Εχει αλλαξει η διαδοχη στις βασεις.

Ετσι δεν ειναι ?
 
Last edited:
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Ο σχεδιασμος του γενετικου υλικου δεν εχει να κανει μονο με τις ακολουθιες, ζευγαρια, τεταραδες αλλα και με αποστασεις μεταξυ encoding parts, με repeated patterns, με αλληλουχίες εκκινήσεων και παρα πολλα αλλα. Προσφατα ομαδα ερευνητων ανακοινωσε οτι βρηκε νοημα σε μακροαποστασεις στον γενετικο κωδικα, πραγμα που χωρις να εχω μελετησει δειχνει λογικο και αναμενομενο αν αναλογιστουμε το variable penetration της μη μεντελιανης γενετικης.

Για τους συνδιασμους, εγω ειπα οτι θα ειναι 300^4 για 300 νουκλεοτιδια. Η αλληλουχια που ανεβασες δεν εχει 16 πιθανοτητες αλλα 16 locus και το καθενα απο αυτα μπορει να γεμισει απο 1 απο τα 4 νουκλεοτιδια. Αρα 16^4. Στο αρχικο λοιπον θα εχουμε 300^4

Που και παλι ειναι σχετικο γιατι πολλοι διαφορετικοι μεταξυ τους συνδιασμοι δινουν το ιδιο αποτελεσμα (μηχανισμος μειωσης λαθων των οργανισμων εναντια στις μεταλλαξεις)
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Η καθε ελευθερη θεση που μπορει να καταληφθει.
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Πανο

Δεν μπορω ακομα να καταλαβω γιατι ειναι 4^300 και οχι 300^4 ....
Ειναι 4 ξεχωριστα νουκλεοτιδια (A, G, C, U) σε 300 ξεχωριστες σκαλες (ως προς την διαδοχη τους) .... η δεν ειναι ?

(δεν λεω οτι η δικη σου συλλογιστικη ειναι λαθος, απλα δεν καταλαβαινω που ειναι λαθος η δικη μου)
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

εχεις 300 θεσεις στην σειρα για να καλύψεις, και εχεις 4 επιλογες για την καθε θεση
 
Re: Απορια στην Εξελικτικη Βιολογια ...

Γαμωτο μου .... δεν εχω πολυ στιβαρη μαθηματικη παιδεια.

Επειδη μπλεκουμε σε εναν ατερμονο κυκλο στιχομυθιας (κοτας-αυγου) θα επανελθω αργοτερα στο επιμαχο σημειο.
Οσον αφορα τους υπολοιπους συλλογισμους μου με προβιωτικες σουπες και χημικες αντιδρασεις .... ποια ειναι η δικη σου αποψη ?