Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Создание искусственной жизни

считается делом времени, насколько можно понять по публикациям, специалисты уже с 80-х годов уверены, что ничего приниципиально невозможного тут нет.
Дальше будут утверждения, которые лучше бы обозначать вопросами. Просто читать текст из одних вопросов будет неудобно, поэтому я свои вопросы, а также и общие для всех вопросы сокращу.

Глубинным теоретическим основанием для взгляда о создании искусственной жизни является представление об уровневой организации. Либо есть особенная материя жизни, либо жизнь построена из того же, что и все прочее, и дело лишь в том, как это организовать. Поскольку это сейчас общепринятый взгляд, не находится возражений к теории искусственной жизни.

Тогда проблема построения искусственной жизни должна иметь параллели в возникновении многоклеточности - тоже уровневый феномен. Эта проблема не решена, и вокруг нее множество непонятностей. Почему многоклеточность не возникает на базе прокариот, а в основном на эукариотах? Точно не известно, есть разные гипотезы. Кажется, должно произойти несколько "межуровневых переходов", чтобы появилась сама возможность организовать следующий уровневый феномен. А ведь эукариотная клетка сама возникала путем нескольких "слияний", вроде слиние бактерии и археи доказано, но предполагается еще несколько необходимых. И, может быть, это произошло не один раз.

Каковы предпосылки многоклеточности? Нет точного ответа. В большинстве источников довольно хаотически перечисляется все, что только можно сказать - специализация, половое размножение, обмен и далее, далее. Несколько отличается по уровню ответ такого типа: а) надо как-то суметь заполнить щели между прежними единицами, для многоклеточных это межклеточное пространство и некой замазкой нужно все заполнить. Это, кажется, хорошее соображение, просто по уровню, но кажется, что не очень принципиальное; б) нужны сигнальные взаимодейсмтвия, сигнальные вещества для контактов между клетками; выполняют до того другие функции; кажется, однако, что на каких-то стадиях можно обойтись без этого элемента, он мог бы быть и вторичным; в) особенные способы соединения, межклеточные контакты, их делают большие группы трансмембранных белков, там еще участвуют скелетные белки; существует несколько типов межклеточного соединения, можно думать, какое первичное (может быть, не самое простое); белки, работаюзщие в этой функции, до появления многоклеточных выполняли иные функции; тут важно, что "простая механическая связь" требует отдельного и специального обеспечения;

Основные теории происхождения многоклеточных возникли еще в 19 веке. Для них характерно, что вся проблема видится в последующей специализации, а именно это объяснить довольно легко. То есть в качестве начала процесса берется неспециализированная колония, которая путем специализации элементов переходит к многоклеточному организму. Теория простая, правдоподобная, легко излагаемая. Совершенно не отвечает на вопросы вроде поставленных выше - отчего нет многоклеточных из прокариот.

Многоклеточность возникала не один раз в разных ветвях жизни. Это повторяемый, естественно-воспроизводимый процесс. Обычно причину возникновения многоклеточности сводят к размеру - стало полезно быть большим, вот и произошла многоклеточность. Дополнением служит теория хищничества - на определенном этапе все приспособления и защиты исчерпаны, и решительный перевес дает увеличение размера, то есть если смотреть на эволюцию жизни с позиции соревнования хищников и жертв, фактор размера должен играть, у клетки существует предельный размер, и в гонке вооружений неминуемо надо выходить выше - к многоклеточности. Однако это рассуждение целиком спекулятивное, оно рассказывает о том, как можно использовать многоклеточность, а не о том, как она возникала.
Интересно, что попытки искусственно созхдать многоклеточность проводились (например, опыты с дрожжами), но не получилось. Пока искусственные многоклеточные - такой же теоретический, воображаемый концепт, как и искусственная жизнь.

Еще недавно говорилось, что многоклеточные появились где-то 600 млн лет назад. Меж тем в 2010 году были найдены многоклеточные возрастом более 2 млрд. лет.

Это виртуальная реконструкция http://phys.org/news197132216.html

Abderrazak El Albani et al. 2010. Large colonial organisms with coordinated growth in oxygenated environments 2.1Gyr ago. Nature. V. 466. P. 100-104. http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7302/full/nature09166.html
Появился термин "франсевилльская биота" http://en.wikipedia.org/wiki/Francevillian_biota К какой группе отностяся эти древнейшие многоклеточные, пока не ясно. Но, раз многоклеточность возникала независимо много раз, понятно, что и другие происхождения - тоже "первые" в своем роде. Как работает технология создания многоклеточности, пока не ясно.


El Albani, Abderrazak; Bengtson, Stefan; Canfield, Donald E.; Riboulleau, Armelle; Rollion Bard, Claire; Macchiarelli, Roberto et al. (2014). "The 2.1 Ga Old Francevillian Biota: Biogenicity, Taphonomy and Biodiversity". PLoS ONE 9 (6). http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0099438


http://all-geo.org/highlyallochthonous/2010/07/how-do-we-know-gabons-multicellular-fossils-are-2-1-billion-years-old/

Тут уместно скзаать: наверное, не случайно, что интеллект появился среди живых существ. Когда сейчас очень оптимистично, еще более оптимистично, чем о искусственной жизни, говорят об ИИ, это как-то недоучитывают. Надеются построить ИИ из того, что есть. Если же считать, что он не случайно живой, то хорошо бы сначала научиться регулярным образом решать уровневые проблемы, например, научиться искусственно создавать многоклеточных - пока из имеющихся клеток. Потом неплохо бы научиться создавать искусственно жизнь, а не "органические молекулы". К этому сейчас есть хорошие подходы, может быть, что-то начнет получаться - в любом случае такие вещи интересно осмыслить на предмет, как это вообще делалось в смысле технологии.

насколько можно судить о ходе мыслей тех немногих, кто думает с претензией на понимание технологии многоклеточности, там всего две идеи. 1) специализация: была колония одинаковых элементов, шла специализация этого целого, под,лучилось целое со специализирвоанными элементами 2) связность: когда единицы сближаются, надо чем-то заполнить промежутки, а единицы склеить, установив между ними при этом коридорчики для прохождения сигналов, ну и обеспечить сами сигнальные молекулы.

Можт быть, если эти проблемы решать не отдельно, а выставить ряд: (искусственная) многоклеточность; искусственная жизнь; искусственный интеллект; - что-то прояснится?

Если кому кажется, что я здесь неловко повернулся, вопрос ставится иначе, известно совершенно иное и т.п. - пожалуйста, рассказывайте, как это все обстоит с вашей точки зрения.
Tags: biology3
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 115 comments