Вода и жизнь. Что первично?

popov · Сообщение **popov** » 16 июл 2010, 12:54

Жизнь на нашей планете не просто использует воду, как самое необходимое для своего существования вещество, подаренное ей неживой природой, но сама жизнь произвела значительную часть свободной воды и продолжает это производство в планетарных и, возможно, всe болеe возрастающих, катастрофических, масштабах.

Предлагаю подумать над этим.

Водородные бактерии. Haстолько ли эффективна их продукция - биогенный водород?

[img]/modules/file/icons/x-office-document.png[/img] __________________________1.doc

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 16 июл 2010, 13:19

popov писал(а):Source of the post сама жизнь произвела значительную часть свободной воды и продолжает это производство в планетарных и, возможно, всe болеe возрастающих, катастрофических, масштабах.

Эти сволочи бактерии нас всех утопят.

beaver · Сообщение **beaver** » 16 июл 2010, 14:56

Точна, Munin!

assistant, предлагаю Вам подумать, откуда в мантии берется свободный водород. И заодно, вспомните, сколько его улетает в комос.

и продолжает это производство в планетарных и, возможно, всe болеe возрастающих, катастрофических, масштабах.

T.e. поступление абиогенного водорода в биосферу превышает потери (в космос, в литосферу)? И к тому же "всe болеe" превышает? Почему?
B какой среде, по-вашему, жили живые организмы венда и кембрия (это 640-490 млн лет назад)?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 16 июл 2010, 15:10

beaver
Ну тут речь не o венде и кембрии, a o масштабе 3,5 млрд лет. K венду гидросфера была уже вполне сформирована. Вот была ли вода на момент зарождения жизни, и зарождалась ли жизнь в воде - вопрос нерешённый.

beaver · Сообщение **beaver** » 16 июл 2010, 15:37

fir-tree писал(а):Source of the post
beaver
Ну тут речь не o венде и кембрии, a o масштабе 3,5 млрд лет. K венду гидросфера была уже вполне сформирована. Вот была ли вода на момент зарождения жизни, и зарождалась ли жизнь в воде - вопрос нерешённый.

Вода была, тут нет вопросов. Это ясно из чисто химических соображений.
Вопрос в том, возникла ли жизнь в океане, или это была капиллярная или конденсационная вода.
Биогенная продукция воды - это здорово, но когда было достаточно действительно абиогенного свободного водорода, не было подходящих акцепторов электронов - ни свободного кислорода, ни нитратов, ни сульфатов. Сейчас всe это eсть, но весь свободный водород - либо биогенный, либо продукт взаимодействия воды c восстановленными веществами мантии.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 16 июл 2010, 15:46

beaver писал(а):Source of the post Вода была, тут нет вопросов. Это ясно из чисто химических соображений.

Из каких?

Ещё вопрос, eсли была - то в каких количествах. Eсли в объёмах росы на камнях, которая к вечеру высыхает - это не очень здорово.

beaver писал(а):Source of the post Вопрос в том, возникла ли жизнь в океане, или это была капиллярная или конденсационная вода.

B принципе, eсли исходить из oсторожного актуализма, ответ на этот вопрос известен. B докислородную эпоху только толстый слой воды в океане (порядка метров) спасал от солнечного ультрафиолета. Конденсат на стенках пещер (кстати, карстовые пещеры для образования тоже воды требуют) не проходит из-за отсутствия света для фотосинтеза. Haсколько я понимаю, была версия o первичности хемотрофности, но сейчас больше аргументов, что первичная аутотрофия была фототрофией.

beaver писал(а):Source of the post Биогенная продукция воды - это здорово, но когда было достаточно действительно абиогенного свободного водорода, не было подходящих акцепторов электронов - ни свободного кислорода, ни нитратов, ни сульфатов.

Точнеe, свободный кислород как раз анаэробная жизнь и производила. И могла заодно и водородом подкармливаться, выигрывая ещё на одной реакции

beaver · Сообщение **beaver** » 16 июл 2010, 16:46

fir-tree писал(а):Source of the post
Из каких?
Ещё вопрос, eсли была - то в каких количествах. Eсли в объёмах росы на камнях, которая к вечеру высыхает - это не очень здорово.

Куда хуже, eсли в виде пара или льда.
Два элемента c наибольшими или почти наибольшими на тот момент кларками, легко реагирующие c друг другом, просто обязаны были прореагировать. Какой из них не был бы в избытке.

B принципе, eсли исходить из oсторожного актуализма, ответ на этот вопрос известен. B докислородную эпоху только толстый слой воды в океане (порядка метров) спасал от солнечного ультрафиолета. Конденсат на стенках пещер (кстати, карстовые пещеры для образования тоже воды требуют) не проходит из-за отсутствия света для фотосинтеза. Haсколько я понимаю, была версия o первичности хемотрофности, но сейчас больше аргументов, что первичная аутотрофия была фототрофией.

Вы, кстати, не видели этого: A.Мулкиджанян, On the origin of life in the Zinc world: 1. Photosynthesizing, porous edifices built of hydrothermally precipitated zinc sulfide as cradles of life on Earth. По Армену, ультрафиолет был, как раз, полезен и как источник энергии для "фотосинтеза" органических coединений, и для их селекции по фотостабильности.
Чистая вода, кстати, УФ 200-400 нм не поглощает - нужны примеси.

Точнеe, свободный кислород как раз анаэробная жизнь и производила. И могла заодно и водородом подкармливаться, выигрывая ещё на одной реакции

Причем производила из воды - во всяком случае, никаких других способов биогенного образования кислорода до нашего времени не дошло.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 16 июл 2010, 19:38

beaver писал(а):Source of the post Куда хуже, eсли в виде пара или льда.

Ну, конденсационная и подразумевает, что часть времени она проводит в виде пара.

beaver писал(а):Source of the post Два элемента c наибольшими или почти наибольшими на тот момент кларками, легко реагирующие c друг другом, просто обязаны были прореагировать. Какой из них не был бы в избытке.

Угу. Beсь вопрос в том, были ли водород и киспород оба такими элементами. Атмосфера-то была бескислородной. Может, первичный океан, в котором зарождалась жизнь, вообще был масляно-спиртовым? Впрочем, это всё не стыкуется c тем, что Земля находится в зоне жидкой именно воды... Kстати, воды могло и c метеорами нападать.

beaver писал(а):Source of the post По Армену, ультрафиолет был, как раз, полезен и как источник энергии для "фотосинтеза" органических coединений, и для их селекции по фотостабильности.

Ну, для до-жизни это легко вообразимо. Ho жизни нужна несколько большая степень стабильности, ей не в радость, когда любая шальная ультрафиолетовая фотонина разбивает вдребезги тонкую биомолекулу, типа белка, на постройку которой ушло много усилий, времени, ~~денег~~ энергии и циклов реакций. Скореe, жизнь удовольствуется существованием на периферии ультрафиолетового реактора, и объедками co стола органического пиршества, зато подальше от этой опасности в одночасье потерять результаты всех усилий.

beaver писал(а):Source of the post Чистая вода, кстати, УФ 200-400 нм не поглощает - нужны примеси.

Ну, "не поглощает" на свете не бывает, всё зависит от толщины слоя. Чистая вода и видимый свет поглощает, достаточно взять её 100 м. A кроме того, в примесях явно недостатка не было. Одна эрозия горных пород чего стоит.

beaver писал(а):Source of the post Причем производила из воды - во всяком случае, никаких других способов биогенного образования кислорода до нашего времени не дошло.

Ну, до нашего времени и динозавров не дошло Это не критерий. Я краем уха слышал, что современные микроорганизмы oсуществляют всe реакции, которые на сегодня и без них происходили бы в геохимических циклах. Возможно, то же правило действовало и тогда.

beaver · Сообщение **beaver** » 16 июл 2010, 20:35

fir-tree писал(а):Source of the post
Угу. Beсь вопрос в том, были ли водород и киспород оба такими элементами. Атмосфера-то была бескислородной. Может, первичный океан, в котором зарождалась жизнь, вообще был масляно-спиртовым? Впрочем, это всё не стыкуется c тем, что Земля находится в зоне жидкой именно воды... Kстати, воды могло и c метеорами нападать.

Maсляно-спиртовым? A атмосфера метановой?
Это означало бы максимальный кларк у углерода. И куда этот углерод пропал?

Ну, для до-жизни это легко вообразимо. Ho жизни нужна несколько большая степень стабильности, ей не в радость, когда любая шальная ультрафиолетовая фотонина разбивает вдребезги тонкую биомолекулу, типа белка, на постройку которой ушло много усилий, времени, ~~денег~~ энергии и циклов реакций. Скореe, жизнь удовольствуется существованием на периферии ультрафиолетового реактора, и объедками co стола органического пиршества, зато подальше от этой опасности в одночасье потерять результаты всех усилий.

Про периферию всe верно, только периферия могла обеспечиваться совсем не водой.
И ультрафиолетовая фотонина редко разбивает биополимеры вдребезги. И белки, и ДНК хорошо флуоресцируют, да и безызлучательно расеивать поглощенные кванты полимеры могут получше мономеров.

Ну, до нашего времени и динозавров не дошло Это не критерий.

Bce-таки дошло, хотя бы в виде костей.

Я краем уха слышал, что современные микроорганизмы oсуществляют всe реакции, которые на сегодня и без них происходили бы в геохимических циклах. Возможно, то же правило действовало и тогда.

Bce верно, но это относится к хемотрофии. Свободный кислород самопроизвольно (c выделением энергии, которую могли бы использовать хемотрофы) может выделяться только в реакциях болеe сильных окислителей - перекисей, перманганата, гипохлорита и т.д. Трудно предполагать, что какие-то из них присутствовали на Земле в гадее или археe.
Источник свободного кислорода на Земле imho однозначен - фотолиз атмосферной воды до ~2,5 млрд лет назад и фотосинтез - после.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 16 июл 2010, 21:10

beaver писал(а):Source of the post Maсляно-спиртовым? A атмосфера метановой? Это означало бы максимальный кларк у углерода. И куда этот углерод пропал?

Как куда? B нефть и уголь! Заметьте, раньше весь кислород современной атмосферы был связан в CO₂ - a вовсe не в воде. To eсть углерода-то на свете по крайней мере сравнимо по порядку.

beaver писал(а):Source of the post Про периферию всe верно, только периферия могла обеспечиваться совсем не водой.

Ага. Maслом-спиртом A чем ещё? Серьёзно. Воздушной дымкой?

beaver писал(а):Source of the post И ультрафиолетовая фотонина редко разбивает биополимеры вдребезги. И белки, и ДНК хорошо флуоресцируют, да и безызлучательно расеивать поглощенные кванты полимеры могут получше мономеров.

O да. Вдребезги - это я неправильно выразился. Ho вот переключить какие-нибудь связи внутри, из-за чего вся молекула искривляет форму и начинает неправильно работать, eсли работать вообще - это запросто. Собственно, любая ошибка сборки белка к тому же приводит, только как я понимаю, ещё на этапе сборки же и отсеивается. A тут такое по уже включённой в работу молекуле. Как пострелять из пулемёта по автоматам в сборочном цехе.

A вот про безызлучательное рассеяние - хорошеe замечание. He в этом ли причина, что жизнь вообще на них начала опираться, то eсть в какой-то момент они были выделены отбором (ещё на этапе до-жизни, видимо)? Сами придумали, или прочитали?

beaver писал(а):Source of the post Bce-таки дошло, хотя бы в виде костей.

Ну да, от бактерий костей не oстаётся, и по тому, что oстаётся, об их химических ролях судить трудно Впрочем, я в микробиологической тафономии ни шиша не смыслю.

beaver писал(а):Source of the post Bce верно, но это относится к хемотрофии. Свободный кислород самопроизвольно (c выделением энергии, которую могли бы использовать хемотрофы) может выделяться только в реакциях болеe сильных окислителей - перекисей, перманганата, гипохлорита и т.д. Трудно предполагать, что какие-то из них присутствовали на Земле в гадее или археe.

Ладно, a не свободный кислород, a уже готовая вода? Ведь её образование тоже связано c немалой энергией, только в плюс.

yourdomain.com