Вероятность зарождения жизни

[DDuMoH]

Приветствую всех. В начале 200х на телеканале "НТВ" прошел цикл научных передач(выпущено аж 335). После чего был конкурс, в котором победителю была присуждена премия, которая больше нобелевской = 1 млрд евро. Победителем стал некий физик-биолог Дмитрий Чернавский с передачей "Возникновение биологической информации"(257), который, надо отметить, поделил полученную сумму между всеми участниками. Я не специалист, но на мой взгляд достаточно посредственный ученый в своих областях, немножко зациклившийся на своей теме(ну просто обобщения некоторые совершенно неуместны, но это уже оффтоп).
Но вот что действительно важно - это его объяснение зарождения жизни. Он приводит факты, с которыми я не буду спорить, как не специалист и как не сомневающийся в этих фактах(всё-таки многие вещи, согласующиеся с этим, я знал и до просмотра этой передачи). Утверждается, что для образования белка, то бишь для зарождения жизни, необходима последовательность из примерно 200 аминокислот. Это означает, что требуется полинуклеотид длинной в 600 нуклеотидов(каждая 3-ка кодирует аминокислоту). Последовательность должна быть определенная, а всего нуклеотидов 4. Итого имеем количество вариантов в $4^{600}$, что примерно равно $10^{400}$. Постулируется факт, что вероятность зарождения жизни $\frac{1}{10^{400}}$. А дальше самое интересное: количество попыток, произведенное на Земле, примерно равно $10^{30}$ и профессор делает гениальный вывод: перемножим эти числа и получим абсурдно малое число $\frac{1}{10^{370}}$ и вот видите-ли наша вероятность зарождения жизни. Закрадывается вопрос, кто научил профессора так считать вероятности? Ну вы понимаете, что я сделал дальше:
$\frac{1}{p}+\frac{p-1}{p}\frac{1}{p}+{(\frac{p-1}{p})}^2\frac{1}{p}+...+{(\frac{p-1}{p})}^{n-1}\frac{1}{p}+...=P_1$
где $P_1$ , очевидно, вероятность того, что с некоторой попытки реализуется вероятность $p$. Наша сумма - сумма геометрической прогрессии, возьмем ее "частичные суммы":
$S_n=\frac{1}{p}$ $\frac{1-({\frac{p-1}{p}})^n}{1-\frac{p-1}{p}}=1-({\frac{p-1}{p}})^n$
Теперь предположим, что мы хотим получить заданную вероятность $P_1$ c $n$-ой попытки:
$1-({\frac{p-1}{p}})^n=P_1$
$n\log \frac{p-1}{p}=\log ({1-P_1})$
$n=\frac{\log ({1-P_1})}{\log \frac{p-1}{p}}$
Таким образом, мы получили равенство, связывающее количество испытаний с вероятностью получения жизни. И что же получается? Не трудно подсчитать с помощью вычислительной машины, что при количестве испытаний $10^{15}$ мы получаем вероятность появления жизни примерно в 0.99999. А испытаний было еще больше на 15 порядков, а у нас - геометрическая прогрессия, она быстро приближается к единице. Итого мы имеем, что при таких условиях, зарождения жизни - практически достоверное событие на нашей планете, и тот факт, что вы читаете этот текст, не противоречит, а подтверждает известные принципы. Да, тут есть множество допущений, можно уточнить константы, но принцип-то очевиден. Кстати говоря, найденное соотношение не дает надежды на искусственное получение жизни, ибо чтобы вероятность была хоть сколь-нибудь достаточна, надо провести количество опытов с числом по-крайней мере содержащим 7-8 порядков. На этом миф биологов, которые так и не научились считать, о ничтожно малой вероятности зарождения жизни можно считать развенчанным. Если пойти дальше, можно предположить существование планет с некоторыми схожими условиями, то и на них возникновение жизни надо считать достоверным событием...

[Munin]

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Приветствую всех. В начале 200х на телеканале "НТВ" прошел цикл научных передач(выпущено аж 335). После чего был конкурс, в котором победителю была присуждена премия, которая больше нобелевской = 1 млрд евро.

А ссылочку на это событие можно? А то непонятно, откуда у телеканала столько лишних денег.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Победителем стал некий физик-биолог Дмитрий Чернавский с передачей "Возникновение биологической информации"(257), который, надо отметить, поделил полученную сумму между всеми участниками.

Итого каждому - около трёх миллионов? Неплохо за участие в телепередаче.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Я не специалист, но на мой взгляд достаточно посредственный ученый в своих областях, немножко зациклившийся на своей теме(ну просто обобщения некоторые совершенно неуместны, но это уже оффтоп).

Извините, я не очень понял грамматику этой фразы. Это вы - посредственный учёный?

[venco]

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

В начале 200х на телеканале "НТВ" прошел цикл научных передач(выпущено аж 335).

В начале 200х не было не только "НТВ" но и вообще телевидения.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

После чего был конкурс, в котором победителю была присуждена премия, которая больше нобелевской = 1 млрд евро.

Вы представляете себе сколько это - 1 млрд евро?

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Утверждается, что для образования белка, то бишь для зарождения жизни, необходима последовательность из примерно 200 аминокислот.

Вы не перепутали аминокислоты и нуклеотиды? Если есть последовательность из 200 аминокислот, то значит белок уже есть.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Закрадывается вопрос, кто научил профессора так считать вероятности? Ну вы понимаете, что я сделал дальше:
$\frac{1}{p}+\frac{p-1}{p}\frac{1}{p}+{(\frac{p-1}{p})}^2\frac{1}{p}+...+{(\frac{p-1}{p})}^{n-1}\frac{1}{p}+...=P_1$
где $P_1$ , очевидно, вероятность того, что с некоторой попытки реализуется вероятность $p$.

Неправильно. Это вероятность того, что с некоторой попытки реализуется вероятность $1\over p$

Дальше всё посчитано неправильно, но если по делу, то и исходные параметры слишком грубы. Откуда $10^{30}$ попыток? Почему 200 нуклеотидов? Рибосома тоже эволюционировала, и раньше была намного короче, это уже установленный факт.

[Munin]

venco в сообщении #681737 писал(а):

В начале 200х не было не только "НТВ" но и вообще телевидения.

"Икс" - это циферка, заменитель 0, 1, 2 и так далее. То есть читается "в начале двухтысячных", а не "в начале двухсотых" :-)

[venco]

Простите, но это не икс, а русская буква "ха", я проверил. Так что ТС написал "двухсотых".

(Оффтоп)

Если уж к миллиардам придираемся, то почему бы и к этому не?

[Munin]

venco в сообщении #681737 писал(а):

Вы представляете себе сколько это - 1 млрд евро?

Бюджет штата Вермонт. Половина стелс-бомбардировщика B-2. Один запуск шаттла. http://xkcd.com/980/huge
Стоимость всего канала НТВ - 1,4 млрд (долл). http://teledetki.tv/published/?item=bdb8

[DDuMoH]

Так извиняюсь за неточности. По факту:
денег конечно не миллиард а миллион.
событие происходило в начале двутысячных и деньги были выплачены неизвестным спонсором.
ссылка - вот она http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%BE%D0%BD_%28%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0%29
посредственный ученый - Чернавский, я к науке не имею никакого отношения и к тому же это лишь мое мнение.
аминокислоты и нуклеотиды я не путал. белок есть при наличии 200 аминокислот, но их-то надо получить, о чём вы сударь(я все объяснил со слов того-же товарища, 600 нуклеотидов требуется для этого дела)?
посчитано все нормально, приведите аргумент против.
количество попыток взято со слов ученого, рибосома и эволюция тут не причем, у нас еще белок не образовался, какие рибосомы, вы бредите?

[venco]

Будем исправлять ошибки постепенно.

Самый короткий известный белок - 20 аминокислот.

Белок в клетке производится рибосомой - комплексом РНК и белков. Эволюция рибосомы прослеживается, и изначально она была гораздо меньше и состояла только из РНК. Это соответствует популярной гипотезе, что жизнь зародилась не в виде белков и ДНК, а в виде только РНК молекул. У них уже есть способность дуплицирования и катализа. Точно размер минимальной рибосомы пока неизвестен, но есть гипотеза, что 5S rRNA - часть ныне существующих рибосом, является их эволюционным предком, и размер этой части сейчас - 120 нуклеотидов. Изначальный предок, давший возможность добавить в жизнь белки, скорее всего, был ещё короче.

Что касается приведённой вами формулы вероятности, то она просто неверна, можете в этом убедиться, подставив $n=1$.

[Sonic86]

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Утверждается, что для образования белка, то бишь для зарождения жизни

Это противоречит существующим представлениям о развитии жизни. Сначала был мир РНК, а кодирование белков в РНК и ДНК появилось позже. Соответственно, все последующее рассуждение неадекватно.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

необходима последовательность из примерно 200 аминокислот. Это означает, что требуется полинуклеотид длинной в 600 нуклеотидов(каждая 3-ка кодирует аминокислоту). Последовательность должна быть определенная, а всего нуклеотидов 4. Итого имеем количество вариантов в $4^{600}$, что примерно равно $10^{400}$. Постулируется факт, что вероятность зарождения жизни $\frac{1}{10^{400}}$.

Это какой-то унылый примитив, здесь не учтен вышеупомянутый мир РНК и, что очень важно, естественный отбор. Если РНК умела копировать сама себя и время от времени продуцировать мало-мальски полезные белки, даже очень короткие - это свойство могло быть подхвачено отбором и развито до существующего состояния.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

На этом миф биологов, которые так и не научились считать, о ничтожно малой вероятности зарождения жизни можно считать развенчанным.

Кроме того, почему именно 200 аминокислот? Известный регуляторный белок окситоцин состоит из 9 аминокислот, о чем можно узнать тут. И вполне могло быть меньше.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

На этом миф биологов, которые так и не научились считать, о ничтожно малой вероятности зарождения жизни можно считать развенчанным.

докатились. Вы действительно считаете, что для появления жизни достаточно было научиться лишь кодировать белки на ДНК? (а ДНК - она на любой планете валяется тоннами, да? с самого начала жизни Вселенной?). А как вообще по Вашему появились аминокислоты и нуклеотиды? А где они плавали? А из чего они были сделаны? А какова цепочка химических реакций, приведшая к появлению первой РНК? А в каких условиях это происходило? А сколько автокаталитических циклов в этой цепочке реакций? Какую роль играли металлы?

Вообще, следует понимать, что в биологии действует на любом уровне организации очень много факторов. Поэтому с матмоделями в биологии не очень хорошо - они просто слишком длинные и сложные, даже для формулировки.

-- Сб фев 09, 2013 05:08:07 --

DDuMoH в сообщении #681742 писал(а):

количество попыток взято со слов ученого, рибосома и эволюция тут не причем, у нас еще белок не образовался, какие рибосомы, вы бредите?

Да-да, наиболее новое и верное биологическое знание распространяется по телевизору.

[Deggial]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (М)» в форум «Биология и Медицина»
Перенёс в более соответствующий раздел

[DDuMoH]

Sonic86 в сообщении #681753 писал(а):

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

Утверждается, что для образования белка, то бишь для зарождения жизни

Это противоречит существующим представлениям о развитии жизни. Сначала был мир РНК, а кодирование белков в РНК и ДНК появилось позже. Соответственно, все последующее рассуждение неадекватно.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

необходима последовательность из примерно 200 аминокислот. Это означает, что требуется полинуклеотид длинной в 600 нуклеотидов(каждая 3-ка кодирует аминокислоту). Последовательность должна быть определенная, а всего нуклеотидов 4. Итого имеем количество вариантов в $4^{600}$, что примерно равно $10^{400}$. Постулируется факт, что вероятность зарождения жизни $\frac{1}{10^{400}}$.

Это какой-то унылый примитив, здесь не учтен вышеупомянутый мир РНК и, что очень важно, естественный отбор. Если РНК умела копировать сама себя и время от времени продуцировать мало-мальски полезные белки, даже очень короткие - это свойство могло быть подхвачено отбором и развито до существующего состояния.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

На этом миф биологов, которые так и не научились считать, о ничтожно малой вероятности зарождения жизни можно считать развенчанным.

Кроме того, почему именно 200 аминокислот? Известный регуляторный белок окситоцин состоит из 9 аминокислот, о чем можно узнать тут. И вполне могло быть меньше.

DDuMoH в сообщении #681729 писал(а):

На этом миф биологов, которые так и не научились считать, о ничтожно малой вероятности зарождения жизни можно считать развенчанным.

докатились. Вы действительно считаете, что для появления жизни достаточно было научиться лишь кодировать белки на ДНК? (а ДНК - она на любой планете валяется тоннами, да? с самого начала жизни Вселенной?). А как вообще по Вашему появились аминокислоты и нуклеотиды? А где они плавали? А из чего они были сделаны? А какова цепочка химических реакций, приведшая к появлению первой РНК? А в каких условиях это происходило? А сколько автокаталитических циклов в этой цепочке реакций? Какую роль играли металлы?

Вообще, следует понимать, что в биологии действует на любом уровне организации очень много факторов. Поэтому с матмоделями в биологии не очень хорошо - они просто слишком длинные и сложные, даже для формулировки.

-- Сб фев 09, 2013 05:08:07 --

DDuMoH в сообщении #681742 писал(а):

количество попыток взято со слов ученого, рибосома и эволюция тут не причем, у нас еще белок не образовался, какие рибосомы, вы бредите?

Да-да, наиболее новое и верное биологическое знание распространяется по телевизору.

Послушайте, то что я начал обсуждать, связано с теми посылками(вероятности и количество опытов беру как данность с их слов), которые я слышу от биологов и вижу в учебниках не первый раз. Я не собираюсь дискутировать с вами насчет биологических механизмов зарождения жизни, к тому же я вижу вашу достаточную безграмотность в этом вопросе, если вы считаете, что клетка(органеллы типа рибосом) первичны, а белок вторичен, ну это - просто шедевр. В любом случае я не буду спорить с вами в биологическом смысле как неспециалист, если хотите понять, что я считал и почему - посмотрите первые 5 минут той самой передачи. То есть то, что утверждалось как неверно посчитанное, это - неверно с вашей биологической точки зрения, это я и не собирался обсуждать, посему поместил в математический раздел...

[Munin]

DDuMoH в сообщении #681775 писал(а):

Послушайте, то что я начал обсуждать, связано с теми посылками(вероятности и количество опытов беру как данность с их слов), которые я слышу от биологов и вижу в учебниках не первый раз.

Здесь ситуация быстро меняется, и учебники за ней не поспевают. Надо ориентироваться на то, что говорят биологи как наиболее свежую информацию. Например, то, что написано в популярных книгах Маркова - свежачок порядка 2010 года. А то, что вы "видите в учебниках не первый раз" - как раз имеет большой шанс быть устаревшим.

DDuMoH в сообщении #681775 писал(а):

к тому же я вижу вашу достаточную безграмотность в этом вопросе, если вы считаете, что клетка(органеллы типа рибосом) первичны, а белок вторичен, ну это - просто шедевр

Ваши познания слишком обрывочны, если вы считаете, что это "шедевр", и путаете клетку с макромолекулами (рибосома - это макромолекула, комплекс РНК и белков).

DDuMoH в сообщении #681775 писал(а):

То есть то, что утверждалось как неверно посчитанное, это - неверно с вашей биологической точки зрения, это я и не собирался обсуждать, посему поместил в математический раздел...

Жаль, что на замечание venco о ваших математических ошибках вы не отреагировали никак.

[longstreet]

Я многократно слышал отзывы о Д. С. Чернавском как о крупном интересным учёном.

(Оффтоп)

Ещё, однажды случайно ехал с ним в маршрутке, рейсом Пущино-Москва.

[DDuMoH]

Munin в сообщении #681779 писал(а):

DDuMoH в сообщении #681775 писал(а):

Послушайте, то что я начал обсуждать, связано с теми посылками(вероятности и количество опытов беру как данность с их слов), которые я слышу от биологов и вижу в учебниках не первый раз.

Здесь ситуация быстро меняется, и учебники за ней не поспевают. Надо ориентироваться на то, что говорят биологи как наиболее свежую информацию. Например, то, что написано в популярных книгах Маркова - свежачок порядка 2010 года. А то, что вы "видите в учебниках не первый раз" - как раз имеет большой шанс быть устаревшим.

DDuMoH в сообщении #681775 писал(а):

к тому же я вижу вашу достаточную безграмотность в этом вопросе, если вы считаете, что клетка(органеллы типа рибосом) первичны, а белок вторичен, ну это - просто шедевр

Ваши познания слишком обрывочны, если вы считаете, что это "шедевр", и путаете клетку с макромолекулами (рибосома - это макромолекула, комплекс РНК и белков).

DDuMoH в сообщении #681775 писал(а):

То есть то, что утверждалось как неверно посчитанное, это - неверно с вашей биологической точки зрения, это я и не собирался обсуждать, посему поместил в математический раздел...

Жаль, что на замечание venco о ваших математических ошибках вы не отреагировали никак.

Товарищи, я извиняюсь, вы каким местом читаете? Где я написал, что клетка и рибосома это одно и тоже? Я указал, что рибосома это органоид клетки, а клеток у нас нет чёрт побери! Нам нужен белок... Может быть, что-нибудь и устарело, но я это обсуждать не намерен. Замечаний об ошибках не было, это я извиняюсь безграмотность или больная фантазия. Подствьте n=1 и что? Получим вероятность 0.0000000000....1, это - очевидно.

[gris]

Мне кажется, что надо было поясней изложить именно математическую сторону дела.
Есть вероятность некоторого события $p$, не зависящая от количества испытаний. Вероятность того, что событие произойдёт хотя бы раз при $n$ испытаниях, конечно, не равна $pn$, она равна $1-(1-p)^n$, то есть вероятности дополнения к тому, что наше событие не произойдёт ни разу. Если мы раскроем скобки, то при достаточно малом $p$(точнее, $pn$) мы и получим как раз, что искомая вероятность $\approx pn$.