(Miért egy) majomszerű lényből fejlődött ki az ember?

Na jó, akkor hülye kérdés részemről (mint írtam, én kémiát tanulok, nem értek nagyon a biológiához): a vírus elvileg képtelen lemásolni a saját nukleinsavát, pont ettől vírus, hogy más sejtekre hagyatkozik a másoláshoz. Az általad linkelt leírásban a vírusnak van replikáz enzime, ami lemásolja az RNS-ét. Ez minden vírusra így van, hogy képes teljesen lemásolni magának is RNS-t, csak a sejtben valamiért jobb? Vagy hogy van ez? Én abból indultam ki, hogy a vírus nem képes replikációra, de akkor ez nem így van?

"Kezdetben nem volt evolúció, mégis kialakult. Nem? A vírusban minden olyan anyag megvan, ami kell az evó vegykonyhájának beindításához. Egy szerencsés környezet kell csak, és kellően mutálódott vírus... Miért tűnik ez nehezebbnek, mint a kezdet?"

Na jó, de az a kezdet nem egy általános dolog. Legalábbis egy esetet kivéve nem tudunk róla, és azt az egy alkalmat sem sikerült sem véletlenül, sem direkt reprodukálnia soha senkinek.

Nyilván ha végtelen sok vírust szórnánk ki, és végtelen sokáig várnánk, akkor biztos kialakulna az élet, hiszen akkor kialakulna magától is. De ha csak fognánk mondjuk egy kiló vírust és lepermeteznénk vele egy földszerű bolygó felszínét, akkor a vírusok valószínűleg kihalnának (szerintem).

"Az általad linkelt leírásban a vírusnak van replikáz enzime, ami lemásolja az RNS-ét."

De hát ezért hoztam fel az érveimben az agyagásványokat, mint pl. katalitikus hatásra. De adtam linket segítő környezetre (onnan):

"Megfelelő, pozitív töltéssel borított ásványi felszínek (mint például a pirité vagy a pozitív ionokkal borított agyagásványé) több okból is fontos szerepet játszhattak a biokémiai reakciók megjelenésében..."

Vagy:

„Cairns-Smith szerint az agyagásvány kristályai vonzó lehetőséget kínálnak. Kevésbé sérülékenyek a nukleinsavaknál, és úgy ahogy a kristályok is, replikálhatók. Az egyenetlenül az agyagrészecskék közé szivárgó fémionok mintáiba elvben kódolható az információ, és reprodukálódhat is, ahogy a kristály rétegről rétegre növekszik. A szennyezett kristályokat talán nem tartja túl életszerűnek az olvasó, ám az evolúcióhoz szükséges alapvető tulajdonságok – replikáció, variáció és szelekció – kivétel nélkül megjelenhetnek az agyagkristályban. Ha a kristály evolúciója már járni kezdte a maga útját, a szín készen fogadja a következő szereplőket: a szerves molekulákat. Ezeket kezdetben talán az agyagkristályok készítették a saját céljukra, például a replikáció gyorsítására, a kristályfelületek összeragasztására vagy tetszőleges másodlagos feladatokra” – Paul Davies

És miért ne lehetnének a vírusaink a szerves molekulákat készen szolgáltató egységek?

Kellően "szétesett" vírus alkatrészek társulhatnak számos olyan kémiai folyamattal, ami nem biológiai eredetű, de rásegíthetnek a "fejlődésre". Persze ebben az esetben nem is mondhatnánk, hogy maga a vírus-forma kezdett el evolválódni, de gondolom nem ez a lényeg.

Azután lehet, hogy egy vírus RNS-e ilyen olyan változással katalitikus hatást mutat fel, míg a másik szintén hibás vírus ráfanyalodik a vele való közösködésére, azzal, hogy ilyen olyan hibásan megkötődik rajta, akár a zavaró, eltérítő más kémiai környezet hatására is, és... felszabaduló, önálló RNS-ek, mint a QBéta esetén...

Vagy ilyesmikre gondolok.

Azért tegyük hozzá - mint mondtam korábban -, roppantmód akadémikus a kérdés (bár érdekes). A hipotetikus földszerű bolygódon aligha valószínű, hogy érintetlen evómentes környezetre lelnénk (már olyan tulajdonságokkal bíró bolygón, ahol a mi vírusaink magukban elviháncolhatnának a számításaink szerint), mert ott már valszeg rég dübörögve zajlana az evó, és az ott elszaporodó, az ottani környezetekhez totálisan jól alkalmazkodott egységek röhögve kiszorítanák az ottani kontextusban totál tapasztalatlan zöldfülű vírusainkat.

És ha mindenképpen a Pánspermiumaimat :) szeretném elhinteni egy erre a célra kiszemelt „üres” bolygón, akkor biztos, hogy nem a vírusokkal próbálkoznék, úgyhogy feltehetőleg sohasem tudjuk meg, konkrétan kinek van kisebb nagyobb igaza a kérdésben... de gondolkodni jó! :)

Bár, ha egy nagy vírus kolónia megmarad egy nagy becsapódás után, egy a Földből az űrbe kiszabaduló termetes rögön, és az átszáguldva az űrön... (mondjuk a fenének hiányzik itt egy nagy becsapódás, még akkor se, ha engem igazolna – huh – inkább legyen neked igazad…:))

Who nows...?

Várjunk csak...

"Nyilván ha végtelen sok vírust szórnánk ki, és végtelen sokáig várnánk, akkor biztos kialakulna az élet, hiszen akkor kialakulna magától is"

Hiszen akkor egyetértünk. De miért magától alakulna ki? Mi szolgáltattuk a nyersanyagot vírus formájában.

Egy kiló vírus szerintem is kevés, de én hatalmas tömegről beszéltem, és szélesen szétszórva...

Mára el...

Majd holnap.

Ez az agyagásványos ötlet elég érdekes, főleg hogy részben ehhez kapcsolódik a saját kis "kutatásom" is. Már nem az evolúciós oldalához, csak részben az agyagásványokhoz kötődő szerves anyagokhoz. Valahogy elsőre átugrottam ezt az egészet, most visszakeresve tényleg írtál erről.

Mondjuk egy ilyet megnéznék. Ásványok katalitikus hatásához kötődő szerves anyagok evolúciója. Wow.

Igazából meggyőztél. Én alapból úgy képzeltem el a kísérletet, ahogy eredetileg leírtam, hogy viszonylag kis mennyiségű vírust leszórunk valahol. De ha elég nagy mennyiséget szórunk le, és mindenhol, vagyis nagyon speciális körülményeket is figyelembe veszünk, plusz olyan hatásokat, mint a vírus maradványos esetleges katalitikus hatásait, stb., talán lehetséges, hogy tényleg kialakuljon egy szaporodásra képes kezdemény. És onnan már mehet az evolúció. Aztán idővel talán egy mókust kapunk eredményül :)

Kedves Cerevisiae!

"Írod, hogy „magasabb” rendű létformák nem alakulnának ki a vírusból..."

Nem ezt írtam. Ezt írtam (amit te is idéztél):

"Ez felettébb valószínűtlen..."

A nem alakulhat ki véleményem szerint nem igazán egyezi a felettébb valószínűtlennel.

Plusz:

"ha tesztképpen elárasztanánk velük egy olyan bolygót, ahol minden környezeti feltétel adott az evolváláshoz"

Hol volt ilyenről szó? Te is idézed az első válaszolót:

"Ha az influenza vírust ilyen mérhetetlenül sok időre leraknád egy üres bolygóra"

Az "üres bolygó" számomra nem egyezik azzal a kifejezéssel, hogy "minden környezeti feltétel adott az evolváláshoz".

Ezt írod:

"mert úgy gondolom, hogy az ilyen bolygón már eleve beindult volna az evolválás"

vs. az 5. válaszomból:

"a válaszoló az alatt, hogy "üres", azt értette, hogy nincs rajta élet"

Az igaz, hogy talán kicsit szűkre vettem a megfogalmazást (és attól tartok, nem is sikerült túl érthetőre). De akkor hadd fogalmazzam kicsit újra: elképesztően valószínűtlen, hogy egy vírus gazdasejt, vagy annak belsejéhez hasonló környezet nélkül reprodukálja magát.

Természetesen az sem mindegy milyen vírusról van szó! Vannak olyan vírusok, amik gyakorlatilag csak a szükséges monomereket és energiaforrást igényelnek, és a többit lényegében megoldják (nagy, összetett DNS vírusok). Ezek esetében tényleg viszonylag "egyszerű" a helyzet. De sok vírus gazda enzimeket igényel a reprodukciójához.

"Új „enzimekhez” is juthatnak, hiszen számos környezetben nem biológiai katalitikus felszín is van. Pl. agyagásvány felszínen nukleotidok is és aminosavak is könnyebben polimerizálódnak"

Ez igaz, csak elképesztően távol áll egy katalitikus agyagfelszín aktivitása egy replikációt segítő enzimtől (vagy ribozimtől). Épp az a jelenleg legelfogadottabb elképzelés (RNS világ) lényege is, hogy először önmaguk másolásának katalizálására képes RNS-esek alakultak ki, és csak ezután a fehérje enzimek, mivel az információhordozó hordozó molekulák (nukleinsavak) és a fehérje enzimek együttes megjelenése rendkívül valószínűtlen.

A Sol Spiegelman féle kísérletfelemlegetése bizonyos értelemben jogos, de éppen a szükséges körülményekre próbáltam ezzel utalni (talán kicsit túl szűken):

"hacsak a bolygón a környezet nem olyan mint egy sejt belsejében"

Ezen kívül felhívnám a figyelmet arra, hogy az enzimet a kísérletben kívülről vitték be! Azaz ebben a rendszerben az enzime mennyisége előbb utóbb elfogyna az utánpótlás nélkül, így lehetetlenné téve az RNS szaporodását és evolválódását (hacsak nem tesz szert önreproducós képességre, amire tudtommal nem volt példa)!

Kedves Cerevisiae, reagálva 11-es, nekem címzett kommentedre:

Először is, teljesen felesleges ilyen hosszú kommenteket írni, mert meglehetősen redundáns, és nem túl magas az információ tartalma, meg egy csomó minden nem releváns egyátalán. Elveszik a lényeg.

Azt írod, hogy: "Véleményem szerint, ott ahol az evolválás feltételei adottak (megfelelő nagyságú variáció – kellően magas számú populációk, ahol megfelelő mértékű az allél gyakoriság, színes, támogató környezeti spektrumban), ott a dolog ilyen egyszerű, vagyis elég pusztán a szelekciós nyomás. "

Tehát definiálsz egy sor peremfeltételt, és levezetsz egy sor, a feltételek teljesülése esetére érvényes, következményt. Csakhogy ezek nem igazak. Mi az, hogy megfelelő nagyságú? Mi az, hogy megfelelő allélgyakoriság???? Ha jön valaki, és azt mondja, hogy ideális gázok nem léteznek, akkor légyszi ne vezesd le az ideális gázok állapotegyenletét, mert az nem releváns.

Az ideális kvázi "végtelenül nagy" populációk, és a "kellően nagy" allélgyakoriság alkalmas arra, hogy az embereknek meg lehessen érthetően magyarázni az evolúciót, de ahogy az ideális gázoknál, a valóság ott kezd érdekes lenni, ahol a model érvényessége véget ér.

Épp az a lényeg, hogy amikor a mutáció létrejön, akkor csupán egyetlen egyed hordozza, aminek a túlélése ezernyi dologtól függ, és a mutáció statisztikus hatása elenyésző erővel járul csak hozzá az egyed túléléséhez és szaporodásához. Pl. van egy mutáció, ami mondjuk 2 ponttal megnöveli az IQ-t, ami marginális mértékben növelni tudja az egyet túlélésének esélyét. Statisztikai megfontolásból nyilvánvaló, hogy nagy az esélye annak, hogy az az egyed, amiben a mutáció kialakul, valójában átlag alatti IQ-val fog rendelkezni (a kedvező mutáció ellenére), és valójában szelekciós hátrányban lesz a populáció többi tagjával szemben. Tehát a statisztikusan elvárható előny nem érvényesül. Ha már a sorozatos véletleneknek köszönhetően ez a variáció fennmarad, és elterjed annyira, hogy a mutáció hordozói jelentős hányadát alkotják a populációnak, akkor már kimutatható lesz a szelekció előny.

Persze ez minden mutációra igaz és minden egyed újabb és újabb mutációkat hordoz, de ettől függetlenül, az, hogy egy új, komplex tulajdonság kialakul, az meglehetősen rendkívüli esemény. Elég csak arra gondolni, hogy az eukarióták megjelenését megelőzően a prokarióták már évmilliárdok óta lakták a bolygónkat. Az több idő, mint amennyi azóta eltelt! Simán lehetett volna, hogy nem alakul ki eukarióta élet egyátalán. Egyátalán nem szükségszerű.

Ugyan ez a majmokkal: ugyan azon a szavannán egy csomó faj élt együtt, ugyan olyan változó környezeti feltételek mellett, minden ott élő populációban ezernyi változat jött létre folyamatosan, működött a szelekció, mégis egy majom állt kétlábra és kezdett eszközöket használni és nem valami más. Más állatokban egyszerűen nem halmozódtak ilyen irányban a mutációk, és a megelőző év(tíz/száz)milliókban sem történt ilyesmi. A dinoszauruszok között is hiába volt ezernyi specialista, extrém anatómiai berendezkedéssel, hiába éltek jóval az emlősöket meghaladó időskálán keresztül a földön, mégsem kezdtek el eszközöket készíteni és nincs nyoma dinoszauruszok által épített kultúrának. Éppen ezért, azt feltételezni, hogy ez az emlősök/majmok esetén ez szükségszerű esemény volt, szerintem hülyeség. Erre utaltam, amikor azt írtam, hogy csodának tekinthető az emberi faj kialakulása.

"Én alapból úgy képzeltem el a kísérletet, ahogy eredetileg leírtam, hogy viszonylag kis mennyiségű vírust leszórunk valahol. De ha elég nagy mennyiséget szórunk le, és mindenhol, vagyis nagyon speciális körülményeket is figyelembe veszünk, plusz olyan hatásokat, mint a vírus maradványos esetleges katalitikus hatásait, stb., talán lehetséges, hogy tényleg kialakuljon egy szaporodásra képes kezdemény. És onnan már mehet az evolúció. Aztán idővel talán egy mókust kapunk eredményül :)"

Ez marha jól hangzik, de nem jelent semmit. Ha egy végtelen nagy területen végtelen sok vírust leszórunk, akkor 100%, hogy 2 napon bellül kialakul (mivel semmilyen természettudományos törvény nem tiltja) egy jódlizó dinoszaurusz. :D

A kérdés az, hogy egy Föld méretű inhomogén rendszerben, véges, nem, túl hosszú idő alatt, bizonyos folyamatok mennyire lehetnek valószínűek, és a Földön látható evolúciós eredmények mennyire "szükségszerűek". Az az alapvető baj, hogy egyetlen olyan rendszert ismerünk jól, ahol lehetséges élet és az a Föld. A Marson minden bizonnyal valamikor volt víz, és az élet létezése is elképzelhető volt, de nem szükségszerű, sajnos az élet létezését utólag csak megerősíteni lehet, cáfolni aligha. Remek jelölt lehet az Európa, ahol hatalmas folyékony víz óceán van a felszín alatt. Itt lehet, hogy van élet, de az is lehet, hogy nem. Bárhogy is legyen, két (meglehetősen különböző) rendszer ismeretében sem merném kijelenteni, hogy az élet kialakulása szükségszerű/triviális.

"Ez marha jól hangzik, de nem jelent semmit."

De. Azt jelenti, hogy elfogadom ennek a lehetőségét.

"Ha egy végtelen nagy területen végtelen sok vírust leszórunk, akkor 100%, hogy 2 napon bellül kialakul (mivel semmilyen természettudományos törvény nem tiltja) egy jódlizó dinoszaurusz. :D "

Ha egy véges, de változatos helyen, mint pl. egy bolygó, leszórunk annyi vírust, hogy azért mindenfele jusson valamennyi, akkor lehet, hogy tényleg kialakulhatna valamilyen szaporodásra képes molekula, és abból idővel az élet. Ezt írtam le.

"A kérdés az, hogy egy Föld méretű inhomogén rendszerben, véges, nem, túl hosszú idő alatt, bizonyos folyamatok mennyire lehetnek valószínűek, és a Földön látható evolúciós eredmények mennyire "szükségszerűek""

Részemről annyi volt a kérdés, hogy lehetségesek-e viszonylag reális körülmények között ezek a folyamatok. Tehát nem végtelen nagy területen szórunk ki végtelen sok vírust. Mivel eredetileg azt mondtam, hogy nem. Hogy mennyire valószínű, hát...

A vírustól, a bolygótól, és végtelen sok olyan tényezőtől függ, amit nem kötöttünk ki és amúgy sem ismerünk. Úgyhogy erről úgysem mondhatunk semmit. Ha cikket akarsz írni arról, hogy egy képzeletbeli bolygón milyen kritikus vírusszám után tekinthető szükségszerűnek az evolúció, akkor hajrá, elolvasnám. De az én tudásszintemen ez annyiban érdekelt, hogy mennyire elképzelhető ez a folyamat és hogyan, és nekem az pont elég, hogy igen, elképzelhető. Ha ez neked "nem jelent semmit", akkor jól van, nem zavar.

#26-ra válaszolva:

Nos, elmondanám, hogy milyen hatalmas hibákat követtem el eddig… csak azért mert biztosan rejtve maradtak előtted.. .:)

Abszolút jogosan rámutatsz, hogy túldimenzionáltam magamban azt a felvetést, amit az #1-t író topiktársunk megfogalmazott a vírusokról és a bolygójáról, és amit ő is megerősített, tényleg úgy gondolta kezdetben, hogy egy „kis” adag vírust kiszórunk a semmilyen jellemzéssel nem illetett bolygóra, oszt’ vesszük a kalapunkat. Valamiért magától értetődőnek vettem, hogy mindenki valójában arról vitatkozik, hogy az egész bolygót meghintjük vírussal, és az a hipotetikus bolygó földi evós egységeket is képes lenne működtetni (lévén, hogy erősen földszerűnek tituláltam magamban), de valamiért még sincs rajta biológiai evolválás. Ne tessék kérdezni, hogy miért képzeltem itt mindenkiről, hogy az én fejemmel gondolkodik… puff neki, ez történt, bocsika.

Bár kissé félrevezető volt, hogy az #1-t író is leírta kapásból, hogy a vírus önmagában életképtelen, így ő se adott annak nagy esélyt (környezet: kevés vírus, kis helyen), hogy a vírusból mókusszerű állat váljon, vagyis ami azt illusztrálta, hogy a vírusok nagy eséllyel nem lesznek képesek tovább”fejlődni”. Viszont Te az #5-ben kijelentetted, hogy az #1-t íróval ez ügyben vitatkoznál, ám helyette megerősítetted a véleményét… asszem azért ti se nagyon értettétek meg egymást, ezzel engem is kissé megvezetve… ám ezt vedd inkább úgy, hogy a hibáimra keresek mentséget. :)

„elképesztően valószínűtlen, hogy egy vírus gazdasejt, vagy annak belsejéhez hasonló környezet nélkül reprodukálja magát.”

Kérdés, hogy most már fejben váltottál az én verziómra (sok vírus, sok helyen), és még így is kitartasz az elképesztően valószínűtlen mellett?

Én a „sok vírus, sok helyen a földszerű hipotetikus bolygón” elképzelés tükrében válaszolok:

„Ez igaz, csak elképesztően távol áll egy katalitikus agyagfelszín aktivitása egy replikációt segítő enzimtől”

Az általunk vitatott szituáció sok elemében hasonlít ahhoz, ahogyan kialakulhatott az „első” evolúciós egység a Földön. Ha elfogadjuk, hogy nem minden vírus ugyanolyan egy hatalmas populációban, és akár drámaian is eltérhet a szerkezete a társaiétól (halvány lila dunsztunk se lehet arról, hogy ezek a hipotetikus bolygó millió féle környezetében milyen akár hasznos interakcióba léphetnek a környezetek tulajdonságaival), akkor nem értem, hogy miért ragaszkodunk minden áron ahhoz, hogy egy tökéletes vírus éppen mire képes, vagy mire nem. Nem a tökéletes vírus fog itt labdába rúgni, hanem az ilyen olyan mértékben mutálódott vírus, az ilyen olyan elszabadult RNS molekulákról, fehérjetöredékekről sem szabad megfeledkeznünk, amik a saját útjukat fogják járni a különböző számukra akár hasznos környezetekben is (pl. hasonlóvá válnak a prionhoz ilyen olyan mértékben, ami már az újabb kutatási eredmények szerint képes az evolválásra is, bár korábban ezt nem tartották lehetségesnek, továbbá tudjuk jól, hogy egyszerű fehérjék is képesek felmutatni enzimatikus hatást, katalizátorként képesek működni). Akármilyen kicsi a hatásfok, de akkor is ott vannak az egyéb katalizáló tényezők is, és a korábbi fejtegetéseinkben arra is utaltunk, hogy kialakulhatnak a ribozimek is akár (bár nem neveztük nevén a gyereket), ezzel utalva az RNS világ hipotézis nyújtotta lehetőségekre.

Az általad emlegetett RNS világról te is pontosan tudod, hogy senki sem tartja valószínűnek, hogy annak ne lett volna előzménye, így pont ezért próbálkoznak előzményteremtő magyarázat gyanánt a vas-kén világ, a tioészter világ, a lipid világ, agyagásványok… stbstb lehetőségével, ahol prebiotikus pizza, vagy prebiotikus palacsinta összeállhat, vagyis ahol ásványi felszín fogja össze egyfajta „őssejtként” a kezdetleges szerkezetet alkotó összetevőket, és a palacsinta esetén akár vizes oldatban is.

Újabb lehetőségnek látom, hogy amennyiben sok vírusunk képes kristályos változatlan állapotban sokáig fennmaradni (márpedig miért is ne), akkor idővel aktivizálódhatnak is, és alkalmasint már találkozhatnak a prebiotikus pizza, palacsinta adta lehetőségekkel, ami már egyes vírus egyedeknél némileg adhat lehetőséget arra is, hogy ténylegesen a betelepített vírusunk is közrejátszon a hipotetikus bolygón alakuló folyamatokba, felgyorsítva a kialakuló evolválást.

Szeretném felhívni ismét a figyelmedet arra, hogy NEM RENDELKEZÜNK kellő és kimerítő ismerettel arról, hogy a prebiotikus világot és mondjuk az RNS világot összekötő folyamatok mik is lehettek pontosan, ám az biztos, hogy roppant hatásos tényezők játszottak közre, hiszen az élet kialakult a Földön. Mivel a vitánkban szereplő vírusok és környezetek korrelációja éppen ehhez a szituhoz hasonlítható, így semmiképpen nem feledkezhetünk meg arról, hogy a hipotetikus bolygón ezek az általunk közel sem ismert folyamatok ugyanúgy fognak létezni, akár talán hatékonyabb formában is.

Roppant furcsának találom mindennek tükrében azt, hogy valaki magabiztosan megállapítja a vitatott szitunk esetében, hogy mi a nagyon valószínű, meg mi nem, és mindössze arra építve, hogy a mi földi környezetünkben miképpen viselkedik egy általános vírus. Ha valaki valóban számol azzal a számos lehetőséggel a hipotetikus és üres ökológiai fülkék tömegével rendelkező bolygónkon, amit a környezetek és a variációk interakciója teremthet, nem megfeledkezve arról, hogy az általunk nem ismert, de nyilvánvalóan létező igen hatékony folyamatok is léteznek (hiszen élünk, itt vagyunk!), én nem tudok mást elképzelni, mint azt, hogy maximum óvatosan megállapíthatjuk, hogy a fene tudja.

Én úgy gondolnám, hogy ebből a „fene tudjából” lehetne csak egyáltalán kiindulni. Igazán komoly valószínűségeket meg se lehetne határozni, hiszen elképesztően sok számunkra az ismeretlen faktor, amiből csak egy az, hogy egy normál vírus otthon a Földön mire képes.

„hacsak nem tesz szert önreproducós képességre, amire tudtommal nem volt példa”

De valami volt mégis, ami elősegítette a protosejt létrehozását, és az akkor is volt, ha mi még nem tudjuk, hogy mi volt. De ennek a „nem tudjuk mi voltnak” is ott kell lennie a hipotetikus földszerű bolygónkon, amivel kell számolnunk akkor, ha valamirevaló valószínűségre akarunk jutni a vitatott szitunkat illetően.

Ebben legalább egyet tudunk érteni?