Citaat:
Oorspronkelijk geplaatst door parcifal
Simpele kansberekenig gebaseerd niet op science fiction maar science fact.
Overigens maakt Patrick hier ook een aanname die een beetje neerkomt op het irreducible complexity argument van religioten : dat er geen stapsgewijze progressie is (vanwege geen behoud van informatie).
Dat is niet het huidig standpunt van wetenschappers.
https://en.wikipedia.org/wiki/Abiogenesis |
Jaja, maar dat zeg ik ook. De chemische bouwstenen kunnen vrij spontaan gegenereerd worden: aminozuren, nucleotiden en al dat. Geen enkel probleem. Dat de organische bouwstenen klaargemaakt kunnen worden is geen enkel probleem. Dat is wat dat fameuze Miller experiment aangeeft.
Het punt is dat op een zeker ogenblik, je een zelf-replicerend geheel nodig hebt, en dat je *tot aan dat punt* geen "traag evoluerende opbouw" kan hebben, want er is niks "op te bouwen", omdat er niks gerepliceerd wordt.
In moderne levende wezens zit de informatie opgeslagen in de nucleotidenvolgorde van het DNA, en hebben we (heel ingewikkelde) proteinen die dat DNA helpen repliceren. Het is duidelijk dat het zo niet kon beginnen, want het volstaat dat 1 enkele bouwsteen niet aanwezig is, en NIKS gebeurt. Maw, stel dat er toevallig 99% van zo een systeem op een of andere manier zou geassembleerd zijn, en 1% mankeert.... wel, dan valt dat spel uiteen voorgoed, en is dat voorgoed HELEMAAL vergeten. Men kan dat niet "opbouwen".
Proteinen kunnen helemaal niet zelf-repliceren (enfin, toch niet in gekende aardse biologie). Maar proteinen zijn nodig bij de replicatie van DNA. Dus dat is iets dat waarschijnlijk niet vanaf het begin zo kon zijn, het is te complex.
Maar men merkt wel dat wat proteinen maakt, niet direct de DNA informatie is, maar de RNA informatie ; en dat de heel ingewikkelde machine die die RNA informatie gebruikt om proteinen te fabriceren, het ribosoom is dat zelf veel constructie RNA bevat.
Het lijkt dus wel dat RNA de dubbele rol kan spelen van informatie drager, en van "enzyme" (proteine die iets doet).
Ergens kan men dus veronderstellen dat er een RNA geweest is dat "zichzelf kon catalyseren om zich te repliceren". Een RNA dat tegelijkertijd messenger RNA, ribosomaal RNA en de resulterende "proteine" zou zijn. Mijn idee was dat dat een minimum aan genetische complexiteit moet bezitten die vergelijkbaar is met dat van levende wezens. Maar misschien kan het "kleiner".
De vraag is maar: hoeveel nucleotiden zijn er nodig om zo een minimalist RNA te maken dat zichzelf kan cataliseren om zichzelf te repliceren ?
Wel, ik ben wat gaan zoeken, en tot mijn verbazing zijn er inderdaad zulke RNA ligases gebouwd in het lab met een goeie 100 basen.
Men kan daarover lezen door te zoeken op de titel van: "Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme"
en op:
Optimization and optimality of a short ribozyme
ligase that joins non-Watson–Crick base pairings
Dat verandert wel mijn schattingen. Ik was trouwens mis in mijn berekening. Als er 5000 basen zijn, en de kans is 1/2^(10 000), dan is de kans dat een van de 2^250 elementaire deeltjes in het universum het lotje wint, natuurlijk niet 1/2^40, maar wel 1/2^(9750). Wat maakt dat als elk deeltje zelfs maar elke picoseconde een lotje kan trekken, de kans nog altijd minuskuul klein is.
Maar als je zelf-replicatie inderdaad met, zeg maar, 150 basen kan realiseren, dan is de kans dat die 150 basen zich willekeurig hebben samengesteld, per poging, 1/2^(300). Mijn schatting van 1/2^(10 000) was dus toch te streng.
Niettemin blijft het een zeldzame gebeurtenis. Weer met onze 2^250 deeltjes in het universum, is de kans als elk deeltje in het universum 1 lotje trekt met een kans op 1/2^300 gelijk aan 1/2^50.
Zelfs met een lotjestrekking om de seconde komen we er dan niet om gemiddeld 1 "levensstart" te bekomen in het universum.
Je moet goed beseffen wat het is om, in een soep van bestaande nucleotiden, die zich willekeurig aan elkaar hangen, *toevallig* de goeie 150 basen te hebben die zich oplijnen om de juiste RNA ligase te maken. Die kans daarop is 1/2^300. Dat is waar ik het over heb. Je moet 2^300 keer "proberen" alvorens je toevallig de juiste te pakken hebt.
Zelfs als de ganse oceaan van de aarde een soep was van "probeersels" en om de paar microseconden elke chain uit te proberen overal in parallel, geeft dat veel minder mogelijkheden dan nodig zijn. Omdat het aantal nucleotiden in de oceaan (en dus de facto het aantal chains) veel en veel kleiner is dan het aantal elementaire deeltjes in gans het universum natuurlijk.
En natuurlijk, zoals ik al stelde, van zodra je GEEN zelf-replicatie hebt, valt uw "bijna goede ketting" binnen de 20 minuten of zo uiteen en is voorgoed vergeten. (RNA is chemisch niet erg stabiel en leeft niet lang).