Biofizicianul Jeremy England a facut furori in 2013 cu o noua teorie care arunca originea vietii ca un rezultat inevitabil al termodinamicii. Ecuatiile sale au sugerat ca, in anumite conditii, grupurile de atomi se vor restructura in mod natural, astfel incat sa arda din ce in ce mai multa energie, facilitand dispersarea neincetata a energiei si cresterea „entropiei” sau tulburarii in univers. Anglia a spus ca acest efect de restructurare, pe care el il numeste adaptare bazata pe disipare, favorizeaza cresterea structurilor complexe, inclusiv a fiintelor vii. El a spus lui Quanta in 2014, existenta vietii nu este un mister sau o pauza norocoasa , ci rezulta mai degraba din principiile fizice generale si „ar trebui sa fie la fel de nesurprinzatoare ca pietrele care se rostogolesc in jos”. matrimoniale oltenia

De atunci, Anglia, profesor asociat in varsta de 35 de ani la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, a testat aspecte ale ideii sale in simulari pe computer. Cele doua cele mai semnificative dintre aceste studii au fost publicate luna aceasta – rezultatul mai izbitor in Proceedings of the National Academy of Sciences si celalalt in Physical Review Letters . Rezultatele ambelor experimente pe calculator par sa sustina teza generala a Angliei despre adaptarea bazata pe disipare, desi implicatiile pentru viata reala raman speculative.

„Acesta este in mod evident un studiu de pionierat”, a spus Michael Lassig, fizician statistic si biolog cantitativ la Universitatea din Koln din Germania, despre lucrarea PNAS scrisa de Anglia si un coleg postdoctoral al MIT, Jordan Horowitz. matrimoniale gratuit Este „un studiu de caz despre un anumit set de reguli pe un sistem relativ mic, deci este poate putin devreme sa spunem daca acesta se generalizeaza”, a spus Lassig. „Dar interesul evident este sa ne intrebam ce inseamna asta pentru viata.”

Hartia indeparteaza detaliile minuscule ale celulelor si ale biologiei si descrie un sistem mai simplu si simulat de substante chimice in care este totusi posibil sa apara spontan o structura exceptionala – fenomenul pe care Anglia il vede drept forta motrice din spatele originii vietii. „Asta nu inseamna ca ai garantia ca vei dobandi acea structura”, a explicat Anglia. epigrame despre curve Dinamica sistemului este prea complicata si neliniara pentru a prezice ce se va intampla.

Simularea a implicat o supa de 25 de substante chimice care reactioneaza intre ele in nenumarate moduri. Sursele de energie din mediul supei faciliteaza sau „forteaza” unele dintre aceste reactii chimice, la fel cum lumina soarelui declanseaza productia de ozon in atmosfera si combustibilul chimic ATP antreneaza procesele din celula. Incepand cu concentratii chimice initiale aleatorii, viteze de reactie si „peisaje fortate” – reguli care dicteaza ce reactii obtin un impuls din fortele exterioare si cu cat – reteaua de reactie chimica simulata evolueaza pana cand ajunge la starea sa finala, stabila sau „punctul fix” . public24 matrimoniale ”

Jeremy England, profesor asociat de fizica la Massachusetts Institute of Technology, crede ca a gasit mecanismul fizic care sta la baza originii vietii. Katherine Taylor pentru Quanta Magazine

Adesea, sistemul se instaleaza intr-o stare de echilibru, unde are o concentratie echilibrata de substante chimice si reactii care merg la fel de des intr-un sens ca invers. Aceasta tendinta de echilibrare, ca o ceasca de cafea racita la temperatura camerei, este rezultatul cel mai familiar al celei de-a doua legi a termodinamicii, care spune ca energia se raspandeste constant si ca entropia universului creste intotdeauna. (A doua lege este adevarata, deoarece exista mai multe modalitati prin care energia poate fi raspandita printre particule decat sa fie concentrata, astfel incat pe masura ce particulele se misca si interactioneaza, sansele favorizeaza ca energia lor devine din ce in ce mai impartasita. dame de companie dristor )

Dar, pentru unele setari initiale, reteaua de reactie chimica din simulare merge intr-o directie extrem de diferita: in aceste cazuri, evolueaza spre puncte fixe departe de echilibru, unde cicleaza energic prin reactii prin recoltarea energiei maxime posibile din mediu. Aceste cazuri „ar putea fi recunoscute ca exemple de reglaj fin aparent” intre sistem si mediul sau, scriu Horowitz si Anglia, in care sistemul gaseste „stari rare de fortare termodinamica extrema”.

Creaturile vii mentin, de asemenea, stari constante de fortare extrema: suntem super-consumatori care ard prin cantitati enorme de energie chimica, degradand-o si crescand entropia universului, pe masura ce alimentam reactiile din celulele noastre. Simularea emuleaza acest comportament starea de echilibru intr-un sistem chimic mai simplu si mai abstract si arata ca poate aparea „practic imediat, fara timpi de asteptare enorme”, a spus Lassig – indicand ca astfel de puncte fixe pot fi usor atinse in practica. dame de companie braspv

Multi biofizicieni cred ca ceva de genul ceea ce sugereaza Anglia ar putea fi cel putin o parte a povestii vietii. Dar daca Anglia a identificat cel mai important pas in originea vietii depinde intr-o oarecare masura de intrebarea: Care este esenta vietii? Opiniile difera.

Forma si functie

Anglia, un minune al multor relatari care a petrecut timpul la universitatile Harvard, Oxford, Stanford si Princeton inainte de a ateriza la facultatea de la MIT la 29 de ani, vede esenta vietuitoarelor ca aranjamentul exceptional al atomilor lor componenti. “Daca imi imaginez rearanjarea aleatorie a atomilor bacteriei – asa ca le iau, le etichetez pe toate, le permut in spatiu – probabil ca voi obtine ceva care este gunoi”, a spus el la inceputul acestei luni. dead man’s curve 1998 „Cele mai multe aranjamente [ale blocurilor atomice] nu vor fi puterile metabolice pe care le are o bacterie.”

Nu este usor pentru un grup de atomi sa deblocheze si sa arda energie chimica. Pentru a indeplini aceasta functie, atomii trebuie aranjati intr-o forma extrem de neobisnuita. Potrivit Angliei, insasi existenta unei relatii forma-functie „implica faptul ca exista o provocare prezentata de mediul in care vedem structura sistemului ca intalnire”. matrimoniale uk

Dar cum si de ce dobandesc atomii forma si functia particulara a unei bacterii, cu configuratia sa optima pentru consumul de energie chimica? Anglia face ipoteza ca este un rezultat natural al termodinamicii in sisteme departe de echilibru.

Chimistul fizic castigator al Premiului Nobel, Ilya Prigogine, a urmarit idei similare in anii 1960, dar metodele sale erau limitate. Ecuatiile traditionale termodinamice functioneaza bine numai pentru studierea sistemelor de aproape echilibru, cum ar fi un gaz care este incalzit sau racit incet. Sistemele conduse de surse de energie externe puternice au o dinamica mult mai complicata si sunt mult mai greu de studiat. dame de companie din valcea

Situatia s-a schimbat la sfarsitul anilor 1990, cand fizicienii Gavin Crooks si Chris Jarzynski au derivat „teoreme de fluctuatie” care pot fi folosite pentru a cuantifica cat de des se intampla anumite procese fizice decat procesele inverse. Aceste teoreme permit cercetatorilor sa studieze modul in care evolueaza sistemele – chiar departe de echilibru. „Unghiul roman” al Angliei, a spus Sara Walker, fizician teoretic si specialist in originile vietii la Universitatea de Stat din Arizona, a fost sa aplice teoremele fluctuatiei „problemelor relevante pentru originile vietii. Cred ca este probabil singura persoana care face asta intr-un fel riguros. escorte roman ”

Cafeaua se raceste pentru ca nimic nu o incalzeste, dar calculele Angliei au sugerat ca grupurile de atomi care sunt conduse de surse externe de energie se pot comporta diferit: tind sa inceapa sa exploateze acele surse de energie, alinindu-se si rearanjandu-se astfel incat sa absoarba mai bine energia si risipiti-l sub forma de caldura. El a mai aratat ca aceasta tendinta statistica de disipare a energiei ar putea incuraja autoreplicarea. (Asa cum a explicat-o in 2014, „O modalitate excelenta de a disipa mai mult este sa faci mai multe copii ale tale.

• site de matrimoniale online gratis
• anunturi matrimoniale tg jiu
• escorte ieftine
• dame de companie orastie
• public 24 matrimoniale arad
• curve muiste romance
• anunturi matrimoniale republica moldova
• publi24 matrimoniale ilfov
• curve grase buc
• curve slobozia
• matrimoniale pentru oameni casatoriti
• matrimoniale crestine ortodoxe
• dame de companie viena
• escorte bucuresti anuntul
• matrimoniale cluj-napoca femei
• femei matrimoniale botosani
• curve .ro
• escorte snagov
• curve din botosani
• curve campulung moldovenesc

”) Anglia vede viata si confluenta ei extraordinara de forma si functie, ca fiind rezultatul final al adaptarii bazate pe disipare si auto- replicare. matrimoniale pitești Cu toate acestea, chiar si cu teoremele fluctuatiei in mana, conditiile de pe Pamantul timpuriu sau din interiorul unei celule sunt mult prea complexe pentru a prezice din primele principii.

In lucrarea Physical Review Letters , Anglia si co-autorii sai Tal Kachman si Jeremy Owen de la MIT au simulat un sistem de particule care interactioneaza. Au descoperit ca sistemul isi mareste absorbtia de energie in timp prin formarea si ruperea legaturilor pentru a rezona mai bine cu o frecventa de conducere. „Acest lucru este, intr-un anumit sens, un pic mai simplu ca rezultat” decat constatarile PNAS care implica reteaua de reactii chimice, a spus Anglia. matrimoniale drumul taberei

In mod crucial, in aceasta din urma lucrare, el si Horowitz au creat un mediu provocator in care ar fi necesare configuratii speciale pentru a accesa sursele de energie disponibile, la fel cum aranjamentul atomic special al unei bacterii ii permite sa metabolizeze energia. In mediul simulat, sursele de energie externe au stimulat (sau „fortat”) anumite reactii chimice din reteaua de reactie. Masura acestei fortari a depins de concentratiile diferitelor specii chimice. Pe masura ce reactiile au progresat si concentratiile au evoluat, cantitatea de fortare s-ar schimba brusc. dame de companie orsova Un astfel de peisaj fortat accidentat a facut dificil pentru sistem „sa gaseasca combinatii de reactii care sunt capabile sa extraga energia libera in mod optim”, a explicat Jeremy Gunawardena, matematician si biolog de sisteme la Harvard Medical School.

Cu toate acestea, atunci cand cercetatorii au lasat retelele de reactii chimice sa se desfasoare intr-un astfel de mediu, retelele pareau sa fie adaptate peisajului. Un set randomizat de puncte de plecare a continuat pentru a obtine stari rare de activitate chimica viguroasa si fortare extrema de patru ori mai des decat s-ar fi asteptat. Si cand s-au intamplat aceste rezultate, s-au intamplat dramatic: Aceste retele chimice au ajuns in percentila 99 in ceea ce priveste cat de mult au fortat in comparatie cu toate rezultatele posibile. curve tg frumos Pe masura ce aceste sisteme au trecut prin cicluri de reactie si energie disipata in acest proces, relatia de baza forma-functie pe care Anglia o considera esentiala pentru viata s-a instalat.

Procesoare de informatii

Experts said an important next step for England and his collaborators would be to scale up their chemical reaction network and to see if it still dynamically evolves to rare fixed points of extreme forcing. They might also try to make the simulation less abstract by basing the chemical concentrations, reaction rates and forcing landscapes on conditions that might have existed in tidal pools or near volcanic vents in early Earth’s primordial soup (but replicating the conditions that actually gave rise to life is guesswork). Rahul Sarpeshkar, a professor of engineering, physics and microbiology at Dartmouth College, said, “It would be nice to have some concrete physical instantiation of these abstract constructs. escorte bucuresti ieftine ” He hopes to see the simulations re-created in real experiments, perhaps using biologically relevant chemicals and energy sources such as glucose. But even if the fine-tuned fixed points can be observed in settings that are increasingly evocative of life and its putative beginnings, some researchers see England’s overarching thesis as “necessary but not sufficient” to explain life, as Walker put it, because it cannot account for what many see as the true hallmark of biological systems: their information-processing capacity. From simple chemotaxis (the ability of bacteria to move toward nutrient concentrations or away from poisons) to human communication, life-forms take in and respond to information about their environment.

Pentru mintea lui Walker, acest lucru ne deosebeste de alte sisteme care cad sub umbrela teoriei adaptarii Angliei, bazata pe disipare, precum Marea Pata Rosie a lui Jupiter. dame de companie sighet „Aceasta este o structura disipativa extrem de neechilibrata care a existat de cel putin 300 de ani si este destul de diferita de structurile disipative neechilibrate care exista acum pe Pamant si care evolueaza de miliarde de ani”, a spus ea. Intelegerea a ceea ce distinge viata, a adaugat ea, „necesita o notiune explicita de informatii care o duce dincolo de procesul de tip structuri disipative care nu sunt in echilibru”. In opinia ei, capacitatea de a raspunde la informatii este esentiala: „Avem nevoie de retele de reactii chimice care sa se poata ridica si sa se indeparteze de mediul in care au provenit”.

Gunawardena a remarcat ca, in afara de proprietatile termodinamice si abilitatile de procesare a informatiilor ale formelor de viata, ele stocheaza si transmit informatiile genetice despre ei insisi descendentilor lor. matrimoniale aiud Originea vietii, a spus Gunawardena, „nu este doar aparitia structurii, este aparitia unui anumit tip de dinamica, care este darwinista. Este aparitia structurilor care se reproduc. Si capacitatea proprietatilor acelor obiecte de a influenta ritmul lor de reproducere. Odata ce aveti aceste doua conditii, va aflati practic intr-o situatie in care evolutia darwiniana incepe, iar pentru biologi, despre asta este vorba ”. escorte rm.sarat

Eugene Shakhnovich, profesor de chimie si biologie chimica la Harvard, care a supravegheat cercetarea universitara a Angliei, a subliniat brusc diviziunea dintre munca fostului sau student si intrebarile in biologie. „Si-a inceput cariera stiintifica in laboratorul meu si stiu cu adevarat cat este de capabil”, a spus Shakhnovich, dar „munca lui Jeremy reprezinta exercitii potential interesante in mecanica statistica neechilibrata a sistemelor abstracte simple”. El a adaugat ca orice afirmatii care au legatura cu biologia sau originile vietii sunt „speculatii pure si nerusinate”.

Chiar daca Anglia este pe drumul cel bun in ceea ce priveste fizica, biologii vor mai multe detalii – cum ar fi o teorie despre ceea ce au fost „protocoelele” primitive care au evoluat in primele celule vii si modul in care a aparut codul genetic. escorte care inghit sperma Anglia este complet de acord ca descoperirile sale sunt mut pe astfel de subiecte. „Pe termen scurt, nu spun ca acest lucru imi spune multe despre ceea ce se intampla intr-un sistem biologic si nici nu sustin ca acest lucru ne spune neaparat de unde a venit viata asa cum o stim”, a spus el. Ambele intrebari sunt „o mizerie plina”, bazata pe „dovezi fragmentare”, despre care, a spus el, „sunt inclinat sa ma feresc de acum” El sugereaza mai degraba ca, in trusa de instrumente a primelor forme de viata sau proto-viata, „poate ca puteti obtine mai multe gratuit, si apoi le puteti optimiza folosind mecanismul darwinian”.

Sarpeshkar parea sa vada adaptarea bazata pe disipare ca actul initial al povestii originii vietii. matrimoniale/ro „Ceea ce arata Jeremy este ca, atata timp cat poti recolta energie din mediul tau, va aparea spontan ordinea si se va regla personal”, a spus el. El a mentionat ca lucrurile vii au facut mult mai mult decat Anglia si reteaua de reactii chimice a lui Horowitz. „Dar este vorba despre cum a aparut mai intai viata, poate – cum poti primi ordine din nimic”.

Poveste originala retiparita cu permisiunea Revistei Quanta, o publicatie independenta din punct de vedere editorial a Fundatiei Simons a carei misiune este de a imbunatati intelegerea publica a stiintei prin acoperirea evolutiilor si tendintelor cercetarii in matematica si stiintele fizice si ale vietii.