¿Cuál podría ser otra forma de vida que no se base en el ADN? ¿En qué podría basarse esta vida?

James Pitt me apoyó en A2A, y él ya ha dado una respuesta muy buena e integral. Por lo tanto, esta respuesta debe considerarse un complemento (no alternativa) a su gran respuesta.

Como James cubrió la mayor parte de lo que hay en la vida química, intentaré dar un paso atrás y hablar sobre la vida de manera más abstracta. Esta respuesta va a ser más especulativa que científica, pero creo que tiene suficiente base en la ciencia como para ponerla aquí como relevante.

Una definición más bien no estricta podría ser considerar cualquier cosa capaz de evolucionar mediante la selección natural , la vida. Para que una población de entidades evolucione, generalmente necesita tres características: Multiplicación, Variación y Herencia.

La multiplicación significa que la población es capaz de hacer más de sí misma. La variación significa que la población incluye diferentes individuos, y la herencia significa que la descendencia resultó de las características de multiplicación compartida con sus antepasados.

En el mundo de la química orgánica, las grandes amalgamas de polímeros con estas tres características son lo que conocemos como vida ordinaria. En la vida orgánica, el ADN asume el papel del almacenamiento de información, ya que tiene propiedades adecuadas para el almacenamiento, la variación, la multiplicación y la herencia fiel.

Pero el mundo no es solo química orgánica. Prácticamente cualquier otro medio puede tener su propia forma de vida que cae bajo nuestra definición. Incluso con nuestras formas de vida orgánicas convencionales, algunas personas como Graham Cairns-Smith sugieren que en realidad son descendientes de sistemas inorgánicos (hipótesis del mundo de la arcilla).

El punto clave es que, dependiendo del medio, para reemplazar el ADN, necesita alguna estructura para almacenar su información y pasarla a la próxima generación. Algunos sugieren que también es necesario para una superposición de material, entre las dos estructuras, sea cual sea el material (en el ADN, esta superposición se satisface con la replicación semiconservativa). Esta estructura puede estar centralizada o distribuida en el sistema. La información en la célula está mayormente pero no totalmente centralizada en su contenido de ADN-ARN, mientras que la información en un enjambre de partículas se distribuye en todo el sistema. Por lo tanto, independientemente del medio, necesita la transferencia de información en su lugar, que es básicamente una forma elegante de decir una replicación fiel. Este artículo (página en harvard.edu) habla sobre las propiedades importantes que desarrollan los sistemas autorreplicantes.

La vida artificial se centra principalmente en estudiar tales entidades en silico. Los gusanos informáticos y los virus son un dolor de cabeza para aquellos que realmente intentan dar una definición precisa de la vida, porque si no agregas ‘químico’ a tu definición, casi siempre cumplen con los requisitos. En mi opinión, porque están vivos. Se autorreplican, mutan, evolucionan y hacen lo que un virus haría en su propio entorno. El hecho de que percibamos su entorno como ‘hecho por el hombre’ no los hace no vivos.

Piénselos, son cadenas de información, almacenadas en un disco duro, mutan, ya sea por control interno o por accidente, y se propagan a través de muchas máquinas, ya sea de forma activa o al conectarse a otro programa.

Además, existe una vida a basada en material: se están desarrollando máquinas autorreplicantes (página en cornell.edu). Hod Lipson hace mucho trabajo muy interesante en este dominio. Con el aumento de impresoras 3D mejores y más pequeñas, sospecho que podemos ver máquinas evolucionables aún más interesantes en el futuro. Sí, estoy hablando de una impresora 3D que imprime una impresora 3D.

Los autómatas celulares también son un lugar interesante para buscar posibles lugares donde la vida pueda evolucionar. Este enfoque ve la vida como un cálculo. Todavía está en su infancia en mi opinión, porque no ha progresado mucho desde su inicio en la década de 1940. Pero si podemos describir la evolución como un cálculo de manera precisa, como lo están haciendo personas como Leslie Valiant y Christos Papadimitriou, creo que podemos abrir una nueva gama de formas por las cuales podríamos implementar un sistema vivo.

En resumen, para ver la vida no basada en el ADN, simplemente puede cambiar a un medio diferente. No tenemos idea de si hay otras formas posibles de vida química basadas en el silicio u otras moléculas. Hasta ahora hemos visto solo 1 tipo, nuestro yo basado en ADN / ARN, que puede haberse generado de manera única, o simplemente ha matado a cualquier otra forma que califique como vida. Estamos mirando alrededor de las galaxias para tratar de encontrar otros ejemplos. Pero sospecho que antes de encontrar algo afuera, generaremos formas de vida genuinamente complejas, que no están basadas en el ADN, en nuestro pequeño planeta.

Es un tema complejo. Lo que necesita es un conjunto de rasgos tanto del sistema como del subsistema que se supone que muestran viabilidad … contenían persistencia, resistencia, la capacidad de extraer recursos y energía de los gradientes de energía cercanos y la capacidad de reproducirse.

Idealmente, la contención y el uso de energía, etc., presentan un rasgo de no linealidad … la pared celular es más que una resistencia lineal por la que solo se puede pasar de maneras especiales, por ejemplo. ALGUNOS efectos no lineales se ven en los campos magnéticos y, por lo tanto, postulé que un lugar como la atmósfera del Sol, rico tanto en magnetismo como en gradientes de energía muy pronunciados, podría tener atributos que permitan el desarrollo de subsistemas “vivos”. Ver SUNDIVER.

Pero, en general, si realmente le importa este tema, busque y comprenda la TEORÍA DE LOS SISTEMAS DE VIDA de James Greier Miller, que enumera 19 rasgos componentes que exhiben todas las formas de vida, metazoos, grupos, grupos, naciones, etc. Discuto esto extensamente en EARTH.

Sistemas vivientes

Con un cordial saludo,

David Brin
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La vida depende del código.

La vida no se basa en el ADN sino en el código genético.

El código regula las reacciones químicas necesarias para que exista vida.

La vida está basada en código genético.

Las moléculas de ADN son solo portadores de código.

La inteligencia artificial también depende del código.

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El código genético puede ser digitalizado. (cambiado a código binario “código de computadora”)

“El código genético es compatible con el código binario de la computadora. ‘recreado’) y se convertirá en una secuencia de ADN digitalizada, almacenada en un archivo de computadora. (Ya realizado en los laboratorios del Instituto J Craig Venter.) (Laboratorios de JGVI) “.

El código genético digilizado puede modificarse (diseñado por software) e insertarse nuevamente en una célula viva, cambiando el genoma de la célula huésped. (También hecho por JGVI)

Código más importante que la molécula de ADN. Sin el código genético, una molécula de ADN es inútil.

El ADN y el ARN son hardware que debe contener mensajes codificados para ser de alguna utilidad.

El hardware no puede funcionar sin software.

El software de la vida es “el código genético”.

Por lo tanto, ¿no es un mito que la vida se basa en el ADN? ¿La vida no se basa más en el código genético?

La secuencia de bases orgánicas de purina (adenina y guanina) y las bases de pirimidina (timina y citosina) determina el código.

Para desarrollar un código y usar el código para crear mensajes y almacenar datos, se necesitan portadores de código estables. Los operadores inestables conducirán a código dañado y pérdida de memoria.

El ADN no es un portador de código muy estable. Necesita mecanismos de revisión para mantenerlo estable. Sin estos mecanismos de estabilización del código, el código genético no podría sostener la vida (consulte el Premio Noble 2015 de química)

https://www.nobelprize.org/nobel …

Las enzimas utilizadas para detectar y corregir errores el código que lleva una molécula de ADN también se codifican en la misma molécula de ADN. El código genético contiene mensajes codificados para protegerse cuando se transporta en una molécula de ADN.

La detección de errores y las partes de corrección de errores del código también son propensas a ser dañadas por el operador inestable.

La capacidad de revisión tenía que ser una parte temprana de la molécula de ADN, muy probablemente desde el principio.

Mecanismos de corrección de pruebas para las diferentes moléculas de ARN. (ARNm, ARNt, ARNr, etc.). son menos claros Parece que las moléculas de ARN (todos los diferentes tipos) no serían portadores ideales para desarrollar un código avanzado como el código de ADN.

El ARN es aún más inestable que el ADN y más propenso a causar corrupción del código genético.

El ARN puede transcribirse al ADN mediante un proceso conocido como transcripción inversa catalizada por las enzimas conocidas como transcriptasas inversas

El proceso de transcripción inversa es extremadamente propenso a errores. La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que existe una falta de “detección de errores / corrección de errores” durante la transcripción inversa, lo que provoca una alta incidencia de errores de copia. (Una de las razones por las cuales los virus de ARN causan problemas de inmunización).

Las enzimas de tipo transcriptasa inversa podrían desempeñar un papel en la transferencia de información genética de un mundo de ARN a un mundo de ADN, pero existen preocupaciones sobre la efectividad de tal escenario.

El problema de estabilidad ya se ha mencionado.

El problema de inhibición cruzada enantiomérica final de quiralidad aún no se resuelve. La vida es homoquiral para los aminoácidos (l-aminoácidos) y para los azúcares (y, en consecuencia, para los nucleótidos) (r-azúcares y r-nucleótidos).

Todo nuestro conocimiento actual indica que la revisión con corrección de errores es una parte esencial de una molécula de ADN. Sin esta capacidad, la molécula fallará. El código para realizar un portador de código estable tuvo que evolucionar antes que la molécula de ADN, de lo contrario, ¿cómo podría evolucionar en un portador de código inestable?

¿Cómo surgió el código?

Kroonen y Novozhilov examinaron y discutieron las posibilidades en un artículo de revisión y concluyeron que es el problema más fundamental en biología. “Nuestro consuelo es que no podemos pensar en un problema más fundamental en biología”.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc …

El código genético solo puede descifrarse y ejecutarse en una célula viva. Los virus (tanto los tipos de ADN como de ARN), el ADN desnudo y el ARN desnudo están “muertos” fuera de una célula viva.

Solo un dispositivo con ROM y RAM en funcionamiento y un sistema operativo activo pueden descifrar el código binario de una unidad flash o de cualquier otra unidad externa.

Solo una célula viva puede descifrar el código genético.

Mi respuesta a la pregunta “ ¿Cuál podría ser otra forma de vida que no se base en el ADN? ¿En qué podría basarse esta vida? “Esta vida se basa en un código, un código que tiene mensajes codificados que cuando se descifran y ejecutan revelan lo que llamamos en vivo. Live, por lo tanto, necesita portadores de código y dispositivos que ejecuten el código.

Es probable (más que posible) QUE EL CÓDIGO GENÉTICO ANTE LA VIDA. PRECEDIÓ EL MOMENTO LLAMADO “CUANDO O NO LA VIDA SE HIZO VIDA”.

Muchos no estarán de acuerdo con esta afirmación, pero depende de ellos mostrar de manera concluyente cómo podría evolucionar el código en los operadores que necesitan correcciones de error continuas sin mecanismos de corrección de errores codificados de manera preciosa que residen en el operador de código inestable. (Desarrollando código, escribiendo mensajes y memorizándolos todos).

Una respuesta que escribí para una pregunta similar.

Antes de que la vida comience y evolucione hacia algo complejo, uno debe tratar de responder la pregunta más elemental: ¿qué se necesita para estar vivo? ¿Qué requisitos mínimos debe cumplir uno para nutrir la vida? Los átomos pueden moverse, cambiar su forma y hacer todo tipo de calistenia. ¿Los considerarías vivos? En su libro The Blind Watchmaker , Rickard Dawkins explica que hay tres propiedades necesarias para que la vida se sostenga y, lo que es más importante, se renueve a través de los procesos de ‘selección natural’: replicabilidad, mutaciones o errores en la replicación, y el poder de ejercer influencia. sobre el proceso de su propia replicación. Deben existir, a través de las leyes de la física , estas entidades autocopiantes o ” replicadores “. Los primeros replicadores probablemente no eran moléculas de ADN, ya que son demasiado complejos como para haber surgido espontáneamente; las probabilidades de que tal evento ocurra son astronómicas; Incluso la vida del universo no es suficiente. Eran versiones más simples y crudas de moléculas de ADN que usaban bloques de construcción aún más simples presentes en sus alrededores para producir copias de sí mismos.

Entonces tenemos estos replicadores yendo como conejos. Cada progenie es exactamente igual a su antepasado y continúa comportándose de la misma manera. En un mundo perfecto, donde el suministro de materias primas es infinito, esta población de moléculas habría crecido indefinidamente. Sin embargo, ese nunca es el caso; que subraya la importancia de las otras dos propiedades. Ocasionalmente, como es de esperar, se producen errores en la duplicación (mutaciones) que producen una molécula ‘descendiente’ que está mejor adaptada o mal equipada para enfrentar su entorno. En el caso del primero, se vuelve más experto en el juego de la supervivencia y es capaz de “vivir” lo suficiente como para transmitir los errores que heredó a las sucesivas generaciones de moléculas hijas que lentamente superan en número al tipo de ancestro original a medida que la lucha por los recursos se calienta . Las fuerzas de la selección natural eliminan cualquiera de las moléculas ‘más débiles’ en esta colonia, produciendo descendientes cada vez más sofisticados que están mejor adaptados para sobrevivir en su entorno y que evolucionan a lo largo de millones de generaciones en formas de vida complejas como los humanos. Pero, ¿cómo surgieron estos replicadores por primera vez? ¿Cuáles fueron las primeras entidades que poseían estas propiedades únicas?

No hay viento mágico que insufle vida a simples huesos y carne, incluso si eso es lo que el Libro del Génesis u otras escrituras religiosas nos hacen creer. Entonces debe haber una explicación racional para los primeros compuestos ‘vivos’. La familia de teorías que tiene el favor de la mayoría de la comunidad científica se basa en una “sopa” primordial orgánica. Presume que la tierra antigua tenía una atmósfera compuesta principalmente de gases como metano, amoníaco, dióxido de carbono y vapor de agua, con un rayo lanzado por diversión: el Experimento Miller-Urey para los más científicos. En pocas palabras, esta hipótesis particular afirma que las formas más simples de moléculas autorreplicantes se unieron en esta sopa primitiva en forma de compuestos orgánicos simples como los aminoácidos y luego evolucionaron en cosas mejores y más grandes, a saber, el genético de ARN / ADN / proteína maquinaria.

Graham Cairns-Smith propuso otra escuela de pensamiento interesante, que elegí discutir aquí y que ganó terreno durante la década de 1980. Conocida como la teoría de la arcilla o la teoría de los minerales inorgánicos, la visión de Cairns-Smith de la maquinaria de ADN / ARN / proteína es que surgió hace relativamente poco tiempo, hace unos 3 mil millones de años, después de usurpar una función que anteriormente era auto-replicante cristales como los silicatos. Una vez que esto sucedió, el ADN demostró ser tan eficiente en el almacenamiento y la reproducción de información genética que el sistema original fue descartado. Esta conjetura gana credibilidad cuando se considera el hecho de que el proceso inicial de replicación debería haber sido lo suficientemente crudo como para surgir por ‘azar’ o selección de un solo paso. Ahora, en forma cristalina, los átomos o las moléculas tienen la tendencia de encajarse de una manera particular debido a la estabilidad de tal disposición. Los mismos átomos pueden elegir cristalizar en más de un tipo de configuración. Cada parte de este cristal es exactamente igual a otro: filas interminables de átomos que se extienden en todas las direcciones. Hasta aquí todo bien. ¿Pero qué hay de los mecanismos de reproducción? ¿Mutaciones, errores y la consiguiente adaptación o extinción?

Volviendo a los cristales, los átomos o iones que flotan libremente en la solución tienden a unirse a las capas de átomos en la superficie de un cristal que se introduce en la solución, un proceso conocido como siembra. Simplemente se adhieren a la estructura existente y continúan agregando capas. También se sabe que los cristales se forman espontáneamente en soluciones super saturadas; pero eso no es muy relevante para este argumento. Lo que es más importante es que cuando estos átomos / iones se cristalizan, pueden aparecer defectos microscópicos en la estructura del cristal, una capa dividida por la mitad o inclinada a otras capas en ángulo. A medida que el cristal crece, a veces se rompe bajo la tensión (tales parámetros para un arreglo particular se regirán por leyes físicas), generando así una generación de cristales hijos. Las propiedades y defectos del tipo de cristal ancestral se conservan en generaciones sucesivas a menos que haya otro error accidental en el crecimiento de los cristales, en otras palabras, mutaciones. Si un tipo tiene una mayor tendencia a “ doblarse y romperse ”, tendríamos una versión muy simple de la selección natural: la solución exhibiría concentraciones progresivamente más altas del cristal ‘en forma’, el que tiene el ciclo reproductivo más corto.

Las masas de cristales de arcilla de una forma particular también podrían tener el poder de ejercer influencia sobre su entorno externo para mejorar las posibilidades de una mayor replicación. Por ejemplo, es probable que una variedad de arcilla ‘más pegajosa’ cause sedimentación en el lecho de un río, creando un ambiente propicio para la cristalización del limo. Al represar, incluso podría manipular el flujo de la corriente, extendiendo así su influencia a otros territorios previamente ‘no infectados’. Algunos cristales pueden dificultar las condiciones para los cristales ‘rivales’ que compiten por las materias primas, mientras que algunos pueden volverse ‘depredadores’ al romper sus competidores y usar sus elementos como bloques de construcción. ¡Las posibilidades parecen infinitas una vez que la selección natural se establece en su curso! La arcilla no “quiere” seguir existiendo, pero estas son solo consecuencias incidentales de las propiedades inherentes al cristal. ¡Imagina los pobres cristales reflexionando sobre preguntas existenciales como nosotros!

A medida que estos simples replicadores se vuelven cada vez más complicados, diseñan herramientas (catalizadores, planos, etc.) que ayudan en su proceso reproductivo. Los compuestos orgánicos a menudo se han asociado estrechamente como catalizadores en la síntesis de compuestos inorgánicos. Incluso los defensores de la hipótesis de la sopa primordial reconocen que los compuestos inorgánicos eran vitales para algunas de las reacciones orgánicas que condujeron al origen de la vida. Por lo tanto, podemos dar la vuelta al argumento, dar un salto de fe y especular que las primeras proteínas y ácidos nucleicos como el ARN fueron realmente sintetizados por los complejos replicadores de arcilla para sus propios fines. ¡El hecho de que esto no parezca tan increíble es la razón por la que siento que esta teoría audaz puede ser correcta! El acto final en esta elaborada ‘tragedia’ se escenifica cuando estas mismas herramientas afectan una “Toma de control genético” de su vehículo de arcilla, convirtiéndose en un modus operandi independiente para la reproducción; un medio que resultó ser tan exitoso que ha continuado hasta la fecha. Pero, ¿alguna vez te has preguntado por cuánto tiempo?

Bueno, la vida es un concepto extraño para definir.

Ciertamente, hay un tema común en la ciencia ficción que las máquinas podrían volverse sensibles y tomar decisiones autónomas. Las máquinas ciertamente podrían autorreplicarse.
Varios escenarios que involucran computadoras que deciden que los humanos son un virus son numerosos. “Someday” de Isaac Asimov explica la ira del juguete de un niño. Hal en 2001 decidió deshacerse del equipaje humano. Los golems son seres sensibles hechos de arcilla. La leyenda es antigua. Hesphaestus en la mitología griega hizo autómatas de metal, incluida una novia de metal, que en el trágico estilo griego lo dejó.
En el cine están los Simulantes asesinos y desequilibrados de Blade Runner.

Hay escenarios de estrellas vivas, capaces de reproducirse. Hay un punto en el que las reacciones simples crean la impresión de pensamientos. O piedras vivas capaces de formarse en patrones, como los Trillions. ¿Quién sabe si las arenas movedizas del desierto no intentan comunicarse con nosotros?

Abundan las criaturas fuera de las dimensiones mortales. Fantasmas, espectros, poltergeists y seres etéreos.

La luz es ciertamente una alternativa, están los ángeles celestiales o el Hooloovoo, (un tono súper inteligente del color azul)

Nadie comprende realmente qué es realmente la vida, la definición tiene que seguir cambiando a medida que se encuentran más criaturas marginales. Hasta cierto punto, un virus informático es autorreplicante y sensible, aunque ninguno ha hecho una reclamación por el planeta todavía.

Una vida basada en la energía pura de la luz, que es la base de la construcción y la influencia física en el mundo que conocemos, no se puede medir ni estudiar con la tecnología actual. Es la única vida que puedo imaginar que existe fuera de nuestro reino de pensamiento del ADN. Si el Big Bang es aceptado como una verdad y esta explosión masiva de energía creó la conciencia que disfrutamos hoy en día, no veo por qué la energía de la luz misma necesita un recipiente como el ADN humano para otra cosa que no sea limitar la salida de luz a una función terrenal específica.

Seres inteligentes “artificialmente”. Puse citas alrededor de eso porque puedo imaginar completamente un ser vivo, funcional e inteligente diseñado por nosotros, y no creo que la artificialidad deba restar valor a nuestra percepción de su vivacidad.

Azufre.