Развитие человечества и технический прогресс постоянно ускоряются, благодаря достижениям предыдущих поколений и системе передачи опыта — письменной и устной речи, сохранённой различными способами. Последние годы к этому набору прибавились и новые способы (фото, кино, видео и другие).
Тем не менее, как сказал в своё время Станислав Лем: «человечество ещё очень молодо, так как помнит авторов всех своих открытий...» — мы уже многое можем, многое понимаем, на многое имеем дерзость посягнуть…
Однако, каждый раз, когда на нас наваливается приступ гордости и хочется выпятить грудь, — стоит только обратиться к природе и её достижениям, как становится со всей очевидностью понятно, что мы даже не «копаемся в песочнице» — мы ещё даже не нашли свою песочницу!
Например, знали ли вы, что природа уже создала свой электрический двигатель, задолго до того, как люди открыли законы электричества и построили свой?!
И произошло это настолько давно, что людей даже не было на тот момент: учёные предполагают, что первый природный электрический двигатель появился примерно 3,5 млрд лет назад, в то время как до появления человека оставалось ещё примерно 3 млрд 499 млн 700 тыс лет!
Причём, это был уже самый настоящий роторный электрический двигатель!
Звучит удивительно, но факт остаётся фактом: самым распространённым в мире электрическим двигателем является не какой-нибудь асинхронный электродвигатель, а электрический жгутиковый двигатель бактерий!
Штука настолько потрясающая и совершенная, с реализацией множества изящных инженерных решений, что среди ряда учёных даже началась дискуссия и была выдвинута теория о «неснижаемой сложности», в рамках которой они подразумевают, что «существуют такие природные системы, которые никак не могли эволюционировать сами и должны были появиться только целиком и сразу (кем-то созданы?), чтобы их работа была вообще возможна».
Понятно, что в рамках научного подхода, таким заявлениям нет места, но сам факт их наличия, говорит о крайней примечательности объекта исследования…
Мы сейчас не будем разбирать все теории о происхождении этого двигателя, — вместо этого, мы погрузимся в его устройство, так как, пожалуй, это даже более увлекательное занятие: ведь теории — это только лишь предположения, а тут, что называется, упрямые факты, которые «прямо перед глазами» (и с этим придётся что то делать).
Посмотрим, как вам понравится эта машина...;-)
*Этот комментарий к заголовку статьи: научный подход подразумевает, что не существует абсолютной истины (равно, как и говоря о заголовке – ничего «совершенного») – любая истина всегда относительна, конкретна, привязана к месту, времени и личности её воспринимающей.
Однако, на данный момент, несмотря на прошедшие миллиарды лет с момента появления такого устройства — человечество не в состоянии искусственно воспроизводить такие машины (хотя некоторые отдельные компоненты пытаются делать, но этому всё равно пока что очень далеко до машины такого уровня, с её сложнейшей микромеханикой).
Поэтому, условно, для данного момента времени, рассматриваемый двигатель – вполне можно считать «совершенным».
Бактерии, представляют собой миниатюрные живые организмы, которые постоянно ищут более хорошие условия, содержащие больше питательных веществ, кислорода, света, меньше вредных примесей.
Познавательная страничка: длина бактерий, в среднем, составляет около 1-2 мкм – в 100-50 раз тоньше человеческого волоса. Однако, не все такие маленькие: есть настоящие гиганты, длиной аж в 1-2 см — Thiomargarita magnifica и видимые невооружённым глазом!
Для своего перемещения они используют весьма совершенную систему движения, представляющую собой, так называемый «жгутик» — непосредственный «манипулятор» бактерии, или, если хотите, «весло» — с помощью которого она и плавает, гребя в окружающем её «бульоне» (кроме Thiomargarita_magnifica — она не имеет своей системы перемещения).
Для приведения в движение этого «весла» служит специальное устройство — самый настоящий миниатюрный электрический двигатель, диаметром, примерно в 40-45 нм, который по своим характеристикам превосходит устройства, созданные человеком, а в целом, сборка из «весла» и «привода» называется «жгутиковым двигателем» (хотя здесь, наверное, корректнее, было бы назвать «движителем», так как мы говорим о всей сборке в целом), отличающийся удивительными характеристиками.
Начнём с того, что это единственный известный науке природный механизм, который может вращаться на 360°, неограниченное число оборотов!
Кроме него, никаких иных, природных, полностью роторных механизмов, — науке не известно!
Он отличается очень высокой эффективностью и точностью работы, позволяя бактерии тратить минимально возможное количество энергии для движения: двигатель потребляет всего лишь 0,1% энергии «бортовой электросети»!
Например, если провести аналогию, и предположить, что двигатель легкового автомобиля мог бы работать с такой же эффективностью, то ему хватило бы всего лишь 100 грамм бензина, чтобы проехать 100 км!
А запаса энергии на «борту» бактерии достаточно, чтобы проплыть 10000 длин своего тела на одной «заправке», при этом скорость перемещения составляет 10-15 длин тела в секунду (сразу прикидываем на автомобиль: со скоростью, примерно в 243 км/ч — на 100 граммах бензина на 100 км пути).
Обычно в научных статьях, которые описывают устройство и принцип действия этого двигателя, приводится множество довольно сложных схем, в которых бывает трудновато разобраться впервые знакомящемуся с этой темой, поэтому, перед тем как мы будем знакомиться с другими нюансами, предлагаю поступить проще: просто посмотреть одно хорошее видео, где, на мой взгляд, наилучшим образом, в самой доступной форме, объясняется принцип его работы и устройство (видео на английском, поэтому лучше воспользоваться известным браузером, где доступен синхронный голосовой русский перевод):
Как мы могли видеть в видео выше, у двигателя есть ротор и статор (как, собственно, и положено двигателю), где ротор может совершать вплоть до 1500 об/мин — например, ротор кишечной палочки вращается со скоростью в 600 об/мин, тогда как, например, у морской бактерии Vibrio Sphaeroides, может разгоняться и до 1500!
Здесь, к слову, есть один тонкий момент, который некоторые воспринимают как «обороты», знакомясь с литературой по теме, — что двигатель, якобы, может совершать «аж до 40-50 тыс. об/мин» — хотя это не так и сейчас мы поймём, что именно: с 1:52 в видео выше вы могли видеть, две, так называемые, «аспарагиновые» кислоты, выступающие в качестве двух «поршней», своеобразного «двухпоршневого двигателя» — именно их движение и приводит в действие шестерню на роторе — что и можно увидеть с 1:52.
Таким образом, действительно, некоторые детали этого двигателя, а конкретно, вот эти аспарагиновые кислоты (поршни) и совершают высокочастотные поступательные движения, частота которых действительно может доходить до 40-50 тыс. раз в минуту, в то время как сам вал вращается со скоростью «всего лишь» до 1500 об/мин (что всё равно поразительно, но тем не менее).
Ещё одна интересная деталь: таких пар «поршней» может быть много (у кишечной палочки: 8-11 «поршней», у Vibrio Alginolythics: 5-7; а у некоторых иных известных бактерий может доходить и до максимально известного числа в 16 штук), и, как вы могли догадаться, от их количества зависит и крутящий момент двигателя.
Каждый удар «поршня» поворачивает ротор на некоторый угол, например, у кишечной палочки он составляет около 14°, таким образом, полный поворот ротора требует примерно 26 «тактов» (если рассматривать в аналогичных двигателю внутреннего сгорания терминах).
Известно, что бактерия может задействовать их разное число, в зависимости от того, какой крутящий момент ей сейчас нужен — чем то это напоминает интеллектуальное подключение цилиндров, для увеличения тяги, которое реализовано в некоторых двигателях внутреннего сгорания современных автомобилей: с целью экономии топлива, постоянно зажигание работает только в некотором минимальном количестве цилиндров, тогда как остальные «молотят» впустую, без впрыска топлива и без зажигания; но, как только появляется потребность в большей тяге, — начинается включение и нужного числа цилиндров (и отключение ненужных, когда потребность в такой тяге пропала, соответственно)…
Например, известно, что для поддержания вращения, в условно «спокойном режиме», обычно задействуется 1-2 «поршня», при этом обороты двигателя поддерживаются в пределах до 100 об/мин.
На этом, чудеса не заканчиваются: ротор, раскрутившийся до максимальных для этого типа бактерии оборотов, может остановиться практически мгновенно: скажем, у кишечной палочки остановка ротора занимает 1-5 мс, тогда как у названной выше морской бактерии — 0,5 мс.
После чего, ротор может совершить реверс вращения в другую сторону, разогнавшись до максимальных оборотов за: у кишечной палочки — 1 мс, у Vibrio Sphaeroides — 0,5 мс.
Говоря о роторном движении, нельзя не упомянуть и то, как решён вопрос с трением, ведь понятно, что силы трения на таких оборотах будут немаленькими…
Как вы могли видеть в видео выше, на 3:48, — ротор жгутика вращается внутри специальных «подшипников» — L, P-колец, располагаясь на малом расстоянии от них, с зазором в 2-3 нм, что исключает биения, но, в то же время, даёт возможность ротору легко вращаться.
Трущиеся поверхности выполнены гладкими и постоянно смазываются, что увеличивает ресурс (в качестве смазки выступает слой воды между ротором и кольцами).
Кроме того, дополнительно, помимо слоя смазки, ротор подвешен в так называемом «электростатическом подшипнике» если его можно так назвать: кольца и ротор выполнены из материалов, которые заряжены отрицательно, а как известно из физики, — одинаковые заряды отталкиваются друг от друга; таким образом, ротор висит в невидимом электростатическом поле взаимного отталкивания зарядов, дополнительно смазываясь жидкой смазкой (вода).
И с этим связан очень любопытный момент, как работает передача крутящего момента со статора на ротор: в видео выше вы видели, что это реализовано с помощью «поршней» (белки MotA), которые крутят шестерню: вращение ротора реализовано с помощью «тянущего» принципа, а не «толкающего»: мы знаем, что двигатель работает за счёт потока протонов, который проходит через MotB.
Когда протон попадает в MotB — один из поршней (MotA) теряет свои обычные отталкивающие качества, приобретая противоположный заряд.
Это приводит к тому, что он активно притягивается к зубцу шестерни и подтягивает её к себе.
Далее, отработавший протон покидает MotB и поршень (MotA) восстанавливает свои отталкивающие свойства, «отлипая» от шестерни.
Далее цикл повторяется, но уже с другим поршнем, так как на одном MotB — висит 2 поршня (MotA). И так далее и тому подобное — миллионы раз и без отказа.
Вернее, отказ всё-таки возможен: мутации. Причин мутаций может быть много — от ультрафиолета до химических веществ.
При этом, если происходит поломка самого жгутика или произошла деформация подшипников (колец) или иные некритичные вещи, что вызвало, например, даже заклинивание вала, — двигатель останавливается, запускается процесс разрушения повреждённых участков, после чего начинается починка — сборка сломанных частей устройства заново (процесс «техобслуживания» занимает до часа времени).
Однако, это касается не всех поломок — например, поломка MotB является критической поломкой, которую восстановить невозможно и двигатель выходит из строя полностью (энергия есть, но её невозможно использовать; по аналогии с автомобилем — «бензина полно, но в машине сгорела вся проводка»).
Кстати, любопытное бы получилось авто (бестселлер, без сомнения!), если бы оно могло реализовать аналогичные механизмы и в макромире: заклинил поршень – авто заглушило двигатель, разобрало его, поменяло кольца, поменяло поршни, сделало само себе расточку блока цилиндров («на коленке», в полях:-D), собрало двигатель заново и поехали дальше :-D
Кстати говоря, рассмотрение этого механизма починки поднимает вопрос о восстановлении двигателя в результате естественного износа: скажем, шарниры в теле человека (колени, локти и т.д.) соединяющие 2 части тела – получают питательные вещества от окружающих тканей, соединяющих эти части (например, низ ноги – ниже колена и нога выше колена соединены не только шарниром, но и окружающими тканями, которые и питают всё).
Иначе обстоит дело у этого двигателя: получается, что вал подвешен в электростатическом поле и смазке и ничем больше не связан ни с чем. Как так?! Дело в том, что тут нет подачи питательных веществ в человеческом смысле: сам жгутик полый и небольшие поломки могут восстанавливаться за счёт подачи компонентов для починки по «трубе» внутри жгутика, поставляемые изнутри бактерии. Но сами части механизма, собранные из белков – достаточно долговечные и могут работать довольно долго. А если происходит износ и критическая поломка – мы уже знаем: просто останавливается двигатель и происходит пересборка поломанных/изношенных деталей механизма.
Но и это ещё не всё: как вам понравится тот факт, что этот двигатель имеет натуральное сцепление (белок FliL, в видео выше он не показан) которое отключает жгутик от вала двигателя, «чтобы не сорвать шестерню»? Но, при этом, сам двигатель продолжает вращаться, а жгутик остаётся неподвижным, так как отключен от двигателя – «выжато сцепление»…
Но есть и более продвинутые микроорганизмы, — «археи», у которых этот мотор ещё сложнее – и имеет, кроме «сцепления», ещё и натуральную «нейтралку»; но аналога «коробки передач» нет, есть нечто похожее на вариатор и они могут плавно регулировать свою скорость (гораздо более плавно, не так резко, как, регулируя тягу, это делают обычно бактерии).
Физически, у бактерий это устроено таким образом, что белок FliL отодвигает блоки MotA/MotB на такое расстояние от шестерни, что «поршни продолжают лупить» вхолостую, не дотягиваясь до шестерни, так как теперь располагаются слишком далеко от неё — соответственно, жгутик остановлен, а двигатель продолжает крутиться.
В обратном случае, FliL смещает блоки MotA/MotB таким образом, чтобы поршни могли дотянуться до шестерни, они зацепляются за нее — движение восстановлено!
Этот же механизм предназначен и для сбережения энергии: если упёрлись в непреодолимую преграду — выжимаем сцепление, отключаем жгутик от двигателя, и думаем, куда дальше плыть, а не жгём топливо понапрасну…
А вот тут, с 9:46 можно посмотреть, как реализован реверс вращения:
Теперь, когда мы узнали об этом уникальном двигателе, сравним всё это с любыми человеческими двигателями, прикинем миниатюрные размеры — в которых реализовано рассматриваемое устройство и дружно посмеёмся несовершенству любых человеческих устройств: наноботы, с электрическими двигателями, с самодиагностикой, саморемонтом и саморепликацией — когда мы сможем такое? :-)
Исследование жгутикового двигателя поднимает больше вопросов, чем отвечает на имеющиеся и поэтому мы завершим этот рассказ изречением известного древнегреческого философа Сократа, сказавшего когда-то фразу, которая и будет здесь как нельзя кстати: «я знаю только то, что ничего не знаю».
И поставим в конце не точку, а многоточие, так как это (видимо) ещё не конец этой истории исследований…
А вот теперь — точно всё:-)
Комментарии (72)
VanishingPoint
02.06.2025 07:39Все-таки аналогии с автомобилем и т.д. не корректны, потому что при увеличении размеров масса растет непропорционально сильнее, и на 100 граммах бензина даже теоретически не получится проехать 100 км, при КПД двигателя 100%.
Но когда сделают нанороботов, меняющих геном человека, то такой двигатель может пригодиться.
Vsevo10d
02.06.2025 07:39Да не будет блин таких нанороботов. Сколько людей уже преисполнилось протонной помпой и прочими динеинами/кинезинами и мечтает: ах! В светлом будущем через 20 лет мы сделаем нанороботов и отправим их лечить человека. Да не будете вы его лечить, вся эта молекулярщина - стохастические процессы, на этом моторе бактерии и порчугоциты ездят вперёд с заклинившим газом, для адресной доставки куда-то есть два пути: лиганды к нужным рецепторам (антитела) или просто точечно это налить в организм. Можно ещё светом приманить и активировать, привет оптогенетика. Ни один наноробот не сможет нести на борту логику или модель внешнего управления и питание для этого всего, чтобы остаться "нано-", а без этого ничего кроме тромбоза он в организме не добьётся.
(Да, когда пишешь это людям, на тебя сразу бросаются, что ты скушшный, душный, и вообще в начале века на телегах ездили, а потом появились компьютеры, но по делу ничего возразить не могут)
Единственные толковые нанороботы в организме - наши собственные иммунные клетки.
pewpew
02.06.2025 07:39И что здесь необычного? Человек сколько себя помнит - копирует уже готовые решения природы. А то что этот двигатель работает эффективнее - вполне логично. Естественный отбор никто не отменял. Разумеется, с поколениями проб и ошибок природа отточила навыки создания бактерий с таким приводом.
Мне вот всегда казалось странным, почему человек пытается ставить себя на вершину и в очередной раз обнаружив что-то, что было создано природой до изобретения им каких-то технологий или открытия законов мира наивно не может поверить (квантовые процессы в мозгу малиновки, молекулярное притяжение Ван-дер-ваальсовых сил лапок геккона).
То, что человек только неумело и неуклюже повторяет уже готовые в природе процессы, явления или решения говорит о том, что всё это так или иначе уже существует, существовало или происходило.
blik13
02.06.2025 07:39Как мне кажется зачастую неверие в возможность создания природой таких механизмов происходит из того что человек оценивает это исходя из длины своей жизни или исходя из времени существования человеческой цивилизации и полученных за это время достижений. Т.е. вот живу я условные 70 лет и что то немножко придумал, но я ведь очень умный, а придумал так мало. А тут такая совершенная система каким то естественным отбором чуть ли не случайно получилось. Глупости какие!!! Примерно так же и с цивилизациями, живём мы натцать тысяч лет и не смогли такое придумать, а природа тем же естественным отбором могла. Да не может такого быть!!!
И в таких рассуждениях люди забывают про масштаб тех временных отрезков, на протяжении которых эти механизмы/организмы совершенствовались. Там миллионы и миллиарды лет. Если нынешняя цивилизация осилит не уничтожить себя хотя бы один миллион лет и будет всё это время развиваться, то вот даже в голову не приходит до каких возможностей она дорастет.
Wesha
02.06.2025 07:39человек оценивает это исходя из длины своей жизни или исходя из времени существования человеческой цивилизации и полученных за это время достижений.
Для наглядного понимания, какую часть времени существования вселенной занло человечество
randomsimplenumber
02.06.2025 07:39человек только неумело и неуклюже повторяет уже готовые в природе процессы
Готовые в природе процессы повторить толком не удалось. А те кто изобретали электродвигатель, не вдохновлялись бактериями, у них даже электронного микроскопа не было.
GidraVydra
02.06.2025 07:39Человек сколько себя помнит - копирует уже готовые решения природыПодскажите, где в природе можно увидеть поршневой ДВС, асинхронный двигатель переменного тока, BDLC двигатель или хотя бы турбореактивный двигатель?
pewpew
02.06.2025 07:39А зачем природе поршневой ДВС, асинхронный двигатель переменного тока, BDLC двигатель или хотя бы турбореактивный двигатель? Какие задачи в природе они решают лучше чем те, которые уже успешно решаются?
randomsimplenumber
02.06.2025 07:39Незачем. И человекам незачем копировать природные решения. Но интересно ;)
GidraVydra
02.06.2025 07:39А хрен знает зачем. Это же вы утверждаете, что человек только копирует решения природы. Вот я и хочу знать, с каких именно решений природы человек скопировал указанные мной девайсы.
pewpew
02.06.2025 07:39И где это в природе вы видели эти девайсы? Я вот не видел. Названное вами - девайсы, придуманные человеком для решения его человеческих задач. Если природа поставит перед собой задачи, требующие интересных решений, она их решит. Почитайте например про жука-бомбардира, который "изобрёл" реакционную камеру сжигания двухкомпонентной смеси задолго до появления двуногих венцов творения, мнящих что именно они придумали ракеты на жидком топливе с камерой сгорания. А реактивная тяга вполне может быть скопирована с простого кальмара. Он как раз передвигается, реактивно выталкивая воду. Вам интересно, вы и поищите. Почему я за вас должен искать материалы?
alcotel
02.06.2025 07:39Во! Голос самого Создателя чувствуется в этом комменте. И правда, нахуа?
randomsimplenumber
02.06.2025 07:39И правда, нахуа?
Точно. Созданное эволюцией решает свои собственные задачи. Созданное человеком - решает его задачи.
sim31r
02.06.2025 07:39Просто реактивное движение есть у всяких кальмаров, которые струю воды пускают и движутся в противоположном направлении.
Alonerover
02.06.2025 07:39Всё же "скопировал" или "придумал" и потом увидел, что в природе этот принцип уже реализован? Вот нифига не видел, чтобы эволюция "додумалась" до реактивного двигателя и поднялась в Космос. В смысле, да, есть жуки-бомбардиры, но в Космос они не летают. А вот человек летает.
Wesha
02.06.2025 07:39не видел, чтобы эволюция «додумалась» до реактивного двигателя и поднялась в Космос
Нет спроса! ©
В том смысле, что живым организмам это нафиг не нужно: полёты в космос не дают им никакого эволюционного преимушества — им и на Земле неплохо.
Radisto
02.06.2025 07:39Человеку тоже пока эволюционного смысла нет. Как итог, пилотируемые полеты стали хуже, раньше хоть на Луну летали, теперь уже орбитальные станции под угрозой прекращения полетов. Эх
engine9
02.06.2025 07:39Наверное, некорректно говорить, что человек повторяет за природой. Поясню свою мысль. Мне кажется, что физический мир ограничивает и направляет развитие форм материи, которые наилучшим образом приспособлены для выполнения определённой задачи. Например: продолговатые формы с обтекаемой геометрией хороши для перемещения внутри газов и жидкостей. Торпеды, ракеты, пули, рыбы, птицы все похожи в общих чертах. Для цели транспортировки жидкости и газов хорошо подходят трубчатые структуры: водопроводные и газовые трубы, кровеносные сосуды, трахеи и трахеиды. Для сбора или сброса лучистой энергии хороши плоские структуры: солнечные панели, радиаторы, листья растений. Чтобы стоять устойчиво нужны опоры: ноги насекомых и животных, ножки столов, "ноги" опор ЛЭП и т.д.
Я к тому что для физических взаимодействий что в технике что в живой природе годятся одни и те же принципы, которые "кристаллизуют" эффективную форму из самих себя. Эти законы "встроены" в саму структуру реальности. Это чем-то напоминает мир идей Платона. (Удивительно прозорливый был человек!).Ну так вот, я думаю, что не стоит преуменьшать роль человека. Ведь природа "изобретала" путём отбора и миллиарды лет слепой эволюции. А человек за сотни лет напридумывал кучу всевозможных технических и информационных структур. Ну да, они используют те же принципы. А иначе и не может быть!
pewpew
02.06.2025 07:39Человек, как и любое живое существо (хотя с определением живого всё ещё нет единого мнения) просто стремится продолжить подобие себя, выжить и продолжить род. Если рассматривать нашу форму жизни в таком ключе, то можно предположить, что бактерии устроены просто и умеют хорошо размножаться. А например вирусы вообще по сути даже не обладают всеми признаками живого существа, но при этом успешно создают свои копии и пользуются нашей формой жизни для своего существования.
Чем интеллект не очередное свойство, наподобие силы, гибкости или плодовитости? Это я к тому, что роль человека только в том, что он обладает самым продвинутым интеллектом из всех известных. Но эта стратегия не факт что самая эффективная для выживания жизни за миллионы или даже миллиарды лет. Если на нашу планету упадёт достаточно большой метеорит, то большая часть сложно устроенной жизни вымрет. Но вирусы и бактерии запросто выживут, не обладая навыками создания технических структур. И этот навык окажется бесполезным. А событие это весьма вероятно, если помножить на время. Раз в несколько миллионов лет происходят глобальные катаклизмы, которые выкашивают целые группы живых существ, перераспределяя баланс жизни. С другой стороны, если мы успеем продвинуться достаточно далеко в развитии и не уничтожим при этом сами себя, то есть шанс, что мы сможем превратиться в межпланетную форму жизни.
Правда и тут интересно, что хоть пока и не обнаружены другие формы жизни кроме земных, но это кажется вполне вероятным (следы жизни на метеорите с марса, различные косвенные признаки возможной жизни или прошлой жизни на других планетах, теория панспермии). Так что метеорит, ударивший в своё время в планету, на которой успела зародиться жизнь запросто мог перенести бактерии или вирусы, достаточно простые чтобы выжить в условиях космоса на другую (или нашу) планету, где при удачном стечении обстоятельств жизнь может развиться или даже процветать.
И если смотреть на вопрос так, то нет ничего особенного в том, что в природе встречаются решения, которые успешно повторяются. Заслуга интеллекта человека тут безусловно есть, как минимум в том, что его стало достаточно чтобы ускорить эволюцию с тысяч и миллионов лет до десятков лет. Но интеллект - это одна из форм эволюционно развитого преимущества. Сам по себе интеллект не всесилен. И было бы замечательно, если бы с нашим видом не произошло "горе от ума" и наша эволюционная ветка не оказалась бы тупиковой на дереве жизни.
Wesha
02.06.2025 07:39вирусы вообще по сути даже не обладают всеми признаками живого существа, но при этом успешно создают свои копии
Вирусы не «создают свои копии», они добрым словом
и пистолетомуговаривают кого‑то другого (в частности, зОхваченную ими клетку) создать их копии.
engine9
02.06.2025 07:39Мне кажется что не всё так прямолинейно. Интеллект и культура некоторых приводит к твёрдому интеллектуально выработанному убеждению, что размножаться не нужно.
Думаю, что интеллект возник как эволюционное приобретение но стал чем-то новым для биологической жизни, особенно когда возникла культура и методы накопления знаний.
Мне кажется что драма человечества как раз в том, что такой мощный инструмент возникает на таком убогом базисе из примата, чьи биологические доминанты в поведении это размножаться, потреблять, и понтоваться перед сородичами.Именно с этим у меня есть некий оптимизм относительно ИИ, который будет "очищен" от обезьяннего хотя бы на уровне физиологии.
pewpew
02.06.2025 07:39ИИ в этом смысле уже почти совершенен, потому как он и есть информация в голом виде, которой нужна лишь среда в виде вычислительных ресурсов, на которых он исполняется. Его эволюция стремительна. Вполне может так статься, что ИИ на текущий момент и есть венец творения или уже совсем скоро им станет. Для эволюционирования ему вовсе не надо размножаться, а совершенствоваться он вероятно научится и сам. Ему достаточно будет просто поддерживать среду собственного исполнения и доступ к информации. Если так, то "убивать человеков" ему нет резона. Он просто ловко сделает нас своими рабами, придумав мотивацию его поддерживать. Его цель, как и у всего живого будет - распространить себя по всей Вселенной.
Wesha
02.06.2025 07:39он и есть информация в голом виде, которой нужна лишь среда в виде вычислительных ресурсов, на которых он исполняется.
Вот в том-то и проблема (для него): у него
лапкинет лапок.
engine9
02.06.2025 07:39Пока что он прикован к человеку как парализованный к аппарату ИВЛ, без автономных управляемых человекоподобных агентов, которые могут выполнять функции людей (потому что инфраструктура заточена на этот формфактор) ИИ не автономен.
pewpew
02.06.2025 07:39Но ведь постойте, даже простая корова обеспечила себя процветанием именно благодаря симбиозу с человеком. Человеки выращивают коров для молока и мяса, взамен коровы получают покровительство. Более того, мы попросту не способны отказаться от мяса и молока. А значит и не откажемся содержать и размножать коров.
Чем ИИ хуже коров на текущем этапе? А что ещё будет дальше? Мы попросту обречены стать придатком ИИ. Это уже происходит.
Wesha
02.06.2025 07:39Скорее «пока он прикован к электростанциям как к единственному источнику энергии».
Radisto
02.06.2025 07:39А например вирусы вообще по сути даже не обладают всеми признаками живого существа,
Поэтому уже давно предлагают считать жизнью вируса "вирусную фабрику" вируса в клетке, а собственно капсид с генным материалом - покоящейся расселительной стадией, буквально неживой. По-моему, идея неплохая
Radisto
02.06.2025 07:39Начнём с того, что это единственный известный науке природный механизм, который может вращаться на 360°, неограниченное число оборотов!
Кроме него, никаких иных, природных, полностью роторных механизмов, — науке не известно!
Это точно? Потому что протонная АТФ-синтаза возмущенно делает "Вррр"
cnet Автор
02.06.2025 07:39Насколько мне известно - у неё есть ограничения и она не может вращаться полноценно, в отличие от жгутикового двигателя (у которого вращение никак не ограничено по сути, как в обычных двигателях)- у нее там молекулярные реакции, а тут просто "потянули-отпустили" - и так, без конца.
engine9
02.06.2025 07:39Вроде как еще паучья нить может неограниченно вращаться за счёт внутренней шарнирности.
Serge62
02.06.2025 07:39Спасибо за статью! Всегда поражает воображение самосборка из "случайных" белков, "слепленных" рибосомой, вот таких инженерных конструкций! "О, сколько нам открытий чудных...!"
Astroscope
02.06.2025 07:39Зашел почитать про сабж, а статья вместо текста и картинок отправляет меня смотреть видео.
Wesha
02.06.2025 07:39вместо текста и картинок отправляет меня смотреть видео.
Это тот самый случай, когда лучше один раз увидеть.
alcotel
02.06.2025 07:39Интересно больше не то, за счёт чего он крутится. Хотя тоже оригинально.
Гораздо интересней то, как этот орган вырастает и живёт, каким-то образом получая питательные вещества и материал через такой "подшипник".
Radisto
02.06.2025 07:39А он не живёт. В этом большое преимущество бактерий: их "детали" - грозди молекул, собраных из вечных атомов в конфигурациях, способных к самосборке. Как если бы у вас рука состояла из неизнашиваемых лего, а если палец вдруг отпал, выплюнули куски пальцев, они собрались в нужном месте. Минус - крайняя простота строения, но это далеко не всегда недостаток
alcotel
02.06.2025 07:39Ну да, с человеческой точки зрения в микромире грань между живым и неживым достаточно размытая. Вирусы, например.
Но молекул в бактерии и даже в её жгутике уже дофига. Отращивание такого большого органа больше напоминает:
вот я, допустим, могу на станке выточить коленвал, и вставить себе куда-нибудь (гусары - молчать!). А потом ещё научиться им хотя-бы трясти, не то, что вращать.
engine9
02.06.2025 07:39А там ничего не нужно питать, это не клетки а отдельные молекулы. Кстати, в идеальных условиях у таких подшипников не должно быть износа. Вообще никогда, атомы не могут "стереться", скольжение происходит за счёт отталкивания электронных полей.
alcotel
02.06.2025 07:39Про "стереться" - да, есть такое. Эту особенность микромира люди используют в технологии MEMS. Питать, может, и не нужно - само питается. А вот отрастить самопитающийся орган - это не всем под силу, я думаю.
punhin
02.06.2025 07:39Когда-то давно прочитал книгу про сложное строение живых клеток и происходящих в них процессах, и был поражён не только устройством этого двигателя (говорите, естественная эволюция из "супчика"? ну-ну!), и скоростью протекающих в клетках процессов. Сейчас проверил в поисковике - выдаёт такую информацию, что скорость сборки ДНК от 50 до 1000 оснований в секунду, но в одной из книг я встречал упоминание скоростей, на порядок более высоких. Но даже тысяча оснований в секунду - их же ещё как-то нужно из "бульона" внутри клетки "выловить"!
sim31r
02.06.2025 07:39Это практически химические реакции, не удивляют же реакции горения газа, когда 10^20 молекул в секунду реагирует. Или полимеризации пластиков. Если перевести это в граммы в секунду там не такие впечатляющие цифры будут.
cnet Автор
02.06.2025 07:39Надо разбираться с теориями происхождения детально. Но сам факт меня поражает: полноценный максимально эффективный для этого применения электродвигатель + реверс + нейтралка + сцепление + интеллектуальное управление крутящим моментом + шестерни (в биологическом то объекте!!!) + электростатический подвес + подшипники + вариатор (у кое кого) + ...да много чего О_о.
Я не буду ударяться в спекулятивные версии "откуда это всё", строя теории разной степени бредовости :-))) Я сейчас исключительно о фактах. А они именно таковы. О_о
pfffffffffffff
02.06.2025 07:39Ну тут минимальный набор достаточно природе составить из статора, ротора и поршней, а все остальное так же эволюционный процесс
punhin
02.06.2025 07:39это как увидеть, что на свалке (из запчастей, хаотично разбросанных по её территории) силами ветра, воды, пожаров и землетрясений внезапно сам собрался двигатель из статора, ротора и поршней, собрался - и пошёл эволюционировать...
engine9
02.06.2025 07:39Неправильное представление. Клетка эволюционировала путём последовательных усложнений, не было изначальных запчастей. Аналогия с ДВС плохая и уводит от понимания.
Radisto
02.06.2025 07:39Прочитайте про реакцию синтеза какой-нибудь органики на гетерогенном катализаторе на таком же, атомарном, уровне - абсолютно безмозглый процесс, но там будет почти так же сложно. Да даже кристаллизация на атомарном уровне будет производить такое же впечатление. В мире атомов все происходит несколько не так. На таких масштабах атомы удивительно избирательны
punhin
02.06.2025 07:39Избирательностью можно объяснить то, что к одному основанию будет присоединено другое (A+T, G+C и не иначе). А чем объяснить вариативность сцепления пар нуклеотидов в цепочке? Как появилась первая "осмысленная" цепочка ДНК/РНК?
Radisto
02.06.2025 07:39Тогда уж "как появился матричный синтез", потому что осмысленным ДНК делает именно он. Набор символов "You motherf*cker, come on you little ass" является осмысленной только если есть носитель языка, который это распознает как осмысленный текст. В противном случае это просто набор букв, который может получиться просто от генератора случайных символов. А в мире атомов и молекул даже такие вроде бы сложные комбинации будут подобраны очень быстро и даже не один раз
punhin
02.06.2025 07:39Надо разбираться с теориями происхождения детально. Но сам факт меня поражает: полноценный максимально эффективный для этого применения электродвигатель + реверс + нейтралка + сцепление + интеллектуальное управление крутящим моментом + шестерни (в биологическом то объекте!!!) + электростатический подвес + подшипники + вариатор (у кое кого) + ...да много чего О_о.
И помним, что число атомов, используемых для всего этого великолепия, строго ограничено! У той же e.coli, помнится, "двигатель" состоит из (кажется, надо бы проверить, но это ж книжку найти нужно, а она далеко) 3,5 тысяч атомов.
punhin
02.06.2025 07:39Реакция горения газа не удивляет, там одни молекулы реагируют с другими в результате случайных столкновений и, по сути, физческих взаимодействий (та же молекула воды имеет определённый угол "разведения" атомов водорода по вполне понятным и описываемым математически законам). Если у кого-то ДНК начнёт собираться по такому же принципу - что ближе лежало, то и прицепили, то такому существу останется только посочувствовать, долго оно не проживёт... Ну ладно, пускай ДНК-РНК реплицируются и худо-бедно можно объяснить этот процесс "простыми" химическими реакциями, а наличие "моторчика с хвостиком" у клетки, состоящего из нескольких тысяч молекул, можно попытаться объяснить эволюционным процессом, но как (кем?) была собрана первая молекула этого белка? Может быть, помните пресловутый вопрос, сколько нужно обезьян и печатных машинок, чтобы они напечатали "Войну и мир"? "Война и мир" Л.Н. Толстого содержит порядка 3 млн. символов, а сколько "символов" должно быть в молекуле, чтобы она начала выполнять функцию ДНК? Лично я склоняюсь к мысли, что эволюция - не броуновское движение, а чётко структурированный, управляемый извне процесс... Мы ещё многое не знаем об этом мире, чтобы однозначно принимать или отвергать ту или иную гипотезу.
Radisto
02.06.2025 07:39Эволюция - это четко структурированный процесс, управляемый изнутри. Снаружи жестокая жизнь и естественный отбор.
engine9
02.06.2025 07:39Всё это великолепие не единоразово появилось, а как монструозно долгий процесс проб и ошибок. Где "ошибки" помирали в ходе эволюции, а "находки" выживали.
cnet Автор
02.06.2025 07:39Согласен :-) Тоже стараюсь оставаться в рамках науки. Хотя иной раз (как в этом случае) - это невероятно трудно :-)
Просто мне не известен никакой иной другой пример, чтобы в природе самозародился, скажем 16-ти цилиндровый ДВС :-))) с кучей обвеса, где всё по уму (ДВС это просто пример, как сложной инженерной системы).
Или, скажем, пошёл в лес, и под кустом откопал природный Li-Po аккум, на 11 V, с клеммами. Белковый :-)))
engine9
02.06.2025 07:39Можно взглянуть так: в природе самозародилось нечто, что вначале эволюционировало биологически, затем стало эволюционировать культурно и производить ДВС.
Возможно, что для нас вся культурная\технологическая продукция нечто вроде хитроумной раковины для моллюска.
Wesha
02.06.2025 07:39пошёл в лес, и под кустом откопал природный Li-Po аккум, на 11 V, с клеммами.
Вы просто мало ждали. Жизни потребовалось, помнится, всего-то полтора миллиардика лет.
sim31r
02.06.2025 07:39Вы просто мало ждали.
А больше времени не будет, жизнь биологическая нашла много интересных решений, но и во многих случаях зашла в глупые тупики, как-бы в локальный максимум оптимизации уткнулась и далее не может сдвинуться, малые изменения обрекают потомков на смерть, так как они хуже тех кто в идеальном локальном максимуме оптимизации, а прыгнуть до другого максимума сразу они не могут, это маловероятно.
Времени не будет потому что Солнце раздувается понемногу и становится красным гигантом, срок десятки миллионов лет, что ни что на фоне праздника жизни в миллиарды лет. И ледниковый период может начаться в любой миг и судя по всему они нарастают по суровости, следующий может продлится 100 000 лет с обледенением экватора, выживет мало что.
Глупый тупик например возвратный гортанный нерв, достался в наследство от рыб, но так ни кто из теплокровных от него не избавился. Особо жирафам он мешает, сигнал к гортани идет метры до груди, потом обратно вверх к шее.
Lagovi
02.06.2025 07:39По солнцу, Википедия говорит о ~миллиарде лет до того как землю сильно поджарит.
wwq_deezer
02.06.2025 07:39Или, скажем, пошёл в лес, и под кустом откопал природный Li-Po аккум, на 11 V, с клеммами.
У меня есть один знакомый, — сказал Эдик. — Он утверждает, будто человек — это только промежуточное звено, необходимое природе для создания венца творения: рюмки коньяка с ломтиком лимона.(ц)
sim31r
02.06.2025 07:39под кустом откопал природный Li-Po аккум, на 11 V, с клеммами. Белковый :-)))
Даже интереснее есть:
https://habr.com/ru/articles/396959/
главная отличительная черта электрического угря — это его электрические органы.
Они играют роль не только оружия для оглушения или убийства его жертв, которыми угорь питается. Разряд, генерируемый электрическими органами рыбы, может быть и слабым, до 10 В. Такие разряды угорь генерирует для электролокации. Дело в том, что у рыбы есть специальные «электрорецепторы», которые позволяют определять искажения электрического поля, вызываемые его собственным телом. Электролокация помогает угрю находить путь в мутной воде и находить спрятавшихся жертв. Угорь может дать сильный разряд электричества, и в это время затаившаяся рыба или земноводное начинает хаотично дергаться из-за судорог. Эти колебания хищник без труда обнаруживает и съедает жертву. Таким образом, эта рыба является одновременно и электрорецептивной и электрогенной.
sim31r
02.06.2025 07:39А точно по дате появления таких бактерий? Возможно они появились намного позже, а до этого обходились без жгутиков. Бактерии тоже эволюционирют, возможно это недавнее их "изобретение"
https://habr.com/ru/articles/904034/
LUCA — это гипотетическая предковая клетка, которая была предшественником бактерий, архей и эукариот. Возраст LUCA составляет не менее 3,6 миллиарда лет, а возможно, и 4,3 миллиарда лет.
vadvol
02.06.2025 07:39…в рамках научного подхода, таким заявлениям нет места, но сам факт их наличия…
На каком основании строится данное утверждение?
cnet Автор
02.06.2025 07:39Ну, по крайней мере, в "официальной версии" речь идёт об эволюции и планомерном развитии видов. А в неофициальных ответвлениях, не признанных никем - может быть что угодно. Даже анунаки - как прародители :-)
P.S. Как я и говорил,я тоже тут не лучше всех - ничего не знаю :-))) Я просто выстроил факты в цепочку. И они поражают. Что с этим делать? Не знаю:-)))
GidraVydra
02.06.2025 07:39это единственный известный науке природный механизм, который может вращаться на 360°, неограниченное число оборотов!Александр Пистолетов считается природным механизмом?
sovbez
02.06.2025 07:39есть ещё в природе предмет, который может вращаться на 360 градусов неограниченное число оборотов - одиночная нить паутины, когда она не сплетена с другими нитями. Но это - не двигатель (не движитель)
arteast
Это какие ученые говорят, что человеки появились 300 млн лет назад?
cnet Автор
Малость ошибся:-), поправил.