KESKUSTELU

Näin on.

Tällä halusin sanoa että joku elämälle sopiva proteiini ehkä voisi ajatella vahingossa ja sattuman kautta syntyvän, Maapallolla, joskus.

Mutta on mahdotonta ajatella, että näitä proteiineja tuottava DNA informaatio olisi syntynyt itsestään.

Täten pitää ajatella, että alkuperäisissä soluissa oli suunniteltu koodi, jonka mukaan solu pystyi tuottamaan tarpeellisia proteiineja, ja ohjaamaan solun muita toimintoja, kuten fotosynteesiä.

Vahingossa tai sattuman kautta, joo, tuskin.



Minusta ei...



...Koska en näe mitään syytä, etteikö se olisi voinut kehittyä askeleittain.

Tää on sitten aika - ööh - lennokkaasti sanottu, mutta koettakaa kestää Tässä vuosi pari sitten eräs tutkijaryhmä(*) kyseenalaisti sellaisen iänikuisen sanonnan, että tietokone ei kykene luoviin prosesseihin. Lähtökohdaksi hän otti tieteelliset artikkelit ja patentit, joiden jollain tavalla voidaan katsoa sisältävän uutta, luovasti kehitettyä tietoa. Geneettisillä algoritmeilla varustettu tietokone kykeni _parantamaan_ näitä tuloksia --> geneettisillä systeemeillä on taipumusta "älykkääseen suunnitteluun" --> ID = evoluutio

Kuten sanottu, tuo on tosi lennokkaasti sanottu, mutta totta on se, että lähtökohdiltaan hyvinkin yksinkertainen systeemi voi tuottaa aivan käsittämättömän monimutkaisia tuloksia. Mun itseni ei ole vaikea ajatella, etteikö jokin ihmisen ymmärryksen ulkopuolelle menevä mekanismi olisi voinut kehittyä puhtaasti monistumisen ja pienten muutosen kautta. Jos DNA:ta muutettaisiin ja se tuottaisi proteiinin, joka laskostuisi väärin, solu ei kopioituisi --> DNA ei perityisi --> muutos katoaisi. Jos taas DNA:ta muutettaisiin toisella tavalla ja se tuottaisi "paremman" proteiinin, joka laskeutuisi oikealla tavalla, solu kopioituisi edelleen, ehkä hivenen aiempaa paremmin --> DNA periytyisi useammalle yksilölle --> vähitellen (tai itse asiassa aika pian) uuden DNA:n sisältävä solu-sukupolvi syrjäyttäisi aiemman muodon.

EDIT: Geneettisissä / evolutiivisissa järjestelmissä sattumalla on loppujen lopuksi aika pieni merkitys, jos sitäkään.
________________
(*) Koza & co:

http://www.genetic-programming.com/huma ... itive.html

Kts. myös esim.:

http://www.popsci.com/popsci/science/0e ... drcrd.html

http://www.genetic-programming.com/inve ... chine.html

Kehittyminen öljyaikakaudesta (tyypin 0 sivilisaatiosta) planetaariseen aikakauteen (tyypin 1 sivilisaatioksi) on riskialtista aikaa. Silloin opetellaan hallitsemaan planeettaa, mutta epäonnistuminen on mahdollista. Ehkä ainakaan kovinkaan monet sivilisaatiot eivät ole riskien takia onnistuneet muilla planeetoilla. Syynä voi olla silkka ylimielisyys, joka johtaa lopulta tuhoon.

http://uk.youtube.com/watch?v=V7FVjATcqvc

Tulevaisuus on epävarma.

Tää nyt voi olla ihan väärässä paikassa ja muutenkin yleisessä tietoudessa, mutta tuli vaan mieleen, että ehkä voisin yrittää valaista noita geneettisiä / evolutiivisia järjestelmiä noin niinkuin teoreettiselta kannalta (mistä itse sitä pääasiassa tarkastelen; kritiikkiä sen soveltuvuudesta vaikkapa biologisiin systeemeihin saa esittää).

Kun oikein kovasti yksinkertaistetaan, niin kyseessä on haku- tai optimointialgoritmi. Kaikilla evolutiivisilla järjestelmillä on olemassa optimoitavat ominaisuudet, mutta monissa tapauksissa (esim. biologiassa) ne eivät ole kovinkaan yksikäsitteisiä...

Analogia 1: Haluamme heittää kymmensivuisella nopalla piin likiarvon (3.14159265358949...) 1000 desimaalin tarkkuudella. Puhtaasti satunnaisesti yrittäen heitetään siis 1000 kertaa, otetaan tulos ylös ja katsotaan, että onnistuiko - todennäköisyys on siis 1/10 * 1/10 * ... * 1/10 = 0.1^1000, että onnistuimme heittämään piin likiarvon.

Puhtaasti geneettisen algoritmin kannalta tilanne on kuitenkin toinen. Meillä on 1000 askelta päämäärään. Satunnaisuus tarkoittaa sitä, ettemme käy järjestelmällisesti läpi kaikkia vaihtoehtoja (10 kpl) askeleille (kuten vaikkapa Depth First, Breadth First, Hill Climbing tai A* kävisi), vaan valitsemme satunnaisesti yhden vaihtoehdoista. Jokaisella askeleella todennäköisyys sille, että tulee oikea luku on 1/10, eli keskimäärin varmaan joudutaan heittämään noppaa 5 kertaa per askel, että saadaan nopasta oikea luku. Niinpä piin likiarvon aikaansaamiseksi heitetään keskimäärin 5*1000 = 5000 kertaa noppaa.

Mitä suurempi on etenemisvaihtoehtojen määrä, sen tehokkaammin geneettistä algoritmia voidaan yleensä soveltaa suhteessa perinteisempiin menetelmiin.

Analogia 2: Geneettisissä algoritmeissa puhutaan usein populaatiosta. Tässä tapauksessa se tarkoittaisi käytännössä sitä, että meillä olisi vaikkapa 100 kappaletta 1000 numeron mittaisia jonoja. Ensialkuun nämä populaation yksilöt heitettäisiin puhtaasti satunnaisesti eli meillä olisi 100 kappaletta 1000 numeron jonoa, jotka tuskin muistuttaisivat ollenkaan piin likiarvoa.

Jotta haulle saataisiin päämäärätietoisuutta, tälle populaatiolle muodostettaisiin "hyvyysarvo" esimerkiksi sen mukaan, montako numeroa jonossa on oikein (eli moniko numeroista vastaa piin likiarvon numeroita). Yksilöt järjestettäisiin hyvyysarvon mukaan siten, että huonoimmat heitettäisiin kokonaan uudelleen; muiden suhteen muutettaisiin satunnaisesti valittua numeroa jonossa, ja laskettaisiin uusi hyvyysarvo - jos muutos menisi oikeaan suuntaan, niin arvo paranisi eli "ranking" nousisi. Lopulta tällainen systeemi päättyy piin likiarvoon, koska sillä on ohjaava tekijä.

Analogia 3: Kun halutaan muuttaa haku suht oikeanlaiseksi geneettiseksi algoritmiksi, tarvitaan vielä seuraavanlaisia tekijöitä:

- "Lisääntyminen"; hyvyysarvon mukainen ranking korvataan sillä, kuinka monta prosenttia koko populaatiosta edustaa ko. numerosarjaa. Eli mitä enemmän on oikeita numeroita, sen suurempi on ko. "geenin" osuus populaatiossa.

- "Suvullinen lisääntyminen"; tarkoittaa sitä, että pyritään "naittamaan" kahta erilaista hyvän hyvyysarvon omaavaa yksilöä. Valitaan uuteen yksilöön molemmista suht satunnaisesti numero jommalta kummalta vanhemmalta - luotetaan siihen, että koska vanhemmat ovat erilaisia, niillä on eri paikoissa oikeat numerot --> jos hyvyysarvo kasvaa, niin onnistuttiin valitsemaan molemmilta vanhemmilta oikeat numerot eli jälkeläinen on "parempi" kuin vanhempansa. Vastaavasti päinvastaisessa tapauksessa jälkeläisen ranking laskee suhteessa vanhempiin ja se siten saa tod. näk. vähemmän jälkeläisiä.

- Diversiteetti ja "piilogeenit"; erityisesti monimutkaisessa ongelma-avaruudessa tapahtuvissa hauissa (esim. ohjelmakoodin optimointi) tarvitaan populaatioon diversiteettiä ja "piilogeenejä" eli väliaikaisesti inaktiivisia numerosarjoja. Diversiteetti estää populaatiota pyörimästä yhden paikallisen maksimin(*) ympärillä ja "piilogeenit" mahdollistavat räjähdysmäisen etenemisen - kun niihin tavallisesti tehdään muutoksia, niin ne eivät vaikuta mitään; mutta erikoistapauksissa piilogeenit aktivoituvat ja sinne syntyneet aiemmin näkymättömät muutokset voivat viedä populaation yli laajojen "tyhjien" alueiden(**).

EDIT: Diversiteetti tarkoittaa siis monimuotoisuutta eli eliön elinkelpoisuus ei ole kiinni pelkästään sen tehokkuusarvosta, vaan myös siitä, kuinka erilainen se on suhteessa muihin.

(*) Hakualgoritmeissa paikallinen maksimi tarkoittaa siis suboptimaalista ratkaisua
(**) Monimutkaisissa hauissa, kuten ohjelmakoodien optimoinnissa, on paljon sellaisia kombinaatioita, jotka eivät toimi ollenkaan. Ilman piilogeenejä populaatio ei voi koskaan muokkautua räjähdysmäisesti eri suuntaan, koska yksittäisillä muutoksilla yksilöt muuntuvat vain elinkelvottomiksi. "Piilogeeneillä" mahdollistetaan se, että yksittäisen muutoksen sijaan yhdellä yksilöllä on muuttunut yhdellä askeleella monta eri ominaisuutta.

Yhteenvetona: Satunnaisuuden merkitys on sii lähinnä vain siinä, ettei monista mahdollisista etenemissuunnista tarvitse käydä läpi kaikkia, mikä nopeuttaa hakua monissa tapauksissa. Toisaalta satunnaisuus on tärkeää siksi, että jos myöhemmin palataan takaisin samaan pisteeseen, niin on todennäköistä, että koetetaan uutta etenemissuuntaa eli populaatio ei jää pyörimään ympyrää.
______________

Kuten sanottu, tää voi olla väärällä alueella ja muutenkin tunnettua tietoa, mutta jos tmä nyt jollekin selvensi, mikä ero on sattumalla ja evolutiivisella etenemisellä, niin kerta kaikkiaan hienoa. Jos ei meinaa tuosta selityksestä avautua, niin yritän vääntää noista eri caseista jonkinlaisen softan, jolla voidaan tarkastella sitä, kuinka haku etenee...

Hmmh, lisätäänpä tähän vielä jotain juttua evolutiivisten järjestelmien teoreettisesta tarkastelusta.

Nimittäin, tietokonemaailmassa erotetaan kaksi asiaa toisistaan - geneettiset hakualgortimit ja nk. ALife (Artificial Life) -mallit. Mikä näiden perimmäinen ero on?

Kun tehdään geneettistä hakualgoritmia (case 1), niin algortimin perusominaisuuksia ("geenistö", geenistön muokkausmenetelmät, hyvyyslaskenta, jne) pyritään säätämään niin, että ne hakevat ratkaisua johonkin ennalta määrättyyn pulmaan. Toisin sanoen, päämäärä tiedetään ja algoritmin parametrit säädetään niin, että se hakee ratkaisua tuohon päämäärään.

ALife -simulaatioissa (case 2) taas perusominaisuudet eli geenistö, sen muokkausmenetelmät, hyvyyslaskenta ja sellaiset määrätään ennalta, mutta ei ole mitään tietoa siitä, millaista ongelmaa ko. haku "ratkaisee" eli millaisiin tuloksiin se päättyy.
_______________

Tämän asian ymmärtäminen on mielestäni tärkeää silloin, kun kritisoidaan tietokoneella ajettujen evolutiivisten simulaatioiden suhdetta vaikkapa biologiseen evoluutioon. Aika usein kuulee sanottavan, että ero biologisen ja keinotekoisen geneettisen mallin välillä on se, että geneettinen haku on suunnattu kohti päämäärää - mutta tämähän ei siis missään tapauksessa pidä paikkaansa muuten kuin silloin, kun geneettisiä algortimeja säädetään hakemaan ratkaisua johonkin tiettyyn ongelmaan (case 1). ALife -simulaatiot toimivat enemmän samalla tavalla kuin vaikkapa biologinen evoluutio; perusparametrit ovat joten kuten tiedossa, mutta se, millaista ongelmaa moiset haut optimoivat ja millaisiin ratkaisuihin ehkä päätyvät, on täysin hämärän peitossa

Onko evoluutiolla suunta? Usein kuulee biologisen evoluutioteorian kannattajien sanovan, että evoluutiolla ei ole suuntaa ts. se ei vääjäämättä tarkoita kehitystä (tämän kuulee sanottavan silloin, kun vastapuoli ottaa esimerkkejä degeneroitumisesta). Mutta pohjimmiltaan tämä ei pidä paikkaansa; kyllä evoluutiolla on aina sen perusparametrien määräämä suunta (vaikka tottakai jo algoritmin perusominaisuuksiin kuuluu se, että se kykenee kiertämään vaikeat paikat "huonompien" vaihtoehtojen kautta eli degeneroitumalla), mutta jos tiedämme vain lähtöparametrit, niin haun tavoitteen selvittäminen voi olla aivan äärimmäisen hankalaa!

Lemppariesimerkkini geneettisistä algoritmeista on tämä Adrian Thompsonin 1999 tekemä hämmästyttävä kokeilu: http://www.informatics.sussex.ac.uk/users/adrianth/ascot/paper/paper.html

Lyhesti:
Thompson halusi kokeilla geneettisten algoritmien ja siihen liittyvän evoluution tehokkuutta mikropiirien suunnittelussa. Kokeessaan hän käytti ohjelmoitavaa FPGA-piiriä, johon geneettinen algoritmi tuottaisi toimivan kytkennän satunnaisen muuntelun ja valinnan avulla - koska: "Ideally, this would give the human designer more time to spend in the pub."

Tavoitteena oli saada aikaan puheen tunnistava piiri, joka kytkee 5V jännitteen päälle kuullessaan sanan "Go" ja pois kuullessaan sanan "Stop". Lisäksi tehtävää vaikeutettiin antamalla algoritmin käyttöön vain sata piirin loogista yksikköä. Näennäisesti mahdoton tehtävä siis, ainakin ihmissuunnittelijalle.

Thompson antoi 50 täysin satunnaista nollien ja ykkösten jonoa algoritmilleen. Ohjelma siirsi kunkin niistä vuorollaan piirille, testasi piirin toimivuuden, ja valitsi sille annettujen kriteerien mukaan parhaat konfiguraatiot. Näistä ohjelma tuotti uusia "jälkeläisiä" kopioimalla ja yhdistelemällä "vanhempien" koodia toisiinsa. Lisäksi se tuotti uuteen sukupolveen mutaatioita tekemällä satunnaisia nollien ja ykkösten vaihdoksia niiden koodiin. Kukin uusi sukupolvi kävi läpi saman prosessin.

Ensimmäisestä sukupolvesta parhaaksi valikoitui koodiyksilö, joka kytki 5V äänestä riippumatta. Sukupolvi sukupolvelta ohjelma valitsi mielestään parhaat yksilöt ja lopulta tuhansien sukupolvien jälkeen syntyi kuin syntyikin piiri, joka suoritti halutun toiminnon. Se näytti tältä (ja tämä ei ole vitsi):


En pysty kuvaamaan kuinka leukani loksahti kun ekan kerran näin tuon! Mutta se toimii. Jos sille sanoo "Go" se tosiaan kytkee 5V ja kuullessaan "Stop" pois. Mutta tuosta ei pysty mitenkään päättelemään miten se sen oikein tekee! Tuohan on silkkaa sotkua kenen tahansa ihmissuunnittelijan näkökulmasta. Mutta sepä toimii.

Tultuaan pubista Thompson selvitteli pitkään tuon kytkennän toimintaa. Kävi ilmi, että ilmeisesti se ainakin osittain hyödyntää mikropiirin materiaalin analogisia ominaisuuksia. Esim. nuo harmaalla merkityt viisi solua eivät tee mitään loogisia operaatioita, mutta ne ovat jostain syystä ehdottoman välttämättömiä piirin toiminnalle.

"But really, I don't have the faintest idea how it works."

Tuo herättää paljon ajatuksia teknologiasta, elämästä ja sen tutkimisesta, evoluutiosta, biologiasta.... Mutta tämä on jo tarpeeksi pitkä posti. Aika kumma homma kuitenkin, eikö?

Hyvä lehtiartikkeli aiheesta: http://cognews.com/1178704895/index_html

Onko aurinkokeskeinen ajankulumme verrattaen nopeaa, jos ajatellaan että jossain on elämää, joka elää miljoonia vuosia meidän ajanlaskumme mukaan.

Kaikki mikä pallollamme tapahtuu olisi kuin silmänräpäys jonkin toisen elämänmuodon edessä.

Elämä maapallolla olisi kestänyt heidän mielestään vain vajaan sekunnin..

Kaikenlainen tietokoneilla tehtävä ideoitten kokeilu voi tietenkin osoittautua hyödylliseksi. Joissakin tapauskissa geneettistä hakualgoritmia tai sumeata logiikkaa ollaan pystytty hyödyntämään.

Mutta se mikä tässä oli puheenaiheena, oli elävän solun mahdollisuus syntyä itsestään. Olen sitä mieltä, että sellainen tapahtuma ei ole mahdollinen.

Esitin että suhteellisen monimutkaisia solun molekyylejä, proteiineja, saattaisi mahdollisesti joskus syntyä hetkellisesti hyvin pieniä määriä.

Mutta en näe mitään mahdollisuutta että jotenkin kehittyisi itsestään geneettinen koodi, joka sisältäisi tällaisen molekyylin koodia ja pystyisi tuottamaan tätä proteiinia ohjeitten mukaan!

Asteittain tämä prosessi ei voi toimia, kuten MaKo71 esitti. Solun pitää olla joko toimiva, elävä, tai ei tapahdu mitään. Koska kyseessä on ensimmäinen solu, ympäristössä ei esiinny kovinkaan monimutkaisia kemiallisia yhdisteitä.

Solun toiminta vaatii energia, ja todennäköisimmin tämä saadaan aluksi auringosta, joten fotosynteesin monimutkainen toiminta pitää myös sisältyä solun toimintaa ohjaavaan koodiin. Tähän asiaan on mahdollisesti myös silmän geeni sukua. Ollaan havaittu, että koodi joka johtaa silmän ilmaantumiseen kehittyneimmissä organismeissa, on jo olemassa erittäin alkeellisissa soluissa.

Maapallolla ensimmäinen solu toimi ilmeisesti myös elektrolyytissä, suolaliuoksessa.

Joten, jos joku esittää että elävä solu pystyy syntymään itsestään, hänen ajattelussaan on todennäköisesti jokin iso hyppäys jossa sivutetaan niitä lukuisia mahdottomuuksia joihin törmäämme kun yritetään kuvitella solutoimintojen ilmenemistä itseään.

Vaihtoehtoja alkeellisen epäloogiselta tasolta:

- Voiko alkuaineiden reaktiossa syntyä massaa joka muuttuisi tietyissä olosuhteissa tumalliseksi (tai vastaavaksi solulliseksi ökkimönkiäiseksi), esimerkiksi valon, hapen, typen tai jonkun muun vastaavan vaikutuksen alaisena? Olisi syntynyt nestettä, johon on sekoittunut jotain...

- Elämä maahan on saapunut ulkoavaruudesta


Mutta missä ja miten elämä on alkanut. Jos esimerkiksi BB-teorian losauksessa olisi jotain säilynyt, niin on se kuollutta materiaa.
Eli onko BB ollut vain pikku poksaus tällä nurkalla avaruutta?

Kiitti linkistä, spin0, tuo puheentunnistuspiiri on tosiaankin aika mystinen!



Tottakai solun täytyy olla kokonainen solu ja missään tapauksessa kokonainen solu ei voi syntyä sattumalta kertalaakista.

Asteittainen kehittyminen ei tosiaankaan tarkoita sitä, että ensin kehittyisi vaikka DNA, sitten ribosomi jne. jne.

Asteittaisen kehityksen edellytys on tietysti se, että koko kehityskaaren aikana populaatiossa on edes yksi "kokonainen", monistumiseen kykenevä yksilö. Jos ei ole yhtään monistumiseen kykenevää yksilöä, niin populaatio on sitten elinkaarensa päässä.

Jos spekuloidaan asteittaista solun kehitystä, niin silloinhan ajatellaan niin, että taaksepäin mentäessä solut tulevat "kömpelömmiksi" ja hitaammin ja satunnaisemmin monistuviksi. Siksihän joku parannus on populaatiossa yleistynyt, kun se on mahdollistanut tehokkaamman monistumisen.

Eli jos mietitään mahdollisuutta elämän syntymisestä itsekseen Maapallolla, niin ei kannata edes miettiä soluja yms. Pitää miettiä, kuinka kömpelö, yksinkertainen ja hitaasti toimiva kemiallinen kokkare voi olla niin, että se kykenee edes etäisesti monistumisen kaltaiseen ilmiöön... Sen ei tarvitse välttämättä siis edes monistua, mahdollisesti kokkareen ei tarvitsisi pystyä muuhun kuin katalysoimaan jonkun yksinkertaisen yhdisteen muodostumista.

EDIT: Kannattaa siis unohtaa kaikki DNA:t, monimutkaiset proteiinit, solukalvot, yms. Ei niillä ole merkitystä sen suhteen, voisiko elämä syntyä itsestään, koska missään tapauksessa ensimmäisellä edes etäisesti monistumisen kaltaiseen toimintaan kyenneellä kokkareella niitä ei ollut. Me tuskin edes luokittelisimme "alkukokkaretta" elämäksi - ja eihän se sitä olisikaan, sehän olisi vasta "siemen"...

Hitto kun kävi mielikuvitus laukkaamaan..

Tulin miettineeksi että mitä tällä pallolla oli ennen kuin se oli edes asuttava..
No kuuma pätsi.. Pikkuhiljaa viileni, ja kenties jotain hiili, rikki, tai muita yhdisteitä tihkui maan kuoren välistä höyryn mukana. Kenties jonkinasteen kaasukehä oli jo.

Johonkin on pakko ollut muodostua vettä! Maan alle koloihin tai jotenkin, minne auringon kuumuus ei ole päässyt porottamaan suoraan, eikä maan kamara ole ollut kuin hellan levy.

Jotenkin on muodostunut litkua, joka on alkanut toimimaan kemiallisesti, ja tästä on tullut sivutuotteena jokin yhdiste, joka on edesauttanut katalyyttinä toimintaa.

Pakkohan tässä on joku vastaava juttu olla takana.. hiili+vesi+alkuaineet.. soppa oikeen.

Tai sitten jostain taivaalta on vaan tippunut jotain entisen asteroidin törmäyksessä tuhoutuneen planeetan eliöstöä syväjäässä, ja niin se rupesi vaan elämään täällä, ja POKS pari vuotta ja täällä me tuhotaan taas itteemme.

Tämä on myös niitä laajalle levinneitä myyttejä "tieteen urbaanilegendoja" joita nykyään näkee aina silloin tällöin.

Maapallon geologista kehitystä ajatellen, ei ole mitään mahdollisuutta että tällainen väite, lähes 4 miljardia vuotta vanhasta elämästä, olisi mahdollinen!

Jos tällainen asia jossakin esiintyy, sen täytyy johtua siitä, että uudemmat ja vanhemmat Maapallon pintakerrokset ovat sekoittuneet, kuten jatkuvasti myös tapahtuu.

Tästä syystähän elämän itsekseen syntymistä tutkivat ihmiset ovat kiinnostuneita varsin vaatimattomista vaatimattomista yhdisteistä ja tästä syystä "laboratorio-olosuhteissa" ei varmaan koskaan voida toistaa elämän syntymistä yksi-yhteen (ts. sammioon syntyisi ihka elävä solu); ei meillä ole edes miljoonaa vuotta aikaa odotella koetuloksia artikkelissa julkaistavaksi...

EDIT: Niin, ja siitä syystähän labrakokeet tällä saralla ovat aina tavalla tai toisella "boostattuja" ja siten saatujen tulosten käyttöä kumoamaan/vahvistamaan hypoteeseja elämän syntymisestä voidaan kyseenalaistaa varmaan vielä pitkälle tulevaisuuteen.

Kun tuossa tulin maininneeksi jonkinlaisen katalyysin elämän alkusysäykseksi, niin kirjoitellaan tähän sitten se, että miksi näin ajattelen. Mun tietämykset biologiasta ja kemiasta ovat lukion tasolla, joten puhdasta spekulaatiotahan tämä on ja etevämmät saavat korjata.

Jotta päästäisiin evolutiiviseen järjestelmään, niin tarvittaisiin jonkinlainen monistuva prosessi. Katalysointi voisi olla yksi mahdollinen lähde sellaiselle, koska voisi ajatella vaikkapa tällaisia hyvin yksinkertaisia monistuvia prosesseja:

• "Itsekatalyysi"; sopivalla kokkareella on molekyyli A, joka katalysoi molekyylin A muodostumista
• Kokkareella on molekyyli A, joka katalysoi molekyylin B muodostumista - vastaavasti samalla / läheisellä kokkareella olevissa olosuhteissa B katalysoi A:n muodostumista eli muodostuu A:n ja B:n monistumista katalysoiva ketju.

Luonnollisesti ketju voisi olla paljon pidempi ja monimutkaisempi, mutta jos ketju muodostaa jonkinlaisen "ympyrän" eli edistää ketjuun kuuluvien molekyylien syntymistä, niin se on monistuva.

Monistuvat systeemit ovat tietysti evolutiivisia, siis eihän evolutiivinen/geneettinen järjestelmä ole mitään muuta kuin monistuvien systeemien dynamiikkaa. Tässäkin ketjussa on ollut jo riittävästi esimerkkejä tällaisten järjestelmien "kyvykkyydestä" tuottaa aika mielenkiintoisia ratkaisuja - meillä on nykyään käytössä paljon enemmän teoreettista tietoa näiden järjestelmien ominaisuuksista kuin vaikkapa 20 vuotta sitten.

Ilman muuntumista tuollainen katalyysiketju pääsee tietysti lopulta tasapainoon, mutta siinä vaiheessa se on jo ehtinyt muuttaa ympäristöään - sellainen saattaisi toimia lähtölaukauksena uudelle katalyyttiselle ketjulle?

Loppujen lopuksi suuri merkitys sille, voisiko elämä syntyä itsekseen on siinä, että millaisia molekyylejä voi syntyä itsekseen. Jos erilaisten monistuvien prosessien muodostuminen tällaisista itsekseen syntyvistä molekyyleistä on mahdollista, niin siinä on jo lähtölaukauksen tynkää elämän syntymiselle.

Alku-Maapalloa jos mietitään, niin energiaa atomien uudelleenjärjestämiseksi erilaisiksi molekyyleiksi on tullut ainakin Auringosta, staattisesta sähköstä (salamat) ja vulkaanisesta toiminnasta. Ainetta on ollut yhden planeetallisen verran ja aikaa äärettömiin saakka odotella yksittäisiä "edistysaskelia" kohti ensimmäisiä hätäisesti bakteereina pidettävien molekyylimöykkyjen kehittymiseksi...