Информационная концепция эволюции нашего мира

1. В биологических молекулах нет ничего более загадочного, чем информация. Известно, что информационные сообщения не могут перемещаться во времени и

Информационная концепция эволюции нашего мира

Информация

История

Другие материалы по предмету

История

Сдать работу со 100% гаранией

Информационная концепция эволюции нашего мира

Калашников Юрий Яковлевич

В живых системах нет ничего более загадочного, чем молекулярная информация. Как ни странно, но первая закодированная информация появилась на Земле более 3,5 миллиардов лет тому назад. И это была “буквенно-символьная” информация биологических макромолекул. Большой неожиданностью для нас оказалось и то, что генетические и информационные молекулярно-биологические технологии правят миром живого с самого начала его зарождения. И только наступивший век технических систем и информационных технологий позволил это заметить и слегка приоткрыть многочисленные секреты жизни, увидеть закономерность и направленность всех дальнейших эволюционных событий. Следовательно, основы эволюции, причины построения и развития нашего мироздания следует искать в направленности процессов и событий, происходящих на нашей планете, которые обеспечиваются едиными информационными закономерностями. Поэтому сама биосфера, также как и ноосфера, техносфера и инфоноосфера являются следствием последовательной информационно-направленной эволюции нашего мира.

Во всей Вселенной, видимо, нет более таинственного и более загадочного явления, чем жизнь. Современное естествознание до сих пор не может объяснить многие причины и механизмы функционирования живых систем, которые обладают удивительными природными свойствами самоуправления, самообновления и самовоспроизведения. Причем, даже отдельная клетка является сложнейшей биокибернетической системой, выполненной в миниатюре, где все компоненты, структуры и биохимические процессы упорядочены на молекулярном уровне. Исследованием живой материи и биомолекул в основном занимается молекулярная биология и биохимия химия наиболее организованной материи. Возможно поэтому, в изучении живой материи до настоящего времени доминирует исключительно физико-химическое направление. Но, чем глубже ученые внедряются в детализацию физико-химических процессов, тем больше у них возникает сомнений в познаваемости живого вещества. Учитывая сложно-зависимые физические, химические и иные процессы, протекающие в живой системе, многие исследователи и сегодня пессимистически относятся к реальности познания феномена жизни. И всем становится ясно, что молекулярные биологические науки зашли в мировоззренческий тупик. Между тем, уже давно известно, что наряду с вещественной и энергетической составляющими живой материи имеется ещё одна, не менее важная составляющая, информационная, и лишь она в молекулярно-биологических процессах играет ведущую и организующую роль. Наука показывает, что жизнь на нашей Земле существует, поддерживается и развивается только благодаря наследственной информации. Поэтому живые организмы по своей сути не могут ни функционировать, ни существовать, ни развиваться только лишь на физико-химической основе. Причем, как нельзя объяснить работу компьютера с помощью законов электротехники, точно так же нельзя понять и причины функционирования живых систем с помощью только одних физико-химических закономерностей. Здесь нужен другой подход, который бы учитывал и информационную составляющую живого. В силу этих обстоятельств, несмотря на усилия многих естественных наук, до сих пор существует полный пробел в знаниях о главном, о взаимосвязи между информацией, структурой и функцией в различных биологических процессах. Загадочной остаётся и главная проблема, что такое информация, и как она действует в молекулярно-биологической системе? Остаётся открытым вопрос, как, и каким образом, генетическая информация участвует в управлении процессами обмена веществ или получения энергии? До настоящего времени в естествознании отсутствует концепция информационного управления живой клеткой. С большим трудом выявлены отдельные фрагменты, но пока не видна общая картина прохождения и реализации генетической информации. При этом смысл выявленных информационных фрагментов сводится к тому, что “наследственная информация, закодированная в нуклеотидной последовательности, переводится в аминокислотную последовательность белков… Белковые молекулы представляют, своего рода “ловушку” в потоке генетической информации… Гены контролируют клеточный метаболизм за счет содержащейся в них информации о структуре ферментов и других клеточных белков, а ферменты выступают в роли биокатализаторов, управляющих всеми химическими процессами в живых организмах” [1,2]. Как мы видим, исследование прохождения генетической информации в живых системах почему-то остановилось на этапе синтеза белковых молекул. В связи с этим, в биохимии уже давно господствует ложное представление о том, что управлением химических процессов в живых системах занимаются химические катализаторы, но никак не управляющая информация. Такое упрощенное представление явно не соответствует действительности. Известно, что клеточный космос биологических молекул, за время своего развития, создал весьма надёжную и универсальную молекулярно-биологическую систему управления с необычайно стабильной генетической памятью и её феноменальными информационными возможностями. Всё это говорит о том, что живые клетки пользуются своей, сугубо специфической молекулярной информационной технологией. А это означает то, что в основе всех биохимических и био-логических “технологий” лежат процессы информационные. Автора данной статьи уже давно волнует вопрос: как, и каким образом, генетическая информация участвует в управлении сложными биохимическими процессами, молекулярными и другими биологическими функциями живой клетки и организма. В связи с этим, все свои предыдущие работы он посвятил проблемам кодирования, передачи и преобразования генетической информации и использования её в различных молекулярно-биологических процессах управления и регулирования. В этих работах были обобщены, сформулированы и предложены те идеи, гипотезы и концепции, которые, по мнению автора, могут дать первоначальные представления и элементарные знания об информационных процессах на молекулярно-биологическом уровне. Последовательно были рассмотрены и обсуждены весьма дискуссионные в биологии темы. 1. Молекулярная элементная база живой формы материи. 2. Закономерности молекулярной биохимической логики и информатики. 3. Основные принципы и механизмы существования живой материи. 4. Ферменты и белки как сверхминиатюрные автоматы и манипуляторы с программным управлением. 5. Молекулярно-биологическая система управления клетки и т. д. Возможно, это и есть тот подход, который заинтересует исследователей, ищущих пути к изучению систем обработки и реализации молекулярной информации в живых клетках и организмах. Поэтому, не исключено, что предложенные в этих статьях альтернативные идеи могут быть востребованы и использованы для развития нового в науке направления “Молекулярной биологической информатики”. По крайней мере, такую возможность автор не исключает. Данная статья является логическим продолжением и дальнейшим развитием ранее обозначенных тем.

1. В биологических молекулах нет ничего более загадочного, чем информация. Известно, что информационные сообщения не могут перемещаться во времени и в пространстве нематериальным способом. В связи с этим, автор пришел к выводу, что информация в живой системе, это содержательные сведения, заключенные в том или ином послании или сообщении генома, которые хранятся, передаются и используются только в закодированной молекулярной форме. А информационный код в любой живой клетке записывается химическим способом с помощью элементарной формы органического вещества и поэтому переносится в структурах биологических молекул. Удивительно, но факт всё живое на Земле, от ничтожной бактерии до человека, состоит из одинаковых “строительных блоков” стандартного набора более чем трёх десятков типовых функциональных био-логических (биохимических) элементов. Этот типовой набор представляет собой, ничто иное, как элементную базу, или общий молекулярный биологический алфавит, который служит для кодирования информации, построения и программирования молекулярных структур живой материи. В состав этого уникального набора входят различные системы био-логических элементов (отдельные молекулярные алфавиты): 1) восемь нуклеотидов, “четыре из них играют роль кодирующих единиц ДНК, а другие четыре используются для записи информации в структуре РНК” [1]; 2) двадцать различных стандартных аминокислот, которые кодируются в ДНК и служат для матричного построения белковых молекул; 3) несколько жирных кислот, сравнительно небольшое число стандартных органических молекул, служащих для построения липидов; 4) родоначальниками большинства полисахаридов является несколько простых сахаров (моносахаридов) и т. д. Все эти химические буквы и символы были отобраны в процессе эволюции. Поэтому, кроме семантики сообщений они обладают еще и уникальной природной способностью к выполнению различных химических, энергетических, молекулярных и других биологических функций. Как мы видим, живые системы имеют не только свою письменность, но и пользуются различными молекулярными языками. А основой каждой системы элементов являются свои индивидуальные молекулярные био-логические (биохимические) элементы (химические буквы и символы). На базе различных систем био-логических элементов молекулярных алфавитов, могут быть “сконструированы” разнообразные макромолекулы клетки ДНК, РНК, белки, полисахариды, липиды и т. д. Поэтому элементная база представляет собой те системы биохимических элементов, используя которые живая клетка способна информационным путём строить различные биологические молекулы и структуры, записывать в них информацию, а затем с помощью этих средств осуществлять любые биологические функции и химические превращения. И ведь, действительно, все биохимические элементы, входящие в состав различных биологических молекул, представляют собой ту элементарную форму органического вещества, с помощью которой формируются и передаются биологические коды молекулярной информации. Следовательно, информация в живой молекулярной системе передаётся с по

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>