Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет ivanov_petrov ([info]ivanov_petrov)
@ 2010-05-27 13:29:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Разговор о несуществовании
http://ivanov-petrov.livejournal.com/1425838.html?thread=69900462#t69900462
Андрей Быструшкин
Потенциально сложность поведения обеспечивается не только сложностью устройства самого субъекта, но и сложностью системы взаимодействия субъекта с поступающей извне информацией.

Например такая аналогия, в геноме человека всего около 25 000 генов при всей человеческой сложности, мозге, наследуемых не только морфологических малостях вплоть до родимых пятен и волосков на коже, но и элементах поведения. В геноме маленького круглого червячка Caenorhabditis elegans длиной около 1 мм - 19100 генов! Достаточно представить себе, что у этого червячка нет никаких специализированных органов чувств, нет кровеносной и дыхательной системы, никаких органов, нет почти ничего кроме кишечника и гонад, состоит червячок всего из 959 клеток, по структурной сложности и эволюционной развитости червячок не только с человеком, но и с рыбой или насекомым никак не сравнить, а развивается из одной единственной клетки-зиготы и функционирует и человек и Caenorhabditis elegans на базе почти одинакового количества генов, которые собственно и заключают в себе наследственную информацию.

В чём же причина этого парадокса? Почему при почти одинаковом количестве носителей информации-генов результат столь разительно отличается: Человек венец природы и крошечный безмозглый жрущий и размножающийся червячок, примитивный даже с точки зрения дождевого червяка?

Ответ на мой взгляд состоит в природе организации информационных процессов в живом, когда простейшими алгоритмами обработки внутренней наследственной информации создаются сложнейшие и прецизионнейшие механизмы взаимодействия информации об окружающем мире с саморазвивающимися системами живого организма. Такие свойства как использование информации извне, алгоритмичность, итерационность, самоподобие или фрактальность информационных механизмов в живом позволяют создавать чудовищную избыточную сложность организма на всех уровнях организации - биохимическом, клеточном, тканевом, органном, организменном, включая ВНД, сравнительно скромными средствами всего 20-30 тысяч кусков макромолекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Фактически грандиозное здание человеческой сложности опирается на "притёртый" за миллионы лет компактный наследственный генетический механизм, в котором не только 25000 существующих генов, но и сотни тысяч, возможно миллионы, отсутствующих генов, использованных и выброшенных эволюцией в процессе адаптации предков человека к окружавшему их миру. За компактной генетической машиной человеческого генома стоят отсутствующие сейчас огромные пласты информации, которые были переработаны и эту машину совершенствовали миллионами лет. Это пласты информации об окружающем мире, которые, тем не менее, неявно присутствуют в конструкции и этой машиной успешно используются.

Поэтому, если принимать во внимание только имеющееся сейчас количество генов и не принимать во внимание количество отсутствующих, то действительно трудно понять почему человек и червячки такие разные :)

Аналогична на мой взгляд и ситуация с муравьями, у которых не то что мозга дифференцированного нет, а почти все нейроны только мышцы и органы чувств и обслуживают. У муравьёв в нервных узлах всего около 100 тысяч нейронов, по сравнению с около 100 миллиардов у человека - чепуха недостойная упоминания, тем не менее даже с такими скромными средствами нервная система насекомых обеспечивает очень сложное поведение, за несчастными 100 000 муравьиными нейронами стоят неизвестное количество, тьмы и тьмы нейронов отсутствующих, но когда-то в их эволюционной судьбе бывших, испытанных, утраченных, но оставивших свой след в совершенстве нервной деятельности ныне живущих муравьёв.

[info]ivanov_petrov@lj
про отсутствующие гены - занятно. Я, правда, не уверен... Это та же мысль. что про отсутствующие признаки. Раз организм продукт эволюции. мы должны - по вашей мысли - считать наличные у него свойства плюс те, от которых его предкам пришлось избавиться, чтобы выжить.

Еще шагом ближе. Содержимое моего ума должно состоять из мыслей, которые у меня есть и я думаю (допустим. у меня она одна) и плюс те, что я не думаю, не подумал - и именно их недуманием объясняется. к примеру, плачевное мое положение. Типа, не подумал вовремя 25 лет назад купить лотерейный билет - вот и сижу в одних трусах.

Боюсь, будет все же неверным суммировать существующее с несуществующим. Может быть. проще думать. что существующее существует само по себе, без приписанного к нему "принадлежащего ему" несуществующего? А для обозначения истории служит давнее понятие - память. К моим мыслям относятся те, что я помню, к чертам моего строения - те. что у меня есть в той или иной форме (например, корреляции развития и пр.). а чего нет - того нет


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]bukky_boogwin@lj
2010-05-28 04:13 (ссылка)
А может быть, способы кодирования в геноме тоже совершенствуются с ходом эволюции? Тоже ведь признак. Эволюционные выгоды понятные: более длинный и сложный код, содержащий ту же информацию, более уязвим к внешним разрушительным воздействиям, ошибкам копирования и т. п. - в результате выше доля мутантов в популяции, что для уже имеющего стабильную экологическую нишу вида явный минус. Соответственно, если способ кодирования в чем-то меняется и становится короче (надо полагать, тоже в результате мутации), популяция может даже остаться одна, но носители старой версии генома будут из нее ооочень постепенно и незаметно вытеснены, точнее, вымрут сами.
Напрашиваются аналогии с программированием. Языки программирования тоже совершенствуются, и программы на новых при тех же или даже более сложных выполняемых задачах вполне могут иметь более короткий код, чем на старых. Самое очевидное - повторное использование кода. Вот у человека две ноги. Предположим, они совершенно идентичны с точностью до симметрии (не знаю, так ли это, но предположим). Логично предположить, что устройство ноги полностью описывается в геноме один раз, а в другом месте генома идет два коротких обращения к тому описанию с передачей ему аргумента "правая" и "левая". И т. д. Существуют разные приемы такого рода, сильно облегчающие жизнь программиста и укорачивающих код, и появились они совсем не сразу. Так вот, возможно, у червячка геном в этом отношении менее совершенен, чем у человека?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]ivanov_petrov@lj
2010-05-28 04:35 (ссылка)
способы кодирования? Я не уверен, что правильно понимаю, но вроде код один - на всех.
кое-что точно совершенствуется. Нить ДНК у бактерий - одинарная, у эвкариот двойная, у эвкариот в строение хромосом добавляется всяких прибамбасов - центромеры, белки всякие на обкладку - так что прогресс налицо.

А, да. Есть данные, что некоторые типы связей менее надежны и потому с ходом эволюции вымымваются одни связи из кода и чаще сохраняются другие. это происходит очень медленно. Но вроде статистически показано, что одни типы оснований в ДНк встречаются все чаще, другие все реже. Посмотрите здесь http://elementy.ru/news/164682 - я только время потрачу, пытаясь вспомнить, как это изложить кратко и ясно, а тут уже написано

нсчет двух ног, что записано один раз... Не уврен, что смогу сказать кратко. От числа копий гена в геноме зависит - грубо - интенсивность создания соотв. белка и его плотность в клетке, то есть ход обмена. Так что иногда надо много корпий. при этом каждая копия мутирует отдельно - так что из одного гена - то есть многих копий одного - постепенно образуются разные гены с разным значением. Так что и дуплицирование информации имеет в геноме смысл, и не один - увеличение надежности хранения, поддержание нужной скорости и интенсивности, создание материала для новых генов, кодирующих новые признаки и т.п.

(Ответить) (Уровень выше)

Андрей Быструшкин
(Анонимно)
2010-05-28 05:01 (ссылка)
+100!
Вы правы, и таких аналогий можно привести очень много из разных областей, потому что в основе лежат общие фундаментальные законы бытия информации во Вселенной. Исследование этих законов, проявляющихся в различных объектах и явлениях, составляет предмет например синергетики, общей теории систем, семантики, семиотики, иконики и других более узкоспециальных дисциплин. Но развивается всё это медленно и пока ещё мало даёт для развития частных теорий, таких как теория биологической эволюции, теоретическая морфология, теория систематики, теория техники разного направления, экологические теории, теория языкознания, психология, социология, теоретическая экономика и т.п.

А по большому счёту, то что любой человек может исследовать в течение своей короткой жизни, и даже поколение учёных в целом, на существующих в это время объектах, явлениях, базах данных и литературных источниках - не самое интересное и важное для понимания человечеством реальностей нашего мира, пожалуй самое важное и нужное для развития человечества пока остаётся вне возможностей актуального научного познания :(

Может быть когда-то человечество сможет выделить достаточно ресурсов и для адекватного познания того, что не существует (exist), но реально (will have been) и, пожалуй, более для человечества важно.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]dr_tambowsky@lj
2010-05-28 16:53 (ссылка)
Код вообще один и тот же у всего живого. Абсолютно стандартная на сегодняшний день процедура - выделить определённый ген из организма и поместить его в другой организм. Первое промышленное применение, кстати - производство инсулина (синтезируется бактериями, в которые был вставлен человеческий ген инсулина).

Более того, не просто кодировка как таковая, но и сами "слова" и целые связные главы "текста", на этом коде написанные, очень похожи. Дело в том, что неправильно думать будто червяк, и, тем более, плодовая мушка изучаются только потому что они "просты" - набьём руку на простых организмах и тогда уже будем применять накопленный опыт для того чтобы разобраться как работают настоящие, "сложные" системы. Такая мотивация, конечно, присутствует и она правильна - ставить опыты на червяках действительно несколько проще. Но полезный выход на самом деле неизмеримо больше, чем просто методология. Многие вещи действительно универсальны на уровне целых систем: практически те же белки и те же процессы. Муха не просто будет благополучно производить человеческий белок, если ей в геном вставить соответствующий ген. С хорошей вероятностью этот белок будет работать (конечно, скорее всего не идеально). И наоборот, хотя таких экспериментов по разным причинам не проводят ;) То есть а) у мухи есть похожая система, которой этот белок требуется, б) вариант этого белка из совершенно другого организма может всё ещё оказаться приемлемой заменой.

Поэтому, ответ в этом смысле - нет, способы кодирования те же. С другой стороны, считывание информации - это тоже процесс, и он очень сложно регулируется. Способы этого регулирования (даже если отнести их, в более широком смысле, к "вариантам кодировки") известны даже червяку. Но количественно (и качественно) усложнение, конечно, происходит. К примеру, у нас действительно меньше чем 25,000 генов. Но из большинства этих генов синтезируется более одного варианта белка. Решение какой именно вариант синтезировать принимается в результате процессов регуляции (то есть, на химическом уровне, другими белками, которые синтезируются в ответ и/или реагируют на изменения в окружающей среде, на повышение уровня алкоголя в крови и т.д). Разные варианты одного белка (т.е. одного и того же гена) могут использоваться в разных ситуациях или даже просто в разных тканях организма. Само производство белка тоже зарегулировано: клетки конкретной ткани могут вообще никогда не синтезировать половину белков, вроде как присутствующих в геноме. Вторую половину (в нужных им вариантах) они будут тоже синтезировать не всегда а по мере надобности и в зависимости от внешних условий и сигналов (да, они ещё получают целенаправленные сигналы от других клеток и тканей в организме). Производство белка всегда, у всего живого запускается "транскрипционным фактором" - и основные классы этих факторов тоже присутствуют у всех организмов. Но их количество и взаимодействие, сложность этой регуляторной сети, отвечающей на внешние сигналы, может сильно отличаться между организмами.

Далее, то что клетка уже казалось бы решила синтезировать, может быть немедленно уничтожено ещё одним уровнем регуляции (например, микроРНК). МикроРНК (как способ кодирования), повторим, есть и у червяка. Но интересно, что есть, например, работы, которые указывают на то, что резкое расширение репертуара и появление новых филогенетических классов микроРНК коррелирует с важными ступенями эволюции. Есть другие способы регуляции: к примеру, участки генома могут быть "запечатаны" специальной "эпигенетической" маской, её регулирование может сильно отличаться по сложности и вариабельности возможных реакций на внешние сигналы.

Поэтому, Вы и правы и не правы. Кодируется всё одинаково. Но сложность системы может очень сильно варьироваться. Именно что reused code, и не два раза, а очень много, причём каждый раз с маленькими вариациями, такая динамическая инстанциация разных вариантов одного и того же и один раз закодитованного объекта, всё правильно. Так как эта система сама себя регулирует, сама себя читает, и сама же в геноме и закодирована, то можно, наверное, сказать, что и "кодировка" усложняется - количественно, а количество, как известно, переходит в качество. :) Мне, впрочем, это широкое толкование не нравится - почти бессмысленное и непродуктивное. Софистика.

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -