САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ (systemity) wrote,
САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ
systemity

Что такое информация, ч. IV

Из книги "Кафе Дилетант"

Древнегреческий философ Платон (V-IV до н.э.) - ученик Сократа и учитель Аристотеля, в своём диалоге "Федон" рассматривает четыре аргумента в пользу бессмертия души. Первое доказательство бессмертия души, которое вошло в историю философии под названием "циклического", основано на принятии положения об обязательной взаимной обусловленности любых противоположностей. Поскольку противоположности предполагают наличие друг друга - так, большее возможно только при наличии меньшего, а сон возможен только при наличии бодрствования, то смерть подразумевает наличие бессмертия. В платоновском диалоге Сократ говорит: "Если бы всё, причастное жизни, умирало, а умерев, оставалось бы мёртвым и вновь не оживало, - разве не совершенно ясно, что в конце концов все стало бы мертво и жизнь бы исчезла?"

Интересно, что в этом диалоге Сократ был неправ в отношении живых организмов и был прав в отношении живой системы под названием "биосфера". Это связано с тем, что у этих двух типов живых систем совершенно разное предназначение. И живое существо, и биосфера представляют собой самоорганизующиеся системы, но функционируют на принципиально различной основе. Это обстоятельство в большой степени связано с многооборазием механизмов, лежащих в основе считывания информации участниками биосферного сообщества. В своё время Ф. Энгельс на основе учения Г. Гегеля сформулировал законы диалектики, один из которых под названием "единство и борьба противоположностей" декларирует, что "движение и развитие в природе, обществе и мышлении обусловлено раздвоением единого на взаимопроникающие противоположности и разрешением возникающих противоречий между ними через борьбу". И на уровне индивидуальных живых организмов, и на уровне биосферном жизнедеятельность поддерживается в результате единства и борьбы противоположностей - единства и борьбы между анаболизмом (синтезом, накоплением) и катаболизмом (разложением, деструкцией). Однако природа этих противоположностей оказывается принципиально различной: в первом случае речь идёт об единстве и противоположности молекулярных процессов, сбалансированных на уровне целого организма, а во втором - о взаимодействии процессов синтеза и потребления биогенных веществ, осуществляемом фантастическим многообразием живых организмов и сообществами живых организмов.

Биосфера Земли функционирует на основе информации. Восприятие и передача информации живыми существами основана на использовании космического многообразия инфотрегеров. Превратившаяся в тривиальность путанница, уравнивающая неорганических носителей криптоинформации с актуальной информацией, способной быть воспринятой только живыми организмами, приобретает особую форму бессмысленности, когда речь заходит о взаимодействии организмов, составляющих биосферу Земли. Биосферу Земли образует невероятное многообразие и разнообразие живых организмов, и это множество образует структурно-функциональное единство именно за счёт способности живых существ в высшей степени специфично воспринимать эндоинформацию и производить экзоинформацию. В какой-то степени эндоинформацию можно приравнять к анаболизму, в то время как экзоинформацию - к катаболизму.

Инфотрегерная фракция биосферы включает в себя неисчислимое множество объектов и явлений, начиная от простых химических веществ и кончая звуками, которые издают рыбы, подавая сиг­налы о том, где находится пища, предуп­реждая об опасности и т.д. Совокупность тел живых организмов, населяющих Землю сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6·10:^12 т (в сухом весе), составляя менее одной миллионной части всей биосферы (ок. 3·10^18 т), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Хотя это и не подаётся расчётам, но можно считать, что биогенное вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом намного превышает массу живых организмов. И большая часть этого биогенного вещества Земли является в той или иной форме биосферной совокупностью инфотрегеров, которые, будучи воспринятыми живыми организмами, регулируют кооперативное функционирование биосферы в качестве самоорганизующейся системы.

Так, например, микроскопические грибы широко распространены в природе и встречаются во всех районах земного шара на различных растительных субстратах, реже на субстратах животного происхождения. Они принимают активное участие в разложении органических остатков и в почвообразовательном процессе. Но каждый вид грибов оптимально функционирует в строго специфических условиях. Не имеет значение, каким образом мицелий гриба получает информацию о среде и о наличии оптимального сочетания субстратов роста. Но любой миколог знает насколько привередливыми бывают эти организмы. Если даже на очень короткий срок остановить катаболитическую деятельность грибов, то Земля окажется по вершину Эвереста завалена экскрементами животных и продуктами жизнедеятельности растений, поставляющих в атмосферу кислород, без которого те же микроскопические грибы не способны осуществлять свою ассенизаторскую деятельность.

На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь большую часть атмосферы, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д. Биокосное вещество - вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль и главным фактором их способности взаимодествовать друг с другом является способность продуцировать эндоинформацию и воспринимать экзоинформацию. Если бы не эта информационная активность биосферы - её инфосфера, то поддержание баланса в биосфере было бы невозможно. Отсутствие способности живого воспринимать информацию с разнообразных инфотрегеров привело бы к смертельной для биосферы спонтанной гипертрофии отдельных компонентов пищевых цепей. Неспособность нейтрализовать и утилизировать энергию солнца с помощью кооперирующего многообразия живых организмов привело бы биосферу к смерти.

Все живые существа биосферы снабжены органами восприятия, анатомия и функциональность которых определяются особенностями среды их обитания, пищевыми потребностями, образом жизни, зависимостью от других живых существ биосферы. Выше я приводил пример с бактериальными таксисами. У бактерий органы восприятия представлены некой связкой биохимических реакций реагирования. У животных существуют специализированные органы восприятия. Например, фасеточные глаза стрекоз состоят из 30 тысяч омматидиев. Такое строение глаз помогает им налету глотать комаров. Многие животные, у которых глаза отсутствуют, наделены их аналогами. У дождевых червей, например, на поверхности кожи в беспорядке разбросаны зрительные клетки, которые можно разглядеть только под микроскопом. Окружающие предметы такими "глазами" они увидеть не могут, но могут отличить свет от тьмы, день от ночи, что им важно с учётом их физиологии и экологии. У морской звезды скопления такого же типа клеток обнаружены в лучах, которые принято называть "руками". Таким образом, у неё 5 "глаз" на руках, а у рыбы камбалы, которая большую часть времени проводит, лёжа на дне на левом боку, один глаз, расположенный с правой стороны. У большинства животных глаза, конечно, настоящие, однако и здесь не обходится без причуд. Клещи смотрят на мир спиной: именно там у них расположены глаза. Муха диопсиз поражает своими длиннющими, как у улитки, рогами. Оказывается, это еще одно необычное место для глаз - они на самых концах рогов. А у осьминогов два глаза, но левый в несколько раз больше правого. У кальмаров рода архитевтис самый большой в мире левый глаз — величиной с большое блюдо.

У животных с "нормально" сидящими на голове глазами тоже не все просто. Кажется, всем известно, что у обыкновенной комнатной мухи два глаза, расположенных по бокам головы. Но, оказывается, спереди между ними есть еще три "неизвестных". Всего, выходит, пять. У некоторых пауков восемь глаз. По сравнению с пятью, а тем более с восемью глазами три глаза у животных вряд ли вызовут удивление. Но в Новой Зеландии обитает ящерица гаттерия, у которой два глаза, как у всех, а третий расположен на затылке и всегда смотрит в небо. Оказывается, смотрящий в небо третий глаз имеется у большинства зверей, птиц, пресмыкающихся. Правда, в отличие от гаттерий, у других животных он недоразвит, покрыт кожей, а иногда и костями, и ничего не видит, но факт остается фактом — глаз-то есть! У слонов неважное зрение, но очень высокая обонятельная чувствительность, что позволяет им защищать детёнышей от их самых опасных врагов - тигров и львов. По сравнению со многими животными у чело­века обоняние не так уж и хорошо развито, поскольку в процессе эволюции обоняние чело­века делалось все слабее и слабее, пока он почти целиком не стал зависеть от зрительных ощущений. Собака же, напротив, почти исключительно живет за счет обоняния. Если в носу человека мембрана из чувст­вительных клеток, ответственных за обоняние, за­нимает с обеих сторон площадь с ноготь пальца, то у собаки эта мембрана, если ее расправить, покроет больше половины её тела!

В человеческом мозгу клетки, ответственные за различение запахов, занимают двадцатую часть, а у собаки с обонянием связана треть мозга. У волков имеются охотничьи тропы, на всём протяжении которых у них есть "меченые столбы", используемые ими в качестве инфотрегеров. Это - пни, деревья, большие камни или другие заметные предметы, на которые они мочатся, точно так же, как и собаки на фо­нарные столбы и кустики. Каждый раз, когда волк пробегает мимо такого инфотрегера, он обню­хивает его, извлекая таким образом экзоинформацию о том, какие еще волки прошли этим путем. Язык человека и животных, с помощью которого продуцируются звуковые инфотрегеры, представляет собой единственную мышцу, которая прикрепляется только одной стороной. Поэтому язык может двигаться так, как не может ни одна другая мышца, а это имеет важное значение для некоторых функций, которые он выполняет. В качестве звукового инфотрегера язык способен производить большой набор разнообразных звуков, принимаая различные положения и формы. Язык также представляет собой один из наиболее тонких органов в том, что касается осязания. Он постоянно поставляет эндоинформацию об изменениях, происходящих во рту, и посылает сообщения в центральную нервную систему относительно потребляемой пищи. На языке находятся вкусовые сосочки в виде маленьких бугорочков. У человека около 3000 вкусовых сосочков, у коровы их примерно 35 тысяч, а у кита - вовсе нет.

Я привёл небольшую часть хорошо известных примеров для того, чтобы подчеркнуть, что многообразие способов восприятия и передачи информации беспредельно. Соответственно, инфотрегеры, которые являются источниками экзоинформации от одной особи к другой, существуют в бесчисленном числе ипостасей. Танец пчелы, сообщающей о местонахождении нектара, - это инфотрегер мгновенного действия. Инфотрегерами мгновенного действия являются, например, мимика животных, рычание, различные позы, но извлечение информации с этих инфотрегеров доступно очень ограниченному числу особей.

Химический состав ризосферы деревьев - инфотрегер, регулирующий состав бактериальной и грибной микрофлоры, который может сохранять постоянство в течение длительного срока. Положительная роль микроорганизмов в выращивании сельскохозяйственных культур связана именно с образованием стабильных симбиотических отношений между растением и микробным сообществом в ризосфере растений. Ризосфера — узкий участок почвы, прилегающий к корням растения и попадающий под непосредственное действие корневых выделений и почвенных микроорганизмов. В образуемом эктосимбиозе корневые экссудаты растений являются субстратом и факторами роста некоторых групп микробных сообществ, которые выполняют роль антифитопатогенов, утилизаторов нежелательных продуктов метаболизма растений, регуляторов общей концентрации микроорганизмов в почве, регуляторов подвижности и кругооборота минеральных веществ в агроэкосистеме.

В Литве в небольшой деревеньке Стелмуже растет дуб, которому уже около 1500 лет. Этот дуб до сих пор покрыт листвой, как и во времена варягов. Он является самым старым дубом Европы и объявлен памятником природы. Нет сомнений, что микробный состав ризосферы этого дуба постоянен в течение сотен лет и в этом постоянстве огромную роль играет обмен информацией между корневой системой дуба и микроорганизмами, населяющими почву. Этот обмен информацией осуществляется с помощью инфотрегеров химической природы.

Феромоны - продукты внешней секреции, выделяемые некоторыми видами животных и обеспечивающими химическую коммуникацию между особями одного вида, обладают более продолжительным периодом инфотрегерной активности. Они являются продуктами эндоинформации, продуцируемой животными с помощью специализированных желёз и улавливаемой представителями этого же вида с помощью особых органов восприятия. Феромоны модифицируют поведение, физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм других особей того же вида. Сегодня только этого типа инфотрегеров известно довольно большое количество. Но информацию, которая с помощью их передаётся, способны воспринимать лишь особи того же вида, что и особи продуцирующие ничтожные концентрации этих инфотрегеров. Вот несколько наиболее хорошо изученных феромонов, регулирующих внутрипопуляционное поведение: эпагоны - половые аттрактанты, одмихнионы - метки пути, указывающие дорогу к дому или к найденной добыче, а также метки на границах индивидуальной территории, торибоны - феромоны страха и тревоги, гонофионы - феромоны, индуцирующие смену пола, гамофионы - феромоны полового созревания, этофионы - феромоны поведения, лихневмоны - феромоны, маскирующие животное под другой вид и т.д.

Человек пишет письмо другому человеку. Он излагает эндоинформацию на листе бумаги для того, чтобы изложенная им информация была воспринята в виде экзоинформации реципиентом письма. Человек вкладывает написанное письмо в конверт. Письмо в конверте является инфотрегером. Оно несёт в себе возможность превращения в информацию, но информацией не является. Это - носитель информации. Очки не сами по себе видят. Видит человек, надевший очки. Как очки нельзя назвать видением, так и конверт с письмом нельзя назвать информацией. Это - инфотрегер - носитель информации. Далее письмо, содержащее информацию, прежде чем попасть к адресату, который извлечёт из него экзоинформацию, проходит через руки почтальона, транспортируется поездом или самолётом, вновь попадает в руки почтальона, т.е. претерпевает различные ипостаси инфотрегерства, но информация, которая будет передана с помощью этого письма, остаётся неизменной.  


В природе каждый живой организм пишет и получает письма. У каждого вида свой способ передачи и получения информации об окружающей среде. Без способности производить и получать информацию ни один живой организм не жилец на белом свете. При фантастическом разнообразии инфотрегеров принять информацию, которую они несут, способны лишь особи видов и подвидов, близких к отправителям информации. Таким образом, инфотрегеры биосферы являются средствами обмена информацией между живыми существами, но не являются информацией.

(Продолжение следует)

Часть III




Tags: Философия
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments