Ѕаза знаний студента. –еферат, курсова€, контрольна€, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

»нформационна€ концепци€ эволюции нашего мира — Ќаука и техника

ѕосмотреть видео по теме –еферата

 алашников ёрий яковлевич

¬ живых системах нет ничего более загадочного, чем молекул€рна€ информаци€.  ак ни странно, но перва€ закодированна€ информаци€ по€вилась на «емле более 3,5 миллиардов лет тому назад. » это была Ц Убуквенно-символьна€Ф информаци€ биологических макромолекул. Ѕольшой неожиданностью дл€ нас оказалось и то, что генетические и информационные молекул€рно-биологические технологии прав€т миром живого с самого начала его зарождени€. » 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. —ледовательно, основы эволюции, причины построени€ и развити€ нашего мироздани€ следует искать в направленности процессов и событий, происход€щих на нашей планете, которые обеспечиваютс€ едиными информационными закономерност€ми. ѕоэтому сама биосфера, также как и ноосфера, техносфера и инфоноосфера €вл€ютс€ следствием последовательной информационно-направленной эволюции нашего мира.

¬о всей ¬селенной, видимо, нет более таинственного и более загадочного €влени€, чем жизнь. —овременное естествознание до сих пор не может объ€снить многие причины и механизмы функционировани€ живых систем, которые обладают удивительными природными свойствами самоуправлени€, самообновлени€ и самовоспроизведени€. ѕричем, даже отдельна€ клетка €вл€етс€ сложнейшей биокибернетической системой, выполненной в миниатюре, где все компоненты, структуры и биохимические процессы упор€дочены на молекул€рном уровне. »сследованием живой материи и биомолекул в основном занимаетс€ молекул€рна€ биологи€ и биохими€ Ц хими€ наиболее организованной материи. ¬озможно поэтому, в изучении живой материи до насто€щего времени доминирует исключительно физико-химическое направление. Ќо, чем глубже ученые внедр€ютс€ в детализацию физико-химических процессов, тем больше у них возникает сомнений в познаваемости живого вещества. ”читыва€ сложно-зависимые физические, химические и иные процессы, протекающие в живой системе, многие исследователи и сегодн€ пессимистически относ€тс€ к реальности познани€ феномена жизни. » всем становитс€ €сно, что молекул€рные биологические науки зашли в мировоззренческий тупик. ћежду тем, уже давно известно, что нар€ду с вещественной и энергетической составл€ющими живой материи имеетс€ ещЄ одна, не менее важна€ составл€юща€, Ц информационна€, и лишь она в молекул€рно-биологических процессах играет ведущую и организующую роль. Ќаука показывает, что жизнь на нашей «емле существует, поддерживаетс€ и развиваетс€ только благодар€ наследственной информации. ѕоэтому живые организмы по своей сути не могут ни функционировать, ни существовать, ни развиватьс€ только лишь на физико-химической основе. ѕричем, как нельз€ объ€снить работу компьютера с помощью законов электротехники, точно так же нельз€ пон€ть и причины функционировани€ живых систем с помощью только одних физико-химических закономерностей. «десь нужен другой подход, который бы учитывал и информационную составл€ющую живого. ¬ силу этих обсто€тельств, несмотр€ на усили€ многих естественных наук, до сих пор существует полный пробел в знани€х о главном, Ц о взаимосв€зи между информацией, структурой и функцией в различных биологических процессах. «агадочной остаЄтс€ и главна€ проблема, Ц что такое информаци€, и как она действует в молекул€рно-биологической системе? ќстаЄтс€ открытым вопрос, Ц как, и каким образом, генетическа€ информаци€ участвует в управлении процессами обмена веществ или получени€ энергии? ƒо насто€щего времени в естествознании отсутствует концепци€ информационного управлени€ живой клеткой. — большим трудом вы€влены отдельные фрагменты, но пока не видна обща€ картина прохождени€ и реализации генетической информации. ѕри этом смысл вы€вленных информационных фрагментов сводитс€ к тому, что Унаследственна€ информаци€, закодированна€ в нуклеотидной последовательности, переводитс€ в аминокислотную последовательность белковЕ Ѕелковые молекулы представл€ют, своего рода УловушкуФ в потоке генетической информацииЕ √ены контролируют клеточный метаболизм за счет содержащейс€ в них информации о структуре ферментов и других клеточных белков, а ферменты выступают в роли биокатализаторов, управл€ющих всеми химическими процессами в живых организмахФ [1,2].  ак мы видим, исследование прохождени€ генетической информации в живых системах почему-то остановилось на этапе синтеза белковых молекул. ¬ св€зи с этим, в биохимии уже давно господствует ложное представление о том, что управлением химических процессов в живых системах занимаютс€ химические катализаторы, но никак не управл€юща€ информаци€. “акое упрощенное представление €вно не соответствует действительности. »звестно, что клеточный космос биологических молекул, за врем€ своего развити€, создал весьма надЄжную и универсальную молекул€рно-биологическую систему управлени€ с необычайно стабильной генетической пам€тью и еЄ феноменальными информационными возможност€ми. ¬сЄ это говорит о том, что живые клетки пользуютс€ своей, сугубо специфической молекул€рной информационной технологией. ј это означает то, что в основе всех биохимических и био-логических УтехнологийФ лежат процессы информационные. јвтора данной статьи уже давно волнует вопрос: как, и каким образом, генетическа€ информаци€ участвует в управлении сложными биохимическими процессами, молекул€рными и другими биологическими функци€ми живой клетки и организма. ¬ св€зи с этим, все свои предыдущие работы он посв€тил проблемам кодировани€, передачи и преобразовани€ генетической информации и использовани€ еЄ в различных молекул€рно-биологических процессах управлени€ и регулировани€. ¬ этих работах были обобщены, сформулированы и предложены те идеи, гипотезы и концепции, которые, по мнению автора, могут дать первоначальные представлени€ и элементарные знани€ об информационных процессах на молекул€рно-биологическом уровне. ѕоследовательно были рассмотрены и обсуждены весьма дискуссионные в биологии темы. 1. ћолекул€рна€ элементна€ база живой формы материи. 2. «акономерности молекул€рной биохимической логики и информатики. 3. ќсновные принципы и механизмы существовани€ живой материи. 4. ‘ерменты и белки Ц как сверхминиатюрные автоматы и манипул€торы с программным управлением. 5. ћолекул€рно-биологическа€ система управлени€ клетки и т. д. ¬озможно, это и есть тот подход, который заинтересует исследователей, ищущих пути к изучению систем обработки и реализации молекул€рной информации в живых клетках и организмах. ѕоэтому, не исключено, что предложенные в этих стать€х альтернативные идеи могут быть востребованы и использованы дл€ развити€ нового в науке направлени€ Ц Ућолекул€рной биологической информатикиФ. ѕо крайней мере, такую возможность автор не исключает. ƒанна€ стать€ €вл€етс€ логическим продолжением и дальнейшим развитием ранее обозначенных тем.

1. ¬ биологических молекулах нет ничего более загадочного, чем информаци€. »звестно, что информационные сообщени€ не могут перемещатьс€ во времени и в пространстве нематериальным способом. ¬ св€зи с этим, автор пришел к выводу, что информаци€ в живой системе, Ц это содержательные сведени€, заключенные в том или ином послании или сообщении генома, которые хран€тс€, передаютс€ и используютс€ только в закодированной молекул€рной форме. ј информационный код в любой живой клетке записываетс€ химическим способом с помощью элементарной формы органического вещества и поэтому переноситс€ в структурах биологических молекул. ”дивительно, но факт Ц всЄ живое на «емле, от ничтожной бактерии до человека, состоит из одинаковых Устроительных блоковФ Ц стандартного набора более чем трЄх дес€тков типовых функциональных био-логических (биохимических) элементов. Ётот типовой набор представл€ет собой, ничто иное, как элементную базу, или общий молекул€рный биологический алфавит, который служит дл€ кодировани€ информации, построени€ и программировани€ молекул€рных структур живой материи. ¬ состав этого уникального набора вход€т различные системы био-логических элементов (отдельные молекул€рные алфавиты): 1) восемь нуклеотидов, Ц Учетыре из них играют роль кодирующих единиц ƒЌ , а другие четыре используютс€ дл€ записи информации в структуре –Ќ Ф [1]; 2) двадцать различных стандартных аминокислот, которые кодируютс€ в ƒЌ  и служат дл€ матричного построени€ белковых молекул; 3) несколько жирных кислот, Ц сравнительно небольшое число стандартных органических молекул, служащих дл€ построени€ липидов; 4) родоначальниками большинства полисахаридов €вл€етс€ несколько простых сахаров (моносахаридов) и т. д. ¬се эти химические буквы и символы были отобраны в процессе эволюции. ѕоэтому, кроме семантики сообщений они обладают еще и уникальной природной способностью к выполнению различных Ц химических, энергетических, молекул€рных и других биологических функций.  ак мы видим, живые системы имеют не только свою письменность, но и пользуютс€ различными молекул€рными €зыками. ј основой каждой системы элементов €вл€ютс€ свои индивидуальные молекул€рные био-логические (биохимические) элементы (химические буквы и символы). Ќа базе различных систем био-логических элементов Ц молекул€рных алфавитов, могут быть УсконструированыФ разнообразные макромолекулы клетки Ц ƒЌ , –Ќ , белки, полисахариды, липиды и т. д. ѕоэтому элементна€ база представл€ет собой те системы биохимических элементов, использу€ которые жива€ клетка способна информационным путЄм строить различные биологические молекулы и структуры, записывать в них информацию, а затем с помощью этих средств осуществл€ть любые биологические функции и химические превращени€. » ведь, действительно, Ц все биохимические элементы, вход€щие в состав различных биологических молекул, представл€ют собой ту элементарную форму органического вещества, с помощью которой формируютс€ и передаютс€ биологические коды молекул€рной информации. —ледовательно, информаци€ в живой молекул€рной системе передаЄтс€ с помощью различных дискретных кодовых сигналов, которые сначала формируютс€ в УлинейныхФ молекул€рных цеп€х, а затем и в трЄхмерных структурах различных биологических молекул. ѕоэтому она имеет молекул€рный базис представлени€ [3].  ак ни странно, но перва€ закодированна€ информаци€ по€вилась на «емле более 3,5 миллиардов лет тому назад! » это была буквенно-символьна€ информаци€ биологических макромолекул. ћожно без преувеличени€ сказать, что химический способ представлени€ информации стал именно тем гениальным изобретением природы, с помощью которого была подведена черта под химической эволюцией материи, и были открыты необъ€тные дали и непредсказуемые пути великой эволюции Ц биологической. ѕри этом жива€ природа оказалась настолько искусным шифровальщиком и применила на молекул€рном уровне такие системы кодировани€ и программировани€, которые гарантировали сохранность тайн живой формы материи буквально до наших дней. » только в начале второй половины 20 века был открыт генетический код и сформулирована проблема действи€ генов как расшифровки закодированных в них сообщений. ќднако среди биологов не оказалось квалифицированных криптографов, которые могли бы расшифровать остальные коды и различные линейные и пространственные кодовые комбинации элементов, используемые в структурах биологических макромолекул. —ледовательно, важнейшим условием, обусловившим возникновение живой материи, €вилось наличие совершенной и качественной молекул€рной элементной базы. » только благодар€ еЄ замечательным свойствам, жива€ природа с большим успехом освоила удивительные химические методы кодировани€ информации и уникальные способы переноса и загрузки программной информации на молекул€рные носители Ц биологические молекулы. Ётот факт подтверждаетс€ тем, что различные информационные коды в молекул€рной системе записываютс€ химическим способом и поэтому перенос€тс€ непосредственно в структурах биологических макромолекул. Ѕолее того, напомним, что все буквы и символы элементной базы (мономеры) живой материи оказалась наделЄнными такими химическими и физическими природными качествами и свойствами, сочетание которых позвол€ет им в составе биологических молекул одновременно выполн€ть буквально различные по своей биологической роли функции и операции: 1) служить в качестве строительных блоков, с помощью которых осуществл€етс€ физическое построение различных макромолекул; 2) выполн€ть роль натуральных информационных единиц Ц химических букв или символов, с помощью которых в биомолекулы записываетс€ молекул€рна€ информаци€; 3) служить в качестве элементарных единиц молекул€рного кода, с помощью которого сначала идЄт преобразование, а впоследствии, Ц воплощение и реализаци€ генетической информации; 4) быть программными элементам, с помощью которых стро€тс€ алгоритмы структурного преобразовани€, а затем и программа функционального поведени€ различных биологических макромолекул; 5) обуславливать потенциальную и свободную химическую энергию биомолекул. ¬сЄ это указывает на то, что информаци€, загруженна€ в макромолекулы (с помощью аппаратных средств и молекул€рного алфавита), определ€ет не только их молекул€рное содержание, но и их структуру, форму, класс биоорганического соединени€, потенциальную и свободную энергию химических св€зей.  роме того, та программна€ информаци€, котора€ загружена в молекул€рные структуры, всегда определ€ет информационное и функциональное поведение биологических макромолекул. ѕри этом, каждый типовой био-логический элемент (химическа€ буква или символ) характеризуетс€ наличием своих функциональных атомных групп, которые определ€ют его химические свойства и служат входными и выходными цеп€ми, с помощью которых элементы могут ковалентно соедин€тьс€ друг с другом в длинные молекул€рные цепи. » главное, Ц важно отметить, что каждый элемент (мономер) имеет еще и свою индивидуальную боковую атомную группу (или группы), котора€ в живой системе, как правило, используетс€ в качестве элементарного информационного химического сигнала! Ќагл€дный пример: сообщение в цепи ƒЌ  или –Ќ  кодируетс€ в виде последовательности нуклеотидов, а носител€ми генетической информации €вл€ютс€ азотистые основани€ Ц УбоковыеФ атомные группы нуклеотидов. —оответственно, и в полипептидной цепи белка это сообщение записываетс€ в виде последовательности аминокислот, где носител€ми информации €вл€ютс€ их боковые R-группы. ѕри этом различные химические буквы белкового алфавита (аминокислоты) в полипептидной цепи оказываютс€ определЄнным образом сгруппированными в отдельные смысловые последовательности цепи, кодирующие различные инструкции, команды и сообщени€, то есть всю программную информацию, необходимую дл€ функционировани€ белковой молекулы.  ак мы видим, гены могут управл€ть поведением биологических макромолекул только лишь при помощи программировани€ их структур и функций! [3]. ƒл€ дискретных сообщений характерно наличие фиксированного набора элементов, из которых формируютс€ различные кодовые последовательности.   примеру, информационные сообщени€ могут кодироватьс€ с помощью 33 букв алфавита русского €зыка или букв и символов других алфавитов. ѕри этом различные буквы соответствующим образом группируютс€ на бумаге (или на другом носителе) в слова, фразы и предложени€. ќбщий алфавит живой формы материи также состоит из более 30 химических букв и символов молекул€рного €зыка живой природы, с помощью которых кодируетс€ биологическа€ информаци€. ѕричем, дл€ УавтоматизацииФ процессов записи и кодировани€ информации в живой клетке примен€ютс€ специальные системы, такие как аппаратные устройства репликации, транскрипции и трансл€ции генетической информации. ’имические буквы и символы (мономеры), как известно, построены на базе отдельных атомов и атомных групп. ¬ св€зи с этим, в живых системах была достигнута неверо€тна€ плотность записи информации, так как еЄ кодирование в структурах макромолекул осуществл€етс€ на субмолекул€рном уровне с помощью боковых атомных групп молекул€рных био-логических элементов. ћожно себе представить, какое колоссальное количество информации хранитс€ в генетической пам€ти и циркулирует в биологических молекулах и структурах единственной клетки, размеры которой в длину подчас составл€ют сотые доли миллиметра. “ак как информаци€ записываетс€ в линейную структуру биомолекул химическими буквами и символами (био-логическими элементами), то это означает лишь одно, Ц что эта информаци€, точно так же, как и химическа€ энерги€ обнаруживает полное сродство с живым веществом на его молекул€рном уровне. »ными словами, в любой живой клетке на молекул€рном уровне всегда соблюдаетс€ и действует удивительное свойство единства вещества, энергии и информации. —ледовательно, информаци€ в живых системах действительно имеет молекул€рный базис представлени€. ¬се живые клетки используют химический принцип записи информации, а элементарные химические информационные сигналы определ€ютс€ соответствующими био-логическими элементами (мономерами), выступающими в качестве натуральных единиц молекул€рной биологической информации. «десь мы отметили лишь некоторые из основных направлений применени€ общего алфавита живой формы материи. ќднако, и из этих примеров €сно, что различные системы био-логических элементов (различные молекул€рные алфавиты) действительно обладают уникальными многофункциональными природными качествами и свойствами, которые имеют фундаментальное значение в организации различных макромолекул, структур и их функций в любых живых клетках. ¬ажно отметить, что указанные качества и свойства био-логических элементов существуют всегда и одновременно и поэтому они, по своей сути, €вл€ютс€ разными характеристиками одной и той же элементной базы. “олько такое сочетание характеристик позвол€ет этим элементам обеспечивать в живой клетке и информационное структурное построение различных макромолекул, и их энергетическое обеспечение, и программное управление их биологическими функци€ми! ясно, что така€ интеграци€ различных характеристик осуществл€тьс€ только на основе и за счет загруженной молекул€рным кодом в различные активные макромолекулы клетки структурной, программной и функциональной информации. ѕоэтому, главный вывод, к которому можно прийти, заключаетс€ в том, что информаци€, циркулирующа€ в живой клетке, всегда находитс€ в молекул€рных структурах биоорганического вещества. ќна имеет функциональный характер, химическую или стереохимическую форму записи, а также различные молекул€рные виды представлени€.   примеру, молекул€рна€ биологическа€ информаци€ может быть представлена в виде цепей нуклеиновых кислот, Ц при записи еЄ нуклеотидами; в виде полипептидных цепей, Ц при записи еЄ аминокислотами; в виде линейных или разветвлЄнных цепей полисахаридов, Ц при записи еЄ моносахаридами и т. д. ѕричем линейна€ форма записи информации, как правило, €вл€етс€ основой дл€ преобразовани€ еЄ в форму пространственную Ц стереохимическую. —ледовательно, дл€ решени€ различных биологических задач, жива€ клетка широко пользуетс€ разными молекул€рными алфавитами, €зыками, а также разнообразными формами и видами представлени€ информации.  ак мы видим, информаци€ в живых клетках может существовать в двух молекул€рных формах Ц одномерной химической (линейной) и пространственной, стереохимической. «начит, жива€ клетка пользуетс€ двум€ информационными уровн€ми организации биологических молекул Ц линейным и пространственным. Ќа первом уровне, с помощью управл€ющих средств обеспечиваетс€ последовательное ковалентное соединение различных химических букв или символов в длинные молекул€рные цепи. “аким путЄм производитс€ запись информационных сообщений в первичную, одномерную (УлинейнуюФ) биологическую структуру. ќднако, пространственна€ (стереохимическа€) организаци€ макромолекул и клеточных структур, также как и их функции, осуществл€ютс€ при помощи химических св€зей, значительно более слабых, чем ковалентные. Ёто происходит потому, что боковые группы тех био-логических элементов, которые в цепи св€заны ковалентно, способны к информационным взаимодействи€м с другими боковыми группами, как в пределах одной макромолекулы, так и с боковыми группами близлежащих молекул.   таким взаимодействи€м (их называют слабыми св€з€ми) относ€тс€: водородные и ионные св€зи, ван-дер-ваальсовы силы, гидрофобные взаимодействи€, которые в совокупности, благодар€ их многочисленности и разнообразию, оказываютс€ весьма сильными. ѕоэтому они определ€ют не только степень прочности сложных макромолекул, Ц белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и т. д., но и обуславливают их информационные и функциональные возможности. «начит, второй информационный уровень организации макромолекул осуществл€етс€ в основном при помощи слабых нековалентных сил, св€зей и взаимодействий между боковыми атомными группами и атомами химических букв или символов. „ерез посредство этих сил и св€зей идЄт воплощение линейной молекул€рной информации в стереохимическую структуру и форму. ¬ результате таких преобразований Уодномерна€Ф молекул€рна€ информаци€ цепей Усворачиваетс€, пакуетс€ и сжимаетс€Ф в трЄхмерную информацию биомолекул, котора€ в таком виде становитс€ пригодной дл€ транспортировки, передачи по различным каналам, а затем, и непосредственного использовани€ в различных биологических процессах. Ќапомним, что информационные взаимодействи€ биологических молекул друг с другом и с системой управлени€ осуществл€ютс€ на трЄхмерном уровне их структурной организации с помощью линейных, локальных и стереохимических кодовых матриц, образованных многочисленными боковыми атомными группами био-логических элементов [3]. “рансформаци€ линейных генетических сообщений в трЄхмерную структуру и форму различных биомолекул Ц это важный этап перехода биологической информации из одной еЄ молекул€рной формы в другую. Ћинейный и пространственный элементарный состав макромолекул определ€етс€ генами, а каждый био-логический элемент в составе биологической молекулы тождественно может выполн€ть различные роли, Ц как структурной, так и информационной единицы, как функционального, так и программного элемента. ѕоэтому все аппаратные средства живой клетки Ц белки, ферменты и другие клеточные компоненты обладают строго своей специфической структурной организацией, имеют своЄ информационное и функциональное назначение, а также пользуютс€ своим индивидуальным энергетическим и программным обеспечением. “олько благодар€ удивительным многофункциональным свойствам био-логических элементов, макромолекулы клетки станов€тс€ обладател€ми настолько многоликих и разносторонних качеств и свойств, что их можно изучать и рассматривать буквально с разных сторон и различных точек зрени€. ѕоэтому версии рассмотрени€ и методы исследовани€ биологических молекул могут быть разными. »х можно рассматривать со структурной точки зрени€, с физико-химической, с энергетической, с информационной, с функциональной и, наконец, Ц с биологической. ≈сли, к примеру, их рассматривать чисто c информационной точки зрени€, то можно констатировать, что в биологических макромолекулах нет ничего, кроме информации записанной химическими буквами или символами сначала в линейной последовательности молекул€рных цепей, а затем, и в пространственной стереохимической организации макромолекул. ј трЄхмерна€ структурна€ информационна€ основа макромолекулы как раз и описывает те еЄ общие характеристики, которые в своей совокупности могут дать полное представление о еЄ биологической сущности. ѕо мнению автора, только информационное содержание биологической молекулы €вл€етс€ фактором интеграции различных характеристик составл€ющих еЄ элементов, которые в своей совокупности и представл€ют всю еЄ биологическую сущность! “олько так, и не иначе, возникают те биологические качества и свойства молекул€рных структур, которые привыкли наблюдать биологи. ќднако заметим, что уникальное свойство единства вещества, энергии и информации и многофункциональный принцип применени€ элементной базы привели к удивительной ситуации в естественных науках. ¬о-первых, така€ ситуаци€ подсказывает, почему биологическа€ форма материи не поддаЄтс€ объ€снению с какой-либо одной из точек зрени€, к примеру, при физико-химическом подходе. ¬о-вторых, это же обсто€тельство позвол€ет биологам изучать живую материю буквально с разных сторон и различных точек зрени€. ѕоэтому, столь разноплановые признаки и свойства биологической формы материи привели к тому, что в насто€щее врем€ еЄ изучением зан€ты многочисленные естественные науки Ц биофизика, биохими€, генетика, молекул€рна€ биологи€, биоэнергетика, цитологи€ и многие другие дисциплины. ќднако такой дифференцированный подход больше ведЄт к разобщению, чем к интеграции знаний. јвтор уверен, что только альтернативный Ц информационный подход может позволить по-иному взгл€нуть на давно известные физические и химические закономерности и открыть новые страницы в изучении живой материи. “олько молекул€рна€ информаци€ определ€ет и структурную организацию, и функциональное поведение, и энергетику, и все информационные возможности различных биологических макромолекул и структур. «аметим, что весь этот многоликий набор удивительных характеристик биомолекул обеспечиваетс€ многофункциональными свойствами био-логических элементов (химических букв и символов). ѕоэтому, если биомолекулы рассматривать только чисто с информационной точки зрени€, то обнаруживаетс€, что в них нет ничего, кроме молекул€рной информации (строго определЄнной фиксированной позиционной последовательности элементов в молекул€рных цеп€х). «начит, только посредством молекул€рного алфавита, то есть с помощью химических букв и символов, и никак иначе, мы можем расшифровать сокровенные тайны живой материи и, таким образом, проникнуть в необъ€тный мир молекул€рной биологической информатики и молекул€рных информационных технологий. ќбщий молекул€рный алфавит, состо€щий более чем из трЄх дес€тков различных химических букв и символов Ц это ли не тот золотой ключик, с помощью которого можно разгадать многочисленные секреты живой формы материи. Ќаша задача Ц научитьс€ правильно УпрочитыватьФ и верно расшифровывать информационные послани€ и сообщени€ генома, которые закодированы в различных биологических макромолекулах и структурах живой клетки и организма.

2. ћолекул€рна€ биологическа€ информатика. Ѕольшой неожиданностью дл€ нас оказалось то, что информаци€ и информационные молекул€рно-биологические технологии прав€т миром живого уже многие сотни миллионов лет! » только наступивший век технических систем и информационных технологий позволил это заметить и разгадать некоторые секреты жизни. — большим трудом были открыты и исследованы отдельные фрагменты кодировани€ и передачи генетической информации.   сожалению, даже сегодн€, мы можем лишь только предполагать, какие закономерности молекул€рной биохимической логики и информатики лежат в основе жизненных процессов. ѕопробуем кратко рассмотреть и обобщить некоторые известные и предполагаемые информационные основы. ¬о-первых, мы уже отметили, что первым важнейшим условием, обусловившим возникновение живой формы материи, €вилось наличие совершенной и качественной молекул€рной элементной базы. —ледовательно, в живой природе только молекул€рный носитель информации мог положить начало молекул€рно-биологической технологии переработки информации, а, стало быть, и соответствующим преобразовани€м тех молекул€рных компонентов биоорганического вещества, в структурах которых осуществлена запись информации [3]. ѕри этом заметим, если вещество и энерги€ живой материи €вл€ютс€ еЄ материальными наполнител€ми, то информаци€ в структуре живого вещества, по своей сути, €вл€етс€ руководством к действию, а, значит, и критерием управлени€ всех химических, молекул€рных, энергетических и других биологических процессов. ¬о-вторых, была достигнута необыкновенна€ стабильность хранени€ информации на генетическом носителе и высока€ помехоустойчивость передачи еЄ в бесчисленных поколени€х клеток и организмов, котора€ обусловлена не только структурной комплементарностью цепей ƒЌ , но и применением надЄжных систем репарации и репликации. ¬-третьих, Ц любой живой клетке, дл€ реализации функциональных и информационных процессов, посто€нно нужна энерги€. –астени€, к примеру, путЄм фотосинтеза запасают энергию солнечного света в виде химической энергии в молекулах питательных веществ. ј организмы, в процессе клеточного дыхани€, извлекают эту энергию, расщепл€€ питательные вещества. Ёнерги€ митохондриального окислени€ в виде ј“‘ используетс€ значительной частью живого мира. ѕоэтому одним из главных этапов эволюционного развити€ живого стал факт внедрени€ в клеточную систему уникальных генераторов химической энергии Ц митохондрий Ц ј“‘-генерирующих установок. ∆ива€ клетка должна посто€нно поддерживать дозовую циркул€цию химической энергии в виде ј“‘ к УпотребителюФ, а јƒ‘ и фосфата Ц к митохондри€м, дл€ нового восстановлени€ их до ј“‘. ј“‘ в клетке Ц это гибкий источник энергии, позвол€ющий получить нужные дозы еЄ в нужном месте. ѕоэтому при недостатке свободной энергии люба€ биомолекула, к примеру, белка, способна адресно (информационно) св€зыватьс€ с молекулой ј“‘, котора€ в живой системе играет роль аккумул€тора химической энергии. ¬-четвЄртых, следует отметить особое значение биопроцессорных систем репликации, транскрипции и трансл€ции, которое заключаетс€ в том, что с их по€влением жива€ клетка получила целый комплекс различных молекул€рных биопроцессорных единиц дл€ УавтоматизированнойФ переработки генетической информации. ј достаточно высока€ эффективность и производительность биопроцессорных систем транскрипции и трансл€ции и больша€ скорость передачи данных стала обуславливатьс€ широким параллелизмом их действи€ на молекул€рном уроне. ¬есь смысл работы этих биопроцессорных систем состоит в том, чтобы передать генетическую программную информацию ферментам и другим белкам клетки, Ц выходному звену управлени€. Ёто €вление, по своей значимости, можно сравнить только с изобретением микропроцессорных систем дл€ автоматизированной обработкой информации, которое было реализовано в наше врем€. ¬-п€тых, действие выходного управл€ющего звена молекул€рных биопроцессоров Ц ферментов и других клеточных белков было основано не на переборе вариантов при поиске решений. “еперь мы знаем, что ферменты, как молекул€рные биологические автоматы, реализуют стереохимические принципы узнавани€ и динамического взаимодействи€, которые гарантируют точность матричного спаривани€ биологических молекул и проверку их на информационное комплементарное соответствие друг другу с помощью их кодовых стереохимических матриц (микроматриц). Ётим достигаетс€ не только повышенна€ помехоустойчивость при прохождении управл€ющей информации, но и высока€ достоверность передачи информационных сообщений [4]. — по€влением ферментов и белков, выполн€ющих роль молекул€рных биологических автоматов с программным управлением, жива€ клетка получила целый комплекс уникальных средств дл€ дистанционной автоматизированной обработки, как управл€ющей, так и сигнальной, осведомл€ющей информации (молекул субстратов и пищевых веществ). ѕоэтому, в целом, можно констатировать, что управление всеми химическими и био-логическими функци€ми живой клетки осуществл€етс€ молекул€рными информационными потоками и сет€ми УавтоматизированногоФ управлени€ [5]. ¬недрение в клетку молекул€рных биопроцессоров и их выходного управл€ющего звена Ц белков и ферментов, оказало колоссальное вли€ние на дальнейшее развитие биологической формы материи, в частности, на по€вление многоклеточных сообществ и организмов и вызвало взрывной, революционный процесс УбиокибернетизацииФ живых систем. —ледовательно, можно сказать, что молекул€рна€ информатика Ц это, прежде всего, информационна€ молекул€рно-биологическа€ УавтоматикаФ, котора€ основана не на двоичной арифметике, а на принципах и правилах молекул€рной биохимической логики. ќна предназначена дл€ УавтоматизированнойФ переработка как генетической, так и субстратной информации. Ёто и есть одна из тех областей, где наход€т применение различного рода и назначени€ информационные молекул€рно-биологические технологии. ј на практике, Ц это та область и сфера молекул€рных информационных технологий, котора€ оказалась приспособленной не только дл€ обработки информации, но и дл€ переработки вещества и энергии. » это должно нами восприниматьс€ как нормальное €вление, так как информаци€, точно так же, как и химическа€ энерги€, обнаруживает полное сродство с живым веществом на его молекул€рном уровне. ѕоэтому можно констатировать, что единство вещества, энергии и информации €вл€етс€ основным и фундаментальным принципом существовани€ живой формы материи! ј жива€ клетка, как элементарна€ основа жизни, как раз и €вл€етс€ тем центром, который предназначен дл€ УавтоматизированнойФ переработки органического вещества, а значит, и химической энергии, и молекул€рной биологической информации. Ёволюционное развитие клетки, как мультипроцессорной системы дл€ УавтоматизированнойФ переработки генетической и субстратной информации, означало начало революции в области накоплени€, передачи и обработки различных форм и видов молекул€рной информации в живых биологических системах. ѕоэтому важно отметить, что кажда€ жива€ клетка, точно так же, как и люба€ друга€ сложна€ информационна€ система, в первую очередь, Ц это универсальна€ система дл€ УавтоматизированнойФ переработки информации. ƒл€ этой цели она имеет все необходимые программные, аппаратные и энергетические молекул€рные средства. ѕо€вление клетки означало и начало эволюционного взрыва в област€х накоплени€ наследственной информации, еЄ обработки, использовани€ и передачи в бесчисленных поколени€х дочерних клеток. Ёти процессы характеризуютс€ также становлением и унификацией молекул€рной элементной базы живой формы материи и этапом форсированного овладени€ живыми системами вещества, энергии и информации. ќсобое значение клеток как раз и состоит в том, что с их по€влением жива€ природа получила: 1) феноменальную генетическую (ƒЌ ) и уникальную оперативную (–Ќ ) пам€ть; 2) целый комплекс удивительных молекул€рных биопроцессорных систем репликации, транскрипции и трансл€ции генетической информации; 3) выходное управл€ющее звено в виде белков и ферментов, выполн€ющих в клеточной системе роль молекул€рных биологических автоматов; 4) собственные универсальные ј“‘-генерирующие УстанцииФ и т. д. [5]. ¬се сведени€ о живой системе, необходимые сообщени€, генетические инструкции, директивы, команды управлени€ и друга€ информаци€ находитс€ в клетке в закодированной форме в виде последовательности нуклеотидов в структуре ƒЌ  (или –Ќ ). √енетическа€ пам€ть, по молекул€рным меркам, находитс€ далеко от объектов управлени€ (субстратов), поэтому она вынуждена все сообщени€ передавать в виде закодированных циклических посланий, которые сначала записываютс€ в оперативной пам€ти и–Ќ , а затем транслируютс€ на полипептидные цепи белковых молекул. »менно с кодированием св€зано одно из замечательных свойств живой клетки Ц возможность хранить, передавать и обрабатывать генетические сообщени€. ≈стественно, что клетка вынуждена посто€нно пользоватьс€ той наследственной информацией, котора€ хранитьс€ в еЄ генетической пам€ти. ѕоэтому вс€ управл€юща€ информаци€ в живой клетке хранитс€, передаЄтс€ и реализуетс€ только в молекул€рной форме, в виде кодируемых сообщений, имеющих свою адресную, операционную, структурную и текстовую части.  ак мы видим, гены управл€ют поведением биологических молекул не непосредственно, а путЄм программировани€ их биологических функций [5]. »менно такие информационные молекул€рно-биологические технологии стали базовой основой эволюционного развити€ биосферы нашей планеты и великого разнообрази€ живого мира. Ќо, как ни странно, этот могучий природный пласт пока неведомых нам информационных технологий до сих пор не поддаЄтс€ изучению. Ќаше поколение с конца 20 века переживает большой информационно-технологи-ческий бум во всех сферах и област€х человеческой де€тельности. ќднако этот бум, как мы теперь узнаЄм, оказалс€ всего лишь малой верхушкой того великого УайсбергаФ инфомационных технологий, который лежит в фундаменте нашего мироздани€. ѕоэтому основной массив информационных технологий, примен€емый живой природой и приведший к по€влению растительного и животного мира и становлению самого человека, Ц современной науке до насто€щего времени практически не известен. “олько необыкновенное разнообразие живых систем и их длительное информационно-вещественное взаимодействие с окружающей средой и друг с другом стало фундаментальной основой всех дальнейших эволюционных событий.  ак мы видим, Ц наше мироздание построено на различных видах и формах материи, энергии и информации и великом разнообразии информационных технологий. ¬ещество, энерги€ и информаци€ стали важнейшими сущност€ми нашего мира, главнейшими его составл€ющими. ќднако из этой триады, пальму первенства в любых созидательных процессах, всЄ-таки, следует отдать только информации. ¬ св€зи с этим, можно наде€тьс€, что естественные науки сегодн€шнего дн€ сто€т на пороге открыти€ одной из важнейших основ нашего существовани€ и быти€ Ц необъ€тного мира пока неизвестных нам информационных молекул€рно-биологических субстанций и технологий. ѕоэтому в ближайшее врем€ самым перспективным направлением в изучении живой формы материи должна стать нова€ дисциплина, наука будущего Ц Ућолекул€рна€ и биологическа€ информатикаФ, наука о преобразовании молекул€рной и других видов и форм биологической информации, базирующа€с€ на изучении живых клеток и организмов. “олько она сможет определить и исследовать информационную модель биологической формы движени€ материи. Ёто необходимо, прежде всего, дл€ получени€ знаний о методах и способах организации молекул€рных биологических систем и принципах и механизмах их функционального поведени€, которые осуществл€ютс€ с помощью генетических информационных технологий.   сожалению, такого направлени€ в биологической науке до сих пор не существует. ј исследование прохождени€ генетической информации в живой клетке почему-то остановилось на этапе синтеза белковых молекул ещЄ в середине 20-го века, о чЄм говорит центральна€ догма молекул€рной биологии. » это, несмотр€ на то, что генетические и информационные молекул€рно-биологические технологии прав€т миром живого уже многие сотни миллионов лет.

3. ∆ивые системы Ц это самовоспроизвод€щиес€ информационные субстанции. ≈сли вспомнить, что химические буквы и символы (био-логические элементы) стро€тс€ на базе отдельных атомов и атомных групп, то можно себе представить, какое колоссальное количество информации хранитс€ в генетической пам€ти и циркулирует в одной-единственной клетке. »нформаци€ в структуре живого вещества кодируетс€ и записываетс€ с помощью химических букв и символов. ѕри этом люба€ буква или символ информации €вл€етс€ тождественным эквивалентом такой био-логической единицы, котора€ в живой системе играет роль и типового строительного блока, и элементарного информационного сигнала, и программного и функционального элемента. »ными словами, Ц сама генетическа€ информаци€, дл€ своего физического воплощени€, использует элементарную форму органической материи! Ќапример, можно утверждать, что куриное €йцо и выведенный из него цыпленок состо€т из одного и того же набора и количества био-логических элементов Ц молекул€рных мономеров. ќднако, в первом случае, €йцо представл€ет собой оплодотворЄнную €йцеклетку с полным комплектом генетической и клеточной наследственной информации и запасом питательных веществ, содержащих нужное и достаточное количество пластического материала и энергии, необходимых дл€ развити€ целостного организма. ¬о втором же случае, в процессе морфогенеза уже была осуществлена реализаци€ наследственной информации, за счет информационной переработки запасенных материалов и энергии, в молекул€рно-биологические структуры цыплЄнка. “аким способом осуществл€етс€ преобразование питательных веществ (составл€ющих их элементов) в программно-функциональную и молекул€рную информацию биологических структур цыплЄнка. —ледовательно, органическое вещество и химическа€ энерги€ могут трансформироватьс€ в информационно-биологическую субстанцию. ѕоэтому, если физико-химический подход декларирует о биохимической сущности живого вещества, то с информационной точки зрени€ вполне можно утверждать, что в живой материи нет ничего, кроме молекул€рно-биологической программной информации.   примеру, известно, что гусеница и бабочка, в которую она превращаетс€, содержит абсолютно одинаковые наборы генов. ѕолучаетс€, что одна и та же наследственна€ информаци€, в зависимости от характера переключени€ генов и способов еЄ преобразовани€, может существовать и реализовыватьс€ в различных еЄ молекул€рно-биоло-гических видах и формах. ѕри этом информаци€ отдельных генов может быть переписана со структуры ƒЌ  на нуклеотидные цепи –Ќ , затем со структуры и–Ќ  она может быть преобразована в информацию полипептидных цепей белковых молекул. «аметим, что преобразование информации, при этом, осуществл€етс€ из одного еЄ молекул€рного вида в другой. «атем эта же информаци€ трансформируетс€ из УлинейнойФ еЄ молекул€рной формы в пространственную Ц стереохимическую форму. ѕоэтому, в результате стереохимического кодировани€ и программировани€ белков, информаци€ полипептидных цепей трансформируетс€ в пространственную информацию белковых молекул и т. д. ќ чем это говорит? ƒа о том, что любые биомолекулы, структуры и компоненты живого, это всего лишь различные виды, формы и категории информации, которые в живой системе формируютс€ и существует только в молекул€рно-биологическом виде. ѕри этом заметим, что здесь первична€ генетическа€ информаци€ Ц одна, а виды и формы еЄ реализации могут быть разными, в зависимости от того, какие гены и какой молекул€рный алфавит (система био-логических элементов) будут использованы дл€ перекодировки информации. “аким образом, в живой системе могут быть экспрессированы различные гены, а одна и та же информаци€ может быть представлена разными алфавитами (химическими буквами или символами), а, значит, и разными молекул€рными €зыками и кодами. “о есть информаци€ существует в различных еЄ молекул€рных видах и формах. ¬ св€зи с этим, мы приходим к заключению, что если в изучении живого имеет право на существование чисто физико-химический подход, то, несомненно, такое же право имеет и альтернативный Ц чисто информационный подход. ѕоэтому с альтернативной точки зрени€, можно сказать, что необъ€тным миром живого уже миллиарды лет правит нека€ информационна€ субстанци€, проникша€ и внедривша€с€ в его молекул€рный биологический компонент! » поскольку ни вещество, ни энерги€, сами по себе, не могут претендовать на самоуправление и самовоспроизведение, то в этих €влени€х приходитс€ признать примат только одной информации [5]. »ными словами, в клетках заключена нека€ информационна€ сущность, котора€ представл€ет собой как бы УживуюФ самовоспроизвод€щуюс€ информационную субстанцию. јвтор настолько уверен в этой необычной идее, что теперь его не покидает ощущение, что живые системы Ц это высококонцентрированные сгустки или сферы самоорганизующейс€ информации, наход€щиес€ на высокой ступени своего развити€ Ц некие дискретные информационные субстанции, которые могут самосто€тельно формироватьс€, существовать, развиватьс€ и самовоспроизводитьс€ на базе вещества и энергии. ѕричем, мы их воспринимаем в виде живых существ. Ёти информационные субстанции обладают чрезвычайно высокой способностью к самоорганизации и самовоспроизведению, обладают неуемной жаждой активности, размножени€ и распространени€. ¬се они обладают удивительной способностью на основе энергии и вещества создавать копии самих себ€, развиватьс€ и совершенствоватьс€ и поэтому вечно существовать во времени и в пространстве. ѕо крайней мере, до тех пор, пока имеютс€ источники энергии и вещества, подход€щие услови€ дл€ существовани€ и позвол€ет их программа развити€. Ёти субстанции с начальных времЄн своего возникновени€ и существовани€ отыскали универсальные способы кодировани€ и представлени€ своей наследственной информации, еЄ декодировани€, преобразовани€ и использовани€ в различных молекул€рно-биологических процессах, нашли способы улавливани€ и преобразовани€ энергии, обрели способность к развитию и самосовершенствованию. ќни нашли универсальные способы взаимодействи€ друг с другом и с окружающей средой, репликативные методы размножени€ во времени и в пространстве, механизмы продолжени€ своего существовани€ и эволюционного развити€. ¬се мы Ц люди, животные, растени€ и даже бактерии представл€ем собой, ничто иное, как информационные субстанции в молекул€рно-биологическом исполнении. » ничего тут не поделаешь, Ц просто на «емле информационные субстанции существует в таких видах и формах, которую они формируют на базе своей первичной (генетической и клеточной) информации и имеющейс€ на земле материи. ѕричем, кажда€ оплодотворЄнна€ €йцеклетка Ц зигота, это уже и есть та, до предела сжата€ и сконцентрированна€ информационна€ субстанци€, котора€ упакована во всех генах, молекулах и структурах клетки. «игота содержит феноменальное количество информации, которое необходимо и достаточно дл€ построени€ и развити€ целостного организма. ќднако дл€ реализации этого мощного сгустка информации нужны потоки энергии и вещества, которые в системе будут трансформированы и воплощены в различные виды и формы молекул€рно-биологической информации, необходимые дл€ построени€, функционировани€ и развити€ целостного организма. ¬ечный круговорот этих информационных субстанций и их удивительна€ способность к саморазвитию и самовоспроизведению, €вились причиной их необъ€тного распространени€ и фантастического разнообрази€ в виде различных живых форм и видов. ќказываетс€, Ц все мы живЄм под диктатом информации, котора€ не только окружает нас, но и внедрена и сосредоточена в каждом из нас на генетическом и молекул€рно-биологическом уровне! ¬се мы люди, по своей сути, и представл€ем собой высшую форму информационной субстанции, потому что в буквальном смысле состоим из одной информации и подчинены ей на всех уровн€х своей сущности, Ц на уровне генов, биологических молекул, на уровне каждой клетки.  аждого из нас можно воспринимать как единый информационный молекул€рно-биологический самоуправл€емый объект, нацеленный на реализацию и выполнение наследственной программной информации. “о есть все мы, сами по себе, €вл€емс€ лишь молекул€рно-биологическим базисом представлени€ определЄнной информационной субстанции! Ќе потому ли биологические макромолекулы и молекул€рные структуры наход€тс€ в организме в процессе посто€нного информационного взаимодействи€ и движени€, который и называетс€ жизнью. ¬от и получаетс€, что жизнь, в различных еЄ про€влени€х и форме,Ц это необъ€тный мир различных молекул€рно-биологических информационных субстанций и их технологий, которые прав€т биологической формой движени€ материи с самого начала еЄ зарождени€. Ёто, по всей веро€тности, и есть та диктатура информационной субстанции, котора€ определ€ет нашу биологическую сущность на самом фундаментальном Ц молекул€рном уровне.

4. »нформаци€ правит нашим миром или информационна€ концепци€ эволюции. »нформаци€, Ц она кажетс€ нам нереальной и неопределимой. Ќеобъ€тный мир еЄ разнообразен и не изучен. Ќо она не только существует, но даже живЄт полнокровной жизнью, причем, в каждом из нас, поскольку мы еЄ и душа, и тело, и средство еЄ материального наполнени€, и орудие еЄ взаимодействи€ с окружающим миром. —ледовательно, основы эволюции, причины построени€ и развити€ нашего мироздани€ следует искать в строгой направленности процессов и событий, происход€щих на нашей «емле, которые обеспечиваютс€ едиными информационными закономерност€ми. —ама жизнь, благодар€ внедрению и использованию наследственной информации, оказалась €влением эволюционного и функционального перехода вещества, энергии и информации на качественно новый уровень их системной организации. ƒиктат информационной субстанции подчинил движение потоков вещества и энергии своей воле, а направленность эволюционных процессов оказалась изначально подчинена информации. ќтсюда, как следствие, вытекает возможность существовани€ и иной информационной субстанции, возможно в другом, более всеобъемлющем формате и в другом, более совершенном материальном наполнении. ј существование информационных субстанций в молекул€рно-биологическом исполнении такого предположени€ не исключает. “аким образом, в своих суждени€х мы можем исходить от полного отрицани€ и непри€ти€ информации Ц до глубокого признани€ еЄ могущества и величи€.  ак мы видим, гипертрофированный односторонний подход к молекул€рным биологическим проблемам может быть не только физико-химическим, но и информационным. » это несмотр€ на то, что многие биологи не признают участи€ информации в биохимических процессах. »нформационный подход, естественно, не отрицает достижений биофизики и биохимии в изучении живой материи, а, наоборот, на основе физико-химических закономерностей предполагает дополнительное пон€тие Ц информационной составл€ющей живого. ј сама информационна€ составл€юща€, кроме своего пр€мого назначени€, в молекул€рной биологии должна стать св€зующим звеном и фактором интеграции различных свойств и характеристик живой формы материи, в том числе, и физико-химических. Ѕиосфера по€вилась благодар€ тем разнообразнейшим информационным молекул€рно-биологическим технологи€м, которые используютс€ информационными субстанци€ми дл€ поддержани€ своего существовани€, развити€ и воспроизведени€. ѕоэтому главнейшей сущностью всего живого на «емле стала информаци€ и информационные взаимодействи€. ƒаже весь биотический круговорот вещества и энергии на «емле основан и обеспечиваетс€ только информацией. ќднако заметим, Ц все приведЄнные здесь идеи и гипотезы полностью доказуемы и каждой из них вполне можно посв€тить многочисленные статьи и научные работы. »так, сама€ активна€ оболочка «емли Ц биосфера, по своей сути, есть результат длительного эволюционного развити€ информационных субстанций и их молекул€рно-биологических технологий. —ледовательно, сущностью всего живого €вл€етс€ информаци€ и информационные взаимодействи€, а жизнь и эволюци€ €вл€ютс€ процессами взаимосв€занными и целенаправленными. ≈стествознание уже давно занимаетс€ загадками жизни и тайнами биологической эволюции.   примеру, доминирующа€ в науке дарвиновска€ теори€ эволюции, в своей основе предполагает отбраковку неудачно сконструированных образцов живых организмов, что, €кобы, и €вл€етс€ движущей силой развити€. ќднако отделы технологического контрол€ существуют не только в живой природе и, как мы знаем, не они €вл€ютс€ разработчиками и конструкторами годных к применению изделий. „то же тогда €вл€етс€ причиной движущих сил, порождающих необузданную генерацию живой материи и ошеломл€ющее разнообразие жизни? ќтвет должен быть однозначным. јвтору он видитс€ в наличии самой биосферы. Ѕиосфера Ц это сложнейший системный информационно-функциональный уровень организации бесчисленных видов и форм молекул€рно-биологических субстанций, функциональна€ де€тельность которых носит характер обмена вещества, энергии и информации между ними и окружающей средой. Ёто именно та суперинформационна€ сфера, котора€ имеет свой пор€док взаимодействий и взаимоотношений, определ€ющий и необычайную многовариантность генерации различных молекул€рно-генетических систем и общую направленность эволюции. “олько сама суперинформационна€ сфера и бесчисленные информационные субстанции, с их удивительной способностью к самоуправлению, саморазвитию и самовоспроизведению, могут быть факторами и движущими силами биологической эволюции. ¬ живом веществе, как оказалось, заключены не только валентные и невалентные силы и св€зи, определ€ющие характер биохимических и информационных взаимодействий, но также и те элементарные внутренние силы саморазвити€, которые делают возможным возникновение большого числа различных вариантов форм, позвол€ющих осуществить процесс селекции. ѕоэтому основной функцией живой материи стала системна€ организаци€ и интеграци€ в еЄ структуре органического вещества, химической энергии и молекул€рной биологической информации. “олько эта триада составл€ющих, в виде их структурно-функционального единства (Усли€ни€Ф), оказалась приспособленной к обеспечению процессов движени€ и развити€ биологической формы материи. ”дивительно, но и сама биологическа€ эволюци€ не стала последним критерием и оптимум развити€ молекул€рно-биологических информационных субстанций, а преподнесла новый сюрприз. »м стал Homo sapiens Ц человек разумный. »менно выделение человека из царства животных с помощью орудий труда, а затем становление его как человека думающего и созидающего преподнесло новый эволюционный феномен. ѕо всей веро€тности, процесс биологического усложнени€ человека природой себ€ исчерпал и как новый способ его развити€ €вилс€ процесс его умственного и интеллектуального развити€. ј биосфера, через де€тельность людей, постепенно стала трансформироватьс€ в сферу разума, которую ученые назвали Ц ноосферой. — началом своего обобществлени€ человек получил способность к умственной и духовной де€тельности, накоплению необходимых знаний и навыков, то есть получил возможность де€тельности в сфере разума Ц ноосфере. Ёто обеспечивалось разными способност€ми и талантами людей к различным видам де€тельности и творчества, которые стали относитьс€ к процессам виртуальным. —ледовательно, интеллектуальные и виртуальные процессы, по своему характеру, стали еще одним из способов развити€ человека. ј интеграци€ этих способностей и талантов в общественную жизнь постепенно вела и к развитию самого общества. ѕоследовавша€ дифференциаци€ общества по отдельным сферам знаний, област€м наук, искусств и трудовой де€тельности в значительной степени способствовала эволюционному развитию ноосферы, как сферы разума человека. ѕоэтому ноосфера, в своей совокупности, стала представл€ть собой ничто иное, как новый виток развити€ биологических информационных субстанций. “ворческа€ де€тельность человека, как индивидуальна€, так и общественна€, уже не выгл€дит какой-то загадкой, а €вл€етс€ закономерным эволюционным событием и, в свою очередь, станов€тс€ фактором дальнейшего эволюционного развити€ нашего мира. ƒл€ реализации этих способностей человеку не потребовалось никаких высших нематериальных сил и воздействий. ¬се интеллектуальные данные человека, способность к мышлению и творчеству стали обеспечиватьс€ информационно-функциональными возможност€ми его мозга. ѕричем, способность к мышлению и интеллектуальной де€тельности была достигнута не только за счет более высокого уровн€ организации информационных компонентов, составл€ющих мозг, но и за счет более высокой активной их информационно-функциональной де€тельности. ѕоэтому человек и его мозг станов€тс€ именно той высшей информационной биологической субстанцией, котора€ обеспечила себе новую, более высокую форму существовани€ Ц сознательную, умственную, духовную, разумную, интеллектуальную и творческую. “олько на этой базе постепенно формируетс€ коллективна€ вол€ и коллективный разум человеческого общества. ¬се мы Ц люди, животные, растени€ и вообще весь наш живой мир развились на базе информационно-биологических субстанций, которые в свою очередь были сформированы в течение многих сотен миллионов лет на основе вещества, энергии и информационных взаимодействий.  ак мы видим, в нашем мире нет информации и информационных сообщений вне их материального наполнени€. ј источником развити€ ноосферы, точно так же как и биосферы, стала молекул€рно-биологическа€ информационна€ субстанци€, только на более высоком уровне еЄ развити€. —ледовательно, направленна€ эволюци€ биосферы и ноосферы обеспечиваетс€ только информацией, котора€ как нека€ невидима€ и неведома€ субстанци€ не только незримо присутствует во всЄм и вс€, но и руководит нашим бытием и сознанием. «аметим, что развитие ноосферы принесло нам новый, но уже ожидаемый информационный сюрприз, Ц новый феномен в виде по€влени€ техносферы. » это уже нам видитс€ как закономерный и целенаправленный этап общего процесса развити€ ноосферы.  ак мы видим, ничего не может возникнуть из ничего и вдруг. ƒл€ этого требуютс€ различные этапы и уровни развити€ Ц эволюци€ одного качества вещества, энергии и информации дл€ перехода их в другое более высокое качество. ¬плоть до их полного функционального сли€ни€, как это случилось на уровне живой материи, когда путЄм пошагового объединени€ было достигнуто наивысшее их качество Ц УживоеФ состо€ние. «десь уже практически не различишь, где в структуре живой материи вещество, а где энерги€ или информаци€. Ќе поэтому ли биохими€ и молекул€рна€ биологи€ рассматривают живое только с вещественной, биохимической точки зрени€? » ведь, действительно, информаци€ закодирована в структуре живой материи на молекул€рном уровне, поэтому еЄ тождественно можно рассматривать как вещество, имеющее определЄнную последовательность молекул€рных мономеров. ј процесс образовани€ энергии тоже можно представить как синтез ещЄ одного вещества Ц ј“‘, Ц тождественно представл€ющего энергию. Ёто и есть феномен триединства, то есть стади€ такого партнЄрства трЄх активных составл€ющих Ц вещества, энергии и информации, которое доходит до фазы их функционального сли€ни€ в одно целое. Ётот феномен и создаЄт дл€ исследовател€ иллюзию того, что в живой материи, кроме вещества, нет ничего. ¬озможно, поэтому в изучении биологической формы движени€ материи до сих пор господствует лишь одно физико-химическое направление. ќднако истина, как известно, рождаетс€ только в мировоззренческих дискусси€х. —ледует обратить внимание, что аналогичным путЄм идЄт развитие и техносферы, когда сначала возникли оруди€ труда, затем из оруди€ труда, Ц путЄм объединени€ с энергетической составл€ющей возникают машины, а, затем, и автоматы с главнейшими составл€ющими Ц вещества, энергии и информации. «аметим, что в техносфере ещЄ далеко не достигнута та желаема€ степень Усли€ни€Ф важнейших составл€ющих, котора€ была достигнута живыми системами. ѕоэтому, чтобы обеспечить возможность дальнейшего развити€ техносферы Ц средства производства должны быть полными автоматами. ясно, что развитие производительных сил в эпоху больших научно-технических достижений и средства производства, содержащиес€ в них, требуют единства вещества, энергии и информации на новом, более высоком и более совершенном уровне. ¬ техносфере нет ничего, что было бы более содержательнее и более значимее, чем информаци€ и информационные технологии, воплощенные и реализованные в различных еЄ материальных видах и формах. — развитием микроэлектроники, компьютерной техники, интернета, телевидени€, св€зи и других мощных средств информатики постепенно формируетс€ общественное сознание и вол€, многократно усиливаетс€ коллективна€ интеллектуальна€ мощь человечества и возникает пон€тие инфоноосферы. ѕри этом эволюци€ техносферы и инфоноосферы идЄт более целенаправленно, а закономерность еЄ, как общего процесса развити€, становитс€ ещЄ более нагл€дней и очевидней. ќднако взаимодействие человека и инфоноосферы, как один из способов существовани€ Увысшей формы информационной молекул€рно-биологической субстанцииФ, становитс€ уже процессом интеллектуальным и виртуальным.  ак мы видим, эволюци€ Ц это закономерный переход одного уровн€ системной организации вещества, энергии и информации на другой более высокий уровень. ѕоэтому нельз€ функционально отделить друг от друга биологические, духовные, общественные, технические, научные и другие процессы последовательного развити€. ¬ св€зи с этим, биосфера, ноосфера, техносфера и инфоноосфера станов€тс€ закономерным следствием направленной эволюции информационных субстанций и их технологий. ¬се они €вл€ютс€ эволюционными ветвлени€ми одного древа, корн€ми уход€щего в древние информационные молекул€рно-биологические технологии, €вившиес€ результатом развити€ первичных информационных субстанций. Ќекоторые биологи отрицают факт существовани€ молекул€рной информации и особенно факт еЄ участи€ в различных химических и биологических процессах. ј на самом деле, как оказалось, информационные субстанции и их технологии так заполонили нашу планету, что можно сказать Ц информаци€ во всеоружии осуществл€ет планетарный диктат и правит нашим миром уже многие сотни миллионов лет. ѕричем, как мы видим, самый главный и основной еЄ массив Ц необъ€тный УайсбергФ информационных молекул€рно-биологических технологий, лежащий в основе существовани€ и развити€ биосферы, наукой пока еще не вы€влен, поэтому ни практически, ни теоретически еще не исследован и не освоен. Ёто, по мнению автора, и есть то безбрежное Уцелинное полеФ, которое самой природой предназначено дл€ развити€ нового в науке направлени€ Ц Ућолекул€рной и биологической информатикиФ. ¬се загадки биологической формы материи, видимо, кроютс€ в таком уникальном €влении, как сли€ние в одно структурно-функциональное целое трЄх важнейших еЄ составл€ющих Ц органического вещества, химической энергии и молекул€рной информации. ј информаци€, внедривша€с€ в структуру биоорганического вещества, стала той организующей и системной силой, котора€ гарантировала их функциональное единство и движение по различным ступен€м развити€. ѕриходитс€ признать, что первый, фундаментальный уровень развити€ информационных субстанций и технологий на «емле был реализован на молекул€рно-биологической основе. — тех пор важнейшей сущностью на «емле стала информационна€ субстанци€, а информаци€, в св€зи с этим, как одна из главных составл€ющих нашего мира, действительно стала основой нашего мироздани€. ¬ св€зи с этим, на повестку дн€ ставитc€ вопрос о новой, обобщающей информационной теории эволюции нашего мира.

—писок литературы

1. ј. Ћенинджер. ќсновы биохимии. ѕер. с англ. ¬ 3-х томах Ц ћ: ћир, 1985.

2. ‘.јйала, ƒж.  айгер. —овременна€ генетика. ѕер. с англ. ¬ 3-х томах Ц ћ: ћир, 1988.

3. ё. я.  алашников. ќсновы молекул€рной биологической информатики. Ц ћ., 2004. Ц 66с Ц ƒепонир. в ¬»Ќ»“» –јЌ 13.04.04, є622-¬2004, ”ƒ  577.217:681.51

4. ё. я.  алашников. ‘ерменты и белки Ц это молекул€рные биологические автоматы с программным управлением. Ц ћ., 2002.Ц25с. Ц ƒепонир. в ¬»Ќ»“» –јЌ 21.05.02, є899-¬2002, ”ƒ  577.217:681.51

5. ё. я.  алашников.  онцепци€ информационной молекул€рно-биологической системы управлени€. Ц ћ., 2005.Ц 88с. Ц ƒепонир. в ¬»Ќ»“» –јЌ 14.04.05, є505-¬2005.

ƒл€ подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru

 алашников ёрий яковлевич ¬ живых системах нет ничего более загадочного, чем молекул€рна€ информаци€.  ак ни странно, но перва€ закодированна€ информаци€ по€вилась на «емле более 3,5 миллиардов лет тому назад. » это была Ц Убуквенно-символьна€Ф

 

 

 

¬нимание! ѕредставленный –еферат находитс€ в открытом доступе в сети »нтернет, и уже неоднократно сдавалс€, возможно, даже в твоем учебном заведении.
—оветуем не рисковать. ”знай, сколько стоит абсолютно уникальный –еферат по твоей теме:

Ќовости образовани€ и науки

«аказать уникальную работу

ѕохожие работы:

√равитаци€: причина исчезновени€ динозавров?
“еори€ абсолютного движени€
«акон инерции
≈динство вещества, энергии и информации Ц основной принцип существовани€ живой материи
≈щЄ раз про энергию (угроза энергетического кризиса преодолена)
Ќаучное знание: формат носител€ не соответствует структуре содержани€
—равнение и анализ религиозной и научной картин возникновени€ и развити€ нашего мира
”чение об эпистемологической стратегии
Ёволюци€: от отрицани€ к взаимодействию
явлени€ - как они есть

—вои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru