Одни ученые полагали, что это «символико-ритуальное увечье». Сказано очень «по-научному», но что это увечье символизировало, какому ритуалу соответствовало, остается неясным. По другой точке зрения, никто рук вообще не калечил. Беспалость имитировалась подгибанием пальцев: в этом видели начатки письменного счета. Ведь есть мнение, что римские цифры – стилизованные изображения счета на пальцах. Эта гипотеза взывала к здравому смыслу предков – чего ради себя калечить, да еще в суровых условиях первобытного общества?Вот только вправе ли мы приписывать предкам свое понимание прагматизма? Вполне возможно, что пращуры из пиренейских пещер мыслили по-своему.Разъяснение дает этнография. Во многих первобытных обществах конца XIX и начала XX века сохранился обычай отрубать фалангу пальца или же весь палец по смерти родственника, вождя, а то и просто члена рода. В горных районах Новой Гвинеи этот ритуал жив и сегодня. Строго говоря, это не столько выражение скорби, сколько попытка умилостивить дух родственника, который по смерти может причинить неприятности живым. Так что предки были не только чувствительны, но и прагматичны – только на свой лад.
Рис. 14. Негативные отпечатки рук с недостающими фалангами. Пещера Гаргас (по Леруа-Гурану)
И в наши дни, по свидетельству датского путешественника А. Фальк-Рённе, в горных районах Новой Гвинеи «всякий раз, когда у женщины случается горе, она отрубает фалангу одного из пальцев. Из-за этого обычая многие женщины к старости лишаются пальцев и становятся инвалидами». Он же сообщил о случае, когда в последний день 1968 года в долине Балием потерпел крушение небольшой самолет; из экипажа и пассажиров остался живым десятилетний мальчик Поль Ньюмен. Его мать, отец, два брата и сестра погибли. Папуасы племени викбунов по горю мальчика догадались, кого он потерял, и хотели отрезать ему из лучших чувств крайние фаланги на пальцах. Однако один из вождей воспротивился: он уже видел белых, и ни у одного не было обрезанных пальцев, хотя кто-то из них, наверняка, пережил потерю близких. Поэтому спасители ограничились том, что намазали мальчику волосы священным свиным жиром, а на щеках навели ритуальные полоски цветной глиной (за год до того в этой деревне съели двух миссионеров).Отрубленные фаланги не просто выбрасывались: в развалинах храма Телль-Арпачая в Сирии (халафская культура VI тысячелетия до н. э.) найдена чаша из стеатита, в которой лежала одна фаланга человеческого пальца и пять таких же каменных (духи могли принимать и подделки; так в древнем Китае на похоронах сжигались условные жертвенные деньги. Подобные фальшивые жертвоприношения археологи называют вотивными). И у папуасов жертвенные пальцы хранились в специальных домах.Вот еще пример расшифровки «первобытной» информации с привлечением данных этнографии. История одного черепа. В первой половине II тысячелетия до н. э. на том месте, где сейчас Чарозерский район Вологодской области, на месте слияния рек Перечной и Модлоны было свайное поселение. Дома в нем были сооружены на бревенчатых помостах, которые на сваях возвышались над торфяным заболоченным берегом. Жители этого поселения охотились на лосей и бобров, стреляли стрелами с каменными наконечниками птиц, ловили рыбу. Они умели делать вполне приличные горшки из синей глины, любили носить янтарные украшения. Это, пожалуй, все, что мы о них могли бы узнать, если бы не одно обстоятельство.Около дома, четвертого, если считать от конца мыса, когда-то был вбит ошкуренный сосновый кол, а на этот кол насажен человеческий череп. По всей видимости, череп был украшен чем-то вроде венца из бересты.Мы бы, возможно, никогда не узнали об этой детали, не случись, тогда несчастного случая. По какой-то причине в поселке вспыхнул пожар. Бревенчатые хижины, стоящие близко друг к другу, сгорели и рухнули вместе с помостом. Подломился и обгоревший кол, так что череп упал на мусорную кучу рядом с домом. Люди не стали восстанавливать селение, и пожарище при подъеме поды быстро затянуло торфом.Метровый слой земли лежал над остатками селения, когда туда пришли археологи. Раскопали они и череп, который попал к антропологу и археологу, анатому и скульптору Михаилу Михайловичу Герасимову. Тому самому Герасимову, который изобрел метод восстановления лица по черепу с такой точностью, которая удовлетворяет не только археологов, но и работников уголовного розыска.
Рис. 15. Реконструкция по черепу женщины из Модлоны
Сама такая находка была удивительной. Предков, точнее, предшественников нынешних вологодцев, по-видимому, нет оснований обвинять в людоедстве. Хотя при разборе мусорных куч в них попадались мелкие обломки человеческих черепов (преобладали женские) и фаланг пальцев, они не носили следов огня или режущих и рубящих орудий. Вспоминается частокол вокруг избушки на курьих ножках, где проживала баба-Яга, усаженный человеческими черепами (кстати, по одному толкованию, курья – это заболоченный залив, место вполне пригодное для поселения на сваях). Но жила-то там не баба-Яга, а самые обыкновенные люди, охотники и рыболовы, доля крови которых, возможно, течет сейчас в наших жилах.Может быть, это был череп побежденного врага? Ведь еще в 1793 году в Париже головы казненных аристократов выставлялись для всеобщего обозрения на пиках. Принять эту гипотезу мешало одно обстоятельство. Череп оказался женским; когда-то он был на плечах молодой женщины, не дожившей до 23–24 лет. Михаил Михайлович выполнил ее профильный портрет – это вполне современное, отнюдь не звероподобное, по-своему миловидное лицо европейского типа. Лишь модный сейчас разрез глаз говорит о наличии палеосибирского, монголоидного компонента (рис. 15).Вот и загадка: почему эта молодая женщина была удостоена такого, с позволения сказать, погребения? Военным трофеем считать ее череп трудно: в таких войнах женщин не убивали.М. М. Герасимов осторожно замечает, что эта находка – указание на какое-то событие или обычай. Справедливо, но вопрос – какой обычай? В других памятниках ничего подобного нет, да и вряд ли найдется. Человеческие черепа находили в мусорных кучах, но сохранность соснового кола – чудо, обусловленное антисептическими свойствами торфа.Нет ли похожего обряда у современных племен, которых наша пресловутая цивилизация застала на аналогичной стадии?Я долго копался в литературе, пока не наткнулся на нечто подобное. Пьер Пфеффер, описывая быт даяков центральной части Калимантана (Борнео), упоминает схожий обычай, бытовавший до недавнего времени. Траур по умершему нельзя прерывать, пока в деревню не поступит новая голова человека из другого племени. Эту голову водружали на столб, украшали пальмовыми листьями. «кормили» вареным рисом и «поили» водкой. В эпоху межплеменных войн такие головы добывались убийством из засады, причем женщина с ребенком за спиной была редкой удачей (сразу две головы).В бытность Пфеффера на Калимантане голов уже не отрезалиI. Деревня обменивалась с деревней черепами из старых запасов. Этнограф Я. В. Чесноков сообщает, что схожие обычаи существовали у многих племен Юго-Восточной Азии, относимых к аустроазиатам. Например, в племени Ва (Ассам и Бирма) охота за головами шла перед севом риса. Любопытно, что голову, даже мужскую, называли «девушкой». Воина, добывшего такую голову, просили показать ее, говоря: «Нам нужна твоя девушка, чтобы она защищала нашу местность, нашу деревню, чтобы наши посевы хорошо росли». Путешественники XIX века еще застали у таких деревень целые аллеи черепов на столбах с резьбой, изображавшей женские груди. Самыми ценными считались головы с длинными волосами.Похоже, что это стадия кровавых поминок по матриархату, когда женщине еще приписывались магические свойства, но неприкосновенность она уже потеряла. Существовал ли подобный обычай у модлонцев? Утверждать наверняка нельзя, но предполагать, я думаю, можно. Как распрямить бивень мамонта. Полагаю, что приведенные выше примеры могут убедить читателя в том, что древние мемофонды в какой-то мере восстановимы. Но далеко не всегда такие попытки оказываются удачными. Вот пример задачи, на мой взгляд, не решенной до конца.Сенсацию среди археологов всего мира вызвало открытие под Владимиром у речки Сунгирь верхнепалеолитической стоянки с погребениями. Там были найдены длинные, совершенно прямые копья, вырезанные каменными орудиями целиком из мамонтовых бивней. Но ведь у мамонта бивни были сильно изогнуты. Значит, 1 тыс. лет назад люди могли каким-то способом размягчать слоновую кость, а затем, выправив, обращать в прежнее состояние?Я приводил этот пример в одной из своих книг и получал письма. в которых читатели предлагают свои способы. Одна читательница вспомнила способ, каким ранее обезвреживали бодучих коров: им на рога насаживали горячие, свежевынутые из печи буханки хлеба. Разогретый рог размягчался, и его можно было искривить, загнуть назад и даже завязать узлом.Слов нет, метод остроумный. Беда лишь в том, что бивни мамонта – не рога, а гипертрофированные зубы. Кстати, порой даже в научных сочинениях можно встретить выражение – «мамонтовые» или «слоновые клыки». На самом деле бивни слонов не клыки, а резцы (у слонов клыки вообще отсутствуют). Впрочем, археологи пытались размягчить слоновую кость нагреванием, но безуспешно, к счастью для всех нас. Ведь если бы зубное вещество размягчалось от высокой температуры, как бы мы ели горячую пищу или пили чай?Польский археолог К. Журовский обратимо размягчал рог и кость выдерживанием в слабой кислоте вроде тертого щавеля или кислого молока и даже предложил формулу этой реакции. Хотя небольшие предметы из кости у него действительно размягчались, а потом твердели, ни один химик не согласится с таким объяснением. Фосфорная кислота гораздо сильнее органических, и трехзамещенный фосфат молочная кислота не превратит в однозамещенный. Химию этого процесса нам еще предстоит постичь. И еще вопрос: с какой скоростью размягчится двухметровое копье? Ведь это не костяная ложечка, размякшая в горчице, с которой Журовский начал свои эксперименты.Так что будем считать, что загадка, которую нам задали сунгирские охотники на мамонтов, еще не решена. А ведь она допускает возможность решения наиболее эффективным методом – экспериментальным.Многие другие стороны жизни древних людей, по-видимому, навсегда останутся для нас книгой за семью печатями. Что там древность: и сейчас находятся люди, утверждающие, что «Слово о полку Игореве» – стилизация XIX века и что шекспировские пьесы написаны не Шекспиром. Не теряйся информация в течение эволюции мемофондов, что бы оставалось делать историкам?Пока в этих рассуждениях нет ничего принципиально нового. Как я уже писал, подобные аналогии приходили в голову многим. Вот хотя бы один из основоположников современной генетики Томас Хант Морган утверждал, что у человека есть два процесса наследственности – первый через половые клетки, второй путем передачи опыта из поколения в поколение посредством примера, речи и письма (сигнальная наследственность или социальная преемственность).Попробуем пойти дальше. Если механизмы эволюции в обоих каналах принципиально сходны, нельзя ли аналогию использовать как рабочий инструмент для решения ряда проблем, по которым до сих пор ведутся дискуссии? Начнем с самого простого – структуры сообщений в обоих каналах, пока не вдаваясь ни в смысл этих сообщений, ни в закономерности исторических процессов, которые в них происходят. А там доберемся и до большего. Глава II.О ДНК эгоистичной, паразитической, избыточной и мусорной Порой мне приходится употреблять слово «информация» в журналистском понимании («информация к размышлению»). И каждый раз ловлю себя на том, что пишу и произношу его с неохотой. Это ведь ключевой термин новой науки – теории информации, и его нехорошо поминать всуе. Между информацией, которой посвящена одноименная теория, и расхожим толкованием этого слова общего столько же, сколько между философским понятием материи и той материей, из которой шьют брюки.Меня коробят выражения вроде «организмы питаются информацией» или же «организмы заключают в себе запас информации». Это по меньшей мере неточно. Организмы не содержат информации: они слагаются из более или менее сложных структур, упорядоченных совокупностей элементов. Вот как раз сложность этих структур можно описать соответствующим объемом информации, и теория, ей посвященная, рассказывает, как это сделать.Также нельзя говорить, что организмы «питаются информацией». Чужая информация, да и чужая структура, организму не нужна, он по мере сил борется с ней. В этом и заключается причина отторжения пересаженных органов и тканей. Всю сложность своей структуры организм создает сам – за счет химической энергии питательных веществ, как животные, и энергии света, как растения.Но откуда он берет сведения о своей сложности? Вот тут-то термин «информация» становится необходим. Ведь этот термин, который в наше время у всех на языке и слуху, реже на уме, – характеристика не системы (скажем, живого организма или ежедневной газеты), а сигнала. Точнее, соотношения между передатчиком сигнала и его приемником: передатчик → канал передачи информации → приемник
Отвлечемся, для начала, от материального воплощения сигнала – будь то радиоволны, звуковые волны, слова на бумаге, рисунки на камне или соответствующие сочетания нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Сначала поговорим о том, как можно измерить информационное содержание сигнала.Основоположник теории информации К. Шеннон дал формулу, которая в настоящее время во всей человеческой деятельности играет столь же важную роль, как и эйнштейновская Е = mcІ: Н = – k ∑pi log(pi)
Здесь pi – вероятность состояния системы, о котором сообщается в сигнале, log(pi) – логарифм этой вероятности и k – коэффициент пропорциональности, т. е. постоянная, определяющая единицу измерения. Н – принято называть энтропией источника сообщений, иногда просто информацией.Эта формула очень похожа на формулу энтропии в статистической физике. Однако k там – константа Больцмана (1,37x10-16эрг/градус). В теории информации принято двоичное исчисление и логарифмы при основании 2. Тогда k = 1 и единица измерения Н – биты (сокращенное binary digits, двоичные единицы – не путать с байтами!). Один бит – столько информации содержится в ответе на вопрос: «Кто родился: мальчик или девочка?»В передаваемой по каналу связи информации выделяются тексты, которые можно разбить на символы, и каждому символу придать значение (энтропия на символ).Так, если бы в тексте на русском языке все буквы, включая знаки препинания и пробел между словами (32 символа), встречались с равной частотой, информационная емкость русского алфавита равнялась бы: -∑1/32 log21/32 = log32 = 5 бит/символ
Обычно она гораздо меньше. 5 бит/символ – это предельная величина. Но во всех реальных текстах символы встречаются с разной частотой, и энтропия обычно меньше, примерно в 2,5 раза, и приближается к двум битам на символ. Отсюда можно подсчитать и объем информации в тексте. Например, в авторском листе (единице объема рукописей) 40 000 символов и, значит, 80 000 бит информации. Но опять же это верхний предел, эта цифра имеет значение для наборщика и корректора, но не читателя. Далее мы еще вернемся к этому.А пока ответим на вопрос: откуда развивающийся организм берет сведения о своей сложности? Ответ однозначен – из своей генетической программы, из ДНК. В ДНК «генетический текст» закодирован четырьмя символами – аденином, гуанином, цитозином и тимином. При равной частоте встречаемости символов энтропия на символ равна: Н = – 4(0,25 log2 0,25) = 2
То есть тексты, написанные русским языком, и текст нашей генетической программы обладают примерно равной информационной емкостью. В геноме каждого из нас содержится примерно 3,2x109нуклеотидов; соответственно объем содержащейся в нем информации 6,4x109бит. Любители считать могут прикинуть, библиотеке какого объема это соответствует, только пусть помнят, что в выходных данных книги указываются не авторские листы, а печатные.Значит, им нужно сначала подсчитать число символов на страницу текста книги данного формата и умножить на число страниц. Но все эти подсчеты будут сугубо приближенные: и в случае с ДНК два бита/символ – недостижимый максимум.Кроме того, надо учесть одно обстоятельство: чтобы превратиться в признаки и свойства организма, генетическая информация перекодируется, проходя по каналу: ДНК → РНК → белок
Передатчик этой информации – хромосома, приемник – цитоплазма клетки, в которой синтезируется белок. А уж от набора белковых молекул и их количества зависит дальнейшая судьба клетки и всего организма.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Рис. 14. Негативные отпечатки рук с недостающими фалангами. Пещера Гаргас (по Леруа-Гурану)
И в наши дни, по свидетельству датского путешественника А. Фальк-Рённе, в горных районах Новой Гвинеи «всякий раз, когда у женщины случается горе, она отрубает фалангу одного из пальцев. Из-за этого обычая многие женщины к старости лишаются пальцев и становятся инвалидами». Он же сообщил о случае, когда в последний день 1968 года в долине Балием потерпел крушение небольшой самолет; из экипажа и пассажиров остался живым десятилетний мальчик Поль Ньюмен. Его мать, отец, два брата и сестра погибли. Папуасы племени викбунов по горю мальчика догадались, кого он потерял, и хотели отрезать ему из лучших чувств крайние фаланги на пальцах. Однако один из вождей воспротивился: он уже видел белых, и ни у одного не было обрезанных пальцев, хотя кто-то из них, наверняка, пережил потерю близких. Поэтому спасители ограничились том, что намазали мальчику волосы священным свиным жиром, а на щеках навели ритуальные полоски цветной глиной (за год до того в этой деревне съели двух миссионеров).Отрубленные фаланги не просто выбрасывались: в развалинах храма Телль-Арпачая в Сирии (халафская культура VI тысячелетия до н. э.) найдена чаша из стеатита, в которой лежала одна фаланга человеческого пальца и пять таких же каменных (духи могли принимать и подделки; так в древнем Китае на похоронах сжигались условные жертвенные деньги. Подобные фальшивые жертвоприношения археологи называют вотивными). И у папуасов жертвенные пальцы хранились в специальных домах.Вот еще пример расшифровки «первобытной» информации с привлечением данных этнографии. История одного черепа. В первой половине II тысячелетия до н. э. на том месте, где сейчас Чарозерский район Вологодской области, на месте слияния рек Перечной и Модлоны было свайное поселение. Дома в нем были сооружены на бревенчатых помостах, которые на сваях возвышались над торфяным заболоченным берегом. Жители этого поселения охотились на лосей и бобров, стреляли стрелами с каменными наконечниками птиц, ловили рыбу. Они умели делать вполне приличные горшки из синей глины, любили носить янтарные украшения. Это, пожалуй, все, что мы о них могли бы узнать, если бы не одно обстоятельство.Около дома, четвертого, если считать от конца мыса, когда-то был вбит ошкуренный сосновый кол, а на этот кол насажен человеческий череп. По всей видимости, череп был украшен чем-то вроде венца из бересты.Мы бы, возможно, никогда не узнали об этой детали, не случись, тогда несчастного случая. По какой-то причине в поселке вспыхнул пожар. Бревенчатые хижины, стоящие близко друг к другу, сгорели и рухнули вместе с помостом. Подломился и обгоревший кол, так что череп упал на мусорную кучу рядом с домом. Люди не стали восстанавливать селение, и пожарище при подъеме поды быстро затянуло торфом.Метровый слой земли лежал над остатками селения, когда туда пришли археологи. Раскопали они и череп, который попал к антропологу и археологу, анатому и скульптору Михаилу Михайловичу Герасимову. Тому самому Герасимову, который изобрел метод восстановления лица по черепу с такой точностью, которая удовлетворяет не только археологов, но и работников уголовного розыска.
Рис. 15. Реконструкция по черепу женщины из Модлоны
Сама такая находка была удивительной. Предков, точнее, предшественников нынешних вологодцев, по-видимому, нет оснований обвинять в людоедстве. Хотя при разборе мусорных куч в них попадались мелкие обломки человеческих черепов (преобладали женские) и фаланг пальцев, они не носили следов огня или режущих и рубящих орудий. Вспоминается частокол вокруг избушки на курьих ножках, где проживала баба-Яга, усаженный человеческими черепами (кстати, по одному толкованию, курья – это заболоченный залив, место вполне пригодное для поселения на сваях). Но жила-то там не баба-Яга, а самые обыкновенные люди, охотники и рыболовы, доля крови которых, возможно, течет сейчас в наших жилах.Может быть, это был череп побежденного врага? Ведь еще в 1793 году в Париже головы казненных аристократов выставлялись для всеобщего обозрения на пиках. Принять эту гипотезу мешало одно обстоятельство. Череп оказался женским; когда-то он был на плечах молодой женщины, не дожившей до 23–24 лет. Михаил Михайлович выполнил ее профильный портрет – это вполне современное, отнюдь не звероподобное, по-своему миловидное лицо европейского типа. Лишь модный сейчас разрез глаз говорит о наличии палеосибирского, монголоидного компонента (рис. 15).Вот и загадка: почему эта молодая женщина была удостоена такого, с позволения сказать, погребения? Военным трофеем считать ее череп трудно: в таких войнах женщин не убивали.М. М. Герасимов осторожно замечает, что эта находка – указание на какое-то событие или обычай. Справедливо, но вопрос – какой обычай? В других памятниках ничего подобного нет, да и вряд ли найдется. Человеческие черепа находили в мусорных кучах, но сохранность соснового кола – чудо, обусловленное антисептическими свойствами торфа.Нет ли похожего обряда у современных племен, которых наша пресловутая цивилизация застала на аналогичной стадии?Я долго копался в литературе, пока не наткнулся на нечто подобное. Пьер Пфеффер, описывая быт даяков центральной части Калимантана (Борнео), упоминает схожий обычай, бытовавший до недавнего времени. Траур по умершему нельзя прерывать, пока в деревню не поступит новая голова человека из другого племени. Эту голову водружали на столб, украшали пальмовыми листьями. «кормили» вареным рисом и «поили» водкой. В эпоху межплеменных войн такие головы добывались убийством из засады, причем женщина с ребенком за спиной была редкой удачей (сразу две головы).В бытность Пфеффера на Калимантане голов уже не отрезалиI. Деревня обменивалась с деревней черепами из старых запасов. Этнограф Я. В. Чесноков сообщает, что схожие обычаи существовали у многих племен Юго-Восточной Азии, относимых к аустроазиатам. Например, в племени Ва (Ассам и Бирма) охота за головами шла перед севом риса. Любопытно, что голову, даже мужскую, называли «девушкой». Воина, добывшего такую голову, просили показать ее, говоря: «Нам нужна твоя девушка, чтобы она защищала нашу местность, нашу деревню, чтобы наши посевы хорошо росли». Путешественники XIX века еще застали у таких деревень целые аллеи черепов на столбах с резьбой, изображавшей женские груди. Самыми ценными считались головы с длинными волосами.Похоже, что это стадия кровавых поминок по матриархату, когда женщине еще приписывались магические свойства, но неприкосновенность она уже потеряла. Существовал ли подобный обычай у модлонцев? Утверждать наверняка нельзя, но предполагать, я думаю, можно. Как распрямить бивень мамонта. Полагаю, что приведенные выше примеры могут убедить читателя в том, что древние мемофонды в какой-то мере восстановимы. Но далеко не всегда такие попытки оказываются удачными. Вот пример задачи, на мой взгляд, не решенной до конца.Сенсацию среди археологов всего мира вызвало открытие под Владимиром у речки Сунгирь верхнепалеолитической стоянки с погребениями. Там были найдены длинные, совершенно прямые копья, вырезанные каменными орудиями целиком из мамонтовых бивней. Но ведь у мамонта бивни были сильно изогнуты. Значит, 1 тыс. лет назад люди могли каким-то способом размягчать слоновую кость, а затем, выправив, обращать в прежнее состояние?Я приводил этот пример в одной из своих книг и получал письма. в которых читатели предлагают свои способы. Одна читательница вспомнила способ, каким ранее обезвреживали бодучих коров: им на рога насаживали горячие, свежевынутые из печи буханки хлеба. Разогретый рог размягчался, и его можно было искривить, загнуть назад и даже завязать узлом.Слов нет, метод остроумный. Беда лишь в том, что бивни мамонта – не рога, а гипертрофированные зубы. Кстати, порой даже в научных сочинениях можно встретить выражение – «мамонтовые» или «слоновые клыки». На самом деле бивни слонов не клыки, а резцы (у слонов клыки вообще отсутствуют). Впрочем, археологи пытались размягчить слоновую кость нагреванием, но безуспешно, к счастью для всех нас. Ведь если бы зубное вещество размягчалось от высокой температуры, как бы мы ели горячую пищу или пили чай?Польский археолог К. Журовский обратимо размягчал рог и кость выдерживанием в слабой кислоте вроде тертого щавеля или кислого молока и даже предложил формулу этой реакции. Хотя небольшие предметы из кости у него действительно размягчались, а потом твердели, ни один химик не согласится с таким объяснением. Фосфорная кислота гораздо сильнее органических, и трехзамещенный фосфат молочная кислота не превратит в однозамещенный. Химию этого процесса нам еще предстоит постичь. И еще вопрос: с какой скоростью размягчится двухметровое копье? Ведь это не костяная ложечка, размякшая в горчице, с которой Журовский начал свои эксперименты.Так что будем считать, что загадка, которую нам задали сунгирские охотники на мамонтов, еще не решена. А ведь она допускает возможность решения наиболее эффективным методом – экспериментальным.Многие другие стороны жизни древних людей, по-видимому, навсегда останутся для нас книгой за семью печатями. Что там древность: и сейчас находятся люди, утверждающие, что «Слово о полку Игореве» – стилизация XIX века и что шекспировские пьесы написаны не Шекспиром. Не теряйся информация в течение эволюции мемофондов, что бы оставалось делать историкам?Пока в этих рассуждениях нет ничего принципиально нового. Как я уже писал, подобные аналогии приходили в голову многим. Вот хотя бы один из основоположников современной генетики Томас Хант Морган утверждал, что у человека есть два процесса наследственности – первый через половые клетки, второй путем передачи опыта из поколения в поколение посредством примера, речи и письма (сигнальная наследственность или социальная преемственность).Попробуем пойти дальше. Если механизмы эволюции в обоих каналах принципиально сходны, нельзя ли аналогию использовать как рабочий инструмент для решения ряда проблем, по которым до сих пор ведутся дискуссии? Начнем с самого простого – структуры сообщений в обоих каналах, пока не вдаваясь ни в смысл этих сообщений, ни в закономерности исторических процессов, которые в них происходят. А там доберемся и до большего. Глава II.О ДНК эгоистичной, паразитической, избыточной и мусорной Порой мне приходится употреблять слово «информация» в журналистском понимании («информация к размышлению»). И каждый раз ловлю себя на том, что пишу и произношу его с неохотой. Это ведь ключевой термин новой науки – теории информации, и его нехорошо поминать всуе. Между информацией, которой посвящена одноименная теория, и расхожим толкованием этого слова общего столько же, сколько между философским понятием материи и той материей, из которой шьют брюки.Меня коробят выражения вроде «организмы питаются информацией» или же «организмы заключают в себе запас информации». Это по меньшей мере неточно. Организмы не содержат информации: они слагаются из более или менее сложных структур, упорядоченных совокупностей элементов. Вот как раз сложность этих структур можно описать соответствующим объемом информации, и теория, ей посвященная, рассказывает, как это сделать.Также нельзя говорить, что организмы «питаются информацией». Чужая информация, да и чужая структура, организму не нужна, он по мере сил борется с ней. В этом и заключается причина отторжения пересаженных органов и тканей. Всю сложность своей структуры организм создает сам – за счет химической энергии питательных веществ, как животные, и энергии света, как растения.Но откуда он берет сведения о своей сложности? Вот тут-то термин «информация» становится необходим. Ведь этот термин, который в наше время у всех на языке и слуху, реже на уме, – характеристика не системы (скажем, живого организма или ежедневной газеты), а сигнала. Точнее, соотношения между передатчиком сигнала и его приемником: передатчик → канал передачи информации → приемник
Отвлечемся, для начала, от материального воплощения сигнала – будь то радиоволны, звуковые волны, слова на бумаге, рисунки на камне или соответствующие сочетания нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Сначала поговорим о том, как можно измерить информационное содержание сигнала.Основоположник теории информации К. Шеннон дал формулу, которая в настоящее время во всей человеческой деятельности играет столь же важную роль, как и эйнштейновская Е = mcІ: Н = – k ∑pi log(pi)
Здесь pi – вероятность состояния системы, о котором сообщается в сигнале, log(pi) – логарифм этой вероятности и k – коэффициент пропорциональности, т. е. постоянная, определяющая единицу измерения. Н – принято называть энтропией источника сообщений, иногда просто информацией.Эта формула очень похожа на формулу энтропии в статистической физике. Однако k там – константа Больцмана (1,37x10-16эрг/градус). В теории информации принято двоичное исчисление и логарифмы при основании 2. Тогда k = 1 и единица измерения Н – биты (сокращенное binary digits, двоичные единицы – не путать с байтами!). Один бит – столько информации содержится в ответе на вопрос: «Кто родился: мальчик или девочка?»В передаваемой по каналу связи информации выделяются тексты, которые можно разбить на символы, и каждому символу придать значение (энтропия на символ).Так, если бы в тексте на русском языке все буквы, включая знаки препинания и пробел между словами (32 символа), встречались с равной частотой, информационная емкость русского алфавита равнялась бы: -∑1/32 log21/32 = log32 = 5 бит/символ
Обычно она гораздо меньше. 5 бит/символ – это предельная величина. Но во всех реальных текстах символы встречаются с разной частотой, и энтропия обычно меньше, примерно в 2,5 раза, и приближается к двум битам на символ. Отсюда можно подсчитать и объем информации в тексте. Например, в авторском листе (единице объема рукописей) 40 000 символов и, значит, 80 000 бит информации. Но опять же это верхний предел, эта цифра имеет значение для наборщика и корректора, но не читателя. Далее мы еще вернемся к этому.А пока ответим на вопрос: откуда развивающийся организм берет сведения о своей сложности? Ответ однозначен – из своей генетической программы, из ДНК. В ДНК «генетический текст» закодирован четырьмя символами – аденином, гуанином, цитозином и тимином. При равной частоте встречаемости символов энтропия на символ равна: Н = – 4(0,25 log2 0,25) = 2
То есть тексты, написанные русским языком, и текст нашей генетической программы обладают примерно равной информационной емкостью. В геноме каждого из нас содержится примерно 3,2x109нуклеотидов; соответственно объем содержащейся в нем информации 6,4x109бит. Любители считать могут прикинуть, библиотеке какого объема это соответствует, только пусть помнят, что в выходных данных книги указываются не авторские листы, а печатные.Значит, им нужно сначала подсчитать число символов на страницу текста книги данного формата и умножить на число страниц. Но все эти подсчеты будут сугубо приближенные: и в случае с ДНК два бита/символ – недостижимый максимум.Кроме того, надо учесть одно обстоятельство: чтобы превратиться в признаки и свойства организма, генетическая информация перекодируется, проходя по каналу: ДНК → РНК → белок
Передатчик этой информации – хромосома, приемник – цитоплазма клетки, в которой синтезируется белок. А уж от набора белковых молекул и их количества зависит дальнейшая судьба клетки и всего организма.
1 2 3 4 5 6 7 8 9