Информация как движущая сила биологической эволюции

Биологические характеристики живой материи. Кодированная информация как главный ее атрибут. Энергия - важнейший компонент живого. Основные нематериальные закономерности молекулярной информации. Принципиальная разница между живой и неживой материей.

Рубрика Биология и естествознание
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 26.01.2019
Размер файла 62,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В процессе биологического окисления при расщеплении органических молекул эта энергия освобождается и аккумулируется в фосфатных связях АТФ. Для энергетических нужд в живой клетке постоянно поддерживается дозовая циркуляция энергии в форме АТФ к "потребителю", а АДФ и фосфата - к митохондриям, для нового восстановления их до АТФ. Как ни удивительно, энергия в живой системе всегда находится в структурах биоорганического вещества.

Поток электронов, движущийся по ступеням биологического окисления, - это не что иное, как слабый электрический ток. В свое время это позволило известному биохимику А. Сент-Дьерди утверждать, что "жизнью движут небольшие электрические токи, поддерживаемые солнечным светом". Таким образом, все энергетические процессы в живых системах связаны с движением электронов, то есть с наличием электрического тока, пусть даже слабого, но "говорящего" о том, что для энергетического обеспечения живого используются те же физические принципы, которые применяются и для технических систем.

Правда, если технические устройства подключаются к источнику питания "по постоянной схеме", то в живой клетке используется и применяется "дозовая циркуляция" энергии в виде молекул АТФ. АТФ - это своего рода "гибкий" источник энергии, позволяющий получить нужные дозы её для использования в нужном месте. Поэтому, при недостатке свободной энергии макромолекула, к примеру, белка, способна адресно (информационно) связываться молекулой АТФ, которая в живой системе играет роль аккумулятора химической энергии.

Ясно, что без энергетических процессов не может идти речи ни о каких информационных взаимодействиях, тем более, ни о каких функциональных биологических процессах. Энергия необходима для механической работы при сокращении мышц, для электрической работы - при генерации и передаче импульсов, для химической работы - при образовании новых химических связей между атомами в процессах биосинтеза сложных органических соединений и т. д. Все процессы катаболизма и анаболизма управляются информационным путем, следовательно, и процессы получения и использования энергии в клеточной системе также управляются и регулируются информацией. Таким образом, циркуляция информации в живой клетке определяет движение, как вещества, так и энергии. Причем только вещество является переносчиком и энергии, и информации.

6. Триада живой материи (вещество, энергия, информация)

В настоящее время триединство вещества, энергии и информации в молекулярных системах для исследователей живой материи становится всё более и более очевидным. И ведь, действительно, эта триада составляющих способна обеспечить в клетке не только все её биологические свойства, но и сам феномен живого состояния. Вопрос о сущности и причинах живого состояния до сих пор остаётся мировой загадкой. Ясно лишь одно, что жизнь построена на системной организации и совокупности свойств биоорганического вещества, химической энергии и молекулярной информации.

Биоорганическое вещество, по мнению автора статьи, является не только материальной сущностью живого, - в первую очередь, оно является носителем химической энергии и молекулярной информации. Поэтому, назначение клеточного вещества не исчерпывается уже изученными физико-химическими (материальными) процессами! Известно, что состав и функционирование биоорганического вещества в живой системе полностью зависит от генетической информации. Следовательно, вещество в живой системе занимает, увы, не главную (как декларирует наука), а подчиненную роль, зависимую от наследственной информации.

Информация, хотя и проявляется в виде виртуального спутника материи (вещества) или энергии, но она является полностью независимой и совершенно самостоятельной величиной. Информация наряду с материей и энергией является не только третьей фундаментальной сущностью, но и важнейшим ресурсом нашего мира. Заметим, что информационные ресурсы, в отличие от материальных, энергетических и других видов ресурсов, тем быстрее растут, чем больше их расходуют. Это уникальное свойство делает информационные ресурсы, пожалуй, единственными самообновляемыми и самовоспроизводимыми ресурсами нашего мира. Важно напомнить, что исключительно это свойство информации (в биологических структурах) служит основой для реализации процессов самообновления и самовоспроизведения живой материи. Со всей очевидностью можно сказать, что исследование сущности жизни может быть осуществлено только лишь на основе понимания информации и закономерностей её существования в структурах живой материи!

7. Основные закономерности молекулярной информации

Удивительный и таинственный микроскопический мир молекулярной информатики любой живой клетки далек от наших повседневных представлений. Этот феномен, несмотря на усилия многочисленной армии исследователей, до сих пор не поддается изучению и поэтому до настоящего времени относится к самым засекреченным и жгучим тайнам живой материи.

С точки зрения автора статьи, живые молекулярные системы обладают невероятной плотностью записи информации, так как её кодирование в структурах макромолекул осуществляется на субмолекулярном уровне, с помощью боковых атомных групп молекулярных биологических элементов - нуклеотидов, аминокислот, простых сахаров, жирных кислот и других мономеров. Запись информации в живых молекулярных системах осуществляется также, как и при любой письменности - комбинационной последовательностью соответствующих букв или символов. Для этой цели применяется общий молекулярный биологический алфавит, содержащий более 30 букв и символов. Молекулярные буквы и символы отличаются друг от друга содержанием функциональных и боковых атомных групп и атомов, входящих в состав каждого элемента, их различными химическими, структурными и функциональными свойствами. Поэтому все биохимические элементы - нуклеотиды, аминокислоты, простые сахара, жирные кислоты и другие мономеры являются натуральными дискретными информационными единицами - химическими буквами или символами, служащими для представления биологической информации в различных её молекулярных видах и формах.

Ясно, что информация в живых молекулярных системах записывается с помощью элементарной формы органического вещества - мономеров (химических букв или символов). Следовательно, переносчиком информационных сообщений являются различные макромолекулы, в структурах которых при помощи химических букв или символов записана нужная биологическая информация. Каждый элемент характеризуется наличием своих функциональных групп, с помощью которых элементы могут ковалентно соединяться друг с другом в длинные молекулярные цепи. А их боковые атомные группы играют роль тех элементарных физико-химических сигналов, с помощью которых в молекулярных цепях осуществляется воплощение информации, то есть - кодовая форма записи различных сообщений. Наглядный пример: сообщение в цепи ДНК или РНК кодируется в виде последовательности нуклеотидов, а носителями генетической информации являются азотистые основания - "боковые" атомные группы нуклеотидов. Соответственно, и в полипептидной цепи белка это сообщение записывается в виде последовательности аминокислот, где носителями информации являются их боковые R-группы.

Таким образом, живые молекулярные системы используют химический принцип записи информации. При этом каждый элемент в составе биомолекулы может иметь различное смысловое значение, которое зависит от его позиционной фиксации в молекулярной цепи, а затем и в трёхмерной структуре. Такая система представления информации называется позиционной. Следовательно, для кодирования молекулярной биологической информации в живых клетках широко применяется комбинационный принцип использования химических букв и символов общего алфавита и позиционная система представления информации с фиксированными дискретными данными. Это, на мой взгляд, один из основных принципов молекулярной биохимической логики и информатики.

Даже мысленно трудно себе представить, какое колоссальное количество информации хранится в генетической памяти и циркулирует в биологических макромолекулах и структурах одной клетки, размеры которой в длину подчас составляют сотые доли миллиметра! К сожалению, необъятный микрокосмос биологических молекул живой клетки для человека до сих пор также недосягаем, как и космос нашей Вселенной. Понятно, что для представления молекулярной информации в живых системах не применяются функции алгебры логики и операции двоичной арифметики. Здесь действуют строго свои, специфические закономерности молекулярной биохимической логики и информатики.

При этом живая природа оказалась настолько искусным шифровальщиком и применила на молекулярном уровне такие системы кодирования и программирования, которые гарантировали сохранность тайн живой материи буквально до наших дней! К сожалению, среди биологов не нашлось квалифицированных криптографов, которые могли бы расшифровать многочисленные молекулярные коды и различные линейные и пространственные кодовые комбинации молекулярных биологических элементов (мономеров), представляющие собой программные модули, используемые в структурах биологических макромолекул.

Между тем, молекулярная информатика лежит не только в основе жизни, но и является фундаментом того необъятного "айсберга" генетических и информационных молекулярно-биологических технологий, которые правят миром живого уже более 3,5 миллиардов лет. Ясно, что микромир молекулярной информации не только существует, но даже "живет" полнокровной жизнью, причем, в каждом из нас и в каждом живом организме, поскольку все мы её "и душа, и тело", и средство её материального воплощения, и орудие её взаимодействия с окружающим миром.

Очевидно, что молекулярная информация точно также, как и другие виды кодированной информации подчиняется общим принципам и правилам. Она образуется сочленением химических букв, символов (мономеров) или знаков молекулярного алфавита, которые формируют необходимые предпосылки для представления информации. Поэтому перед живой клеткой не возникает проблемы, как передать информацию и, главное, какие материальные носители использовать для передачи.

Главным аспектом молекулярной информации является даже не выбранный код, а его смысловое значение (семантика). К примеру, таблица генетического кода указывает, какая аминокислота кодируется тем или иным кодоном (триплетом) в структуре иРНК (а значит, и в ДНК). Именно смысловое значение (семантика) превращает кодовую последовательность химических букв или символов молекулярных цепей макромолекул в информационное сообщение.

Важным в цепях макромолекул представляется и порядок кодовых слов и предложений (программных модулей), то есть грамматический аспект информации. Поэтому семантический и синтаксический уровни записи сообщений в живых системах представляет наиболее важный аспект молекулярной информации. Общие свойства информации не исключают того, чтобы молекулярная информация могла бы обладать своими специфическими особенностями и свойствами. Однако ясно, что зарождение на нашей планете кодированной информации не могло бы произойти без наличия её материально-энергетических носителей, а также без соответствующей системы управления. Поэтому, очевидно, что развитие как информации, так и живой материи шло в совокупности этих двух феноменов и в прямой взаимозависимости их друг от друга.

А общие законы и принципы кодирования информации стали не только фундаментальными основами Жизни, но и, впоследствии заново были "открыты" человеком и нашли самое широкое распространение во многих областях человеческой деятельности: в технике, в науке, в управлении, в связи, в экономике, в социальной и общественной сфере и т. д. Поэтому саму Жизнь можно представить не только как одну из форм существования материи, но и как одну из форм существования, циркуляции и воспроизведения кодированной (генетической) информации, на основе системной организации живой материи. Ведь недаром же моментом зарождения Жизни на Земле считается возникновение кодирования, связанное с появлением наследственной информации. Отметим, что, несмотря на виртуальность молекулярной информации, она отличается не только повышенной природной помехоустойчивостью и достоверностью при передаче сообщений, но и чрезвычайно высокой своей "засекреченностью".

Информация всегда выступает главной доминантой при управлении различными молекулярными объектами или процессами. Можно без преувеличения сказать, что только совокупность всех универсальных свойств информации обеспечила возможность строительства (кодирования и программирования) на основе молекулярных мономеров неограниченного количества различных по своей конструкции, назначению и функциональным свойствам биологических макромолекул. Формирование структур живой материи невозможно без притока веществ, как строительных материалов и энергоносителей. При этом важно отметить, что химический состав формируемых структур живой системы определяется не поступающими извне веществами, а наследственной информацией.

В силу этих обстоятельств, на первый план в живой системе выступает уникальная способность генетической информации двигать потоками энергии и вещества, но при этом самой оставаться неизменной или почти неизменной. Наследственная информация является фундаментальной основой любой живой системы! Очевидно, что информация всегда существует в сцеплении только с теми материально-энергетическими средствами, при помощи которых осуществляется её запись, передача, хранение или преобразование. Поэтому при разрушении переносчика сообщений сразу же исчезает и та информация, которая была записана на этом носителе.

Следует также отметить, что любая макромолекула в клетке создается для выполнения тех или иных биологических функций, поэтому она всегда встраивается в общую систему управления. После выполнения своих функций любая биомолекула выпадает из общей системы управления и поэтому (как материальный носитель информации) подлежит разрушению (расщеплению). Этот факт содействует непрерывности циркуляции (движению) информации. В противном случае клетка могла бы погрузиться не только в информационный хаос, но и превратиться в материальный склад своих метаболических отходов. Очевидно, что только движение информации характеризует сущность процессов управления и в то же время определяет движение биоорганического вещества как своего носителя. А информационный способ формирования биологических макромолекул, структур и их функций определяет необходимость поступления извне питательных веществ и энергии.

К исключительным свойствам информации, к примеру, генетической, относится её способность бесчисленное количество раз передаваться из поколения в поколение, путём простой смены своих материальных носителей! Поразительно, но информация действительно способна чрезвычайно долго существовать за счет бесконечной смены своих носителей. Мы живем, благодаря полученной наследственной информации от своих близких и далеких предков. В нашем организме нескончаемым потоком идут процессы обмена веществ и энергии, с возрастом мы постоянно меняемся, и у нас в теле не остается ни одной биомолекулы, с которыми мы появились на свет при рождении, - неизменным остаётся только наше "Я" и та генетическая информация, благодаря которой мы существуем и развиваемся!

Важным обстоятельством является и то, что перед живой клеткой не возникает проблемы, как передать информацию от источника к приемнику и, главное, какие материальные средства использовать для строительства своих аппаратных средств. Информация в живых молекулярных системах записывается с помощью элементарной формы органического вещества - мономеров (химических букв и символов). Следовательно, переносчиком информационных сообщений являются биомолекулы, в структурах которых записывается нужная информация при помощи этих мономеров. При этом обратим внимание на удивительно важные свойства живой материи, которые проявляются повсеместно. А именно: при построении любых биологических макромолекул и структур используются те же материальные носители, которые применяются для передачи молекулярной информации. Этот факт говорит об универсальных свойствах молекулярного алфавита, и, пожалуй, может объяснить, почему биомолекулы одновременно подчиняются не только физико-химическим, но и информационным закономерностям.

Как мы видим, живая природа пошла по пути использования, как самой информации, так и средств её молекулярных носителей. Посредством оперативной памяти иРНК, молекулярного алфавита и соответствующих аппаратно-программных средств (трансляции) информация загружается в структуру белковых молекул, где она диктует биомолекулам не только структурное содержание, но и правила их поведения. Таким образом, циркуляция информации в клетке определяет не только структурную, но и программную часть всех компонентов клетки. В связи с этим, все макромолекулы и клеточные компоненты являются программируемыми устройствами, несущими в своих структурах функциональную информацию.

Загруженная в макромолекулы структурная и программная информация является основой их информационного и функционального поведения в общей системе управления живой клетки. В связи с этим, все клеточные процессы управляются и взаимно координируются той программной информацией, которая в данное время была экспрессирована и загружена в молекулярную структуру функциональных биологических макромолекул и компонентов клетки. Без управляющей и сигнальной (осведомляющей) информации любая сложная система управления мертва. Уберите из компьютера программную информацию и получите груду "железа". Уберите ДНК из живой клетки, и через некоторое время она перестанет функционировать. Ясно, что биологические макромолекулы и клеточные компоненты функционируют только потому, что все они в совокупности представляют собой общую систему самоуправления, а в их цепях и трёхмерных конформациях загружена та структурная и программная информация, которая транслирована генами.

Между тем, если внимательнее приглядеться, то можно убедиться в том, что человек даже в области технической информатики идет по стопам живой природы. Об этом говорят убедительные примеры и факты:

1) Информация в живых и сложных технических системах имеет материально-энергетический базис представления и передается также, как и в любой языковой системе с помощью алфавитного набора букв, символов или знаков, упорядоченных использованием кода. 2) Имеются убедительные основания полагать, что общие законы и принципы кодирования информации стали не только фундаментальными основами жизни, но и впоследствии были "заново" открыты человеком и, как мы видим, нашли широкое распространение не только в технике, но и во многих областях человеческой деятельности. Поэтому неудивительно, что процессы кодирования, передачи, хранения и преобразования сообщений в технических информационных системах имеют много общего с аналогичными процессами в живых биологических системах. 3) Для реализации логических (или биологических) функций в информационных устройствах используются свои системы логических (биологических) типовых элементов; иными словами как техническая, так и биологическая системы имеют свою специфическую технологическую элементную базу.

4) Все элементы в составе тех или иных систем реализуют функционально полный набор элементарных логических (или биологических) функций и операций, поэтому при их использовании технические системы могут получить логическую (а живые - биохимическую) функцию любой сложности. При этом, естественно, наблюдается как аналогия, так и существенные различия между технической и биологической элементными базами и технологиями их применения.

5) Трехмерные стереохимические структуры хромосом, макромолекул и других клеточных компонентов оказались настолько идеальным вместилищем информации, что её плотность стала оцениваться астрономическими цифрами. Поэтому информационная насыщенность клеточных компонентов такова, что её нам трудно не только определить, но даже представить. 6) Для хранения, передачи и преобразования информации в живых и технических системах применятся устройства, имеющие одинаковое назначение: постоянная память (ДНК), оперативная память (РНК), микропроцессорные устройства (молекулярные биопроцессорные устройства репликации, транскрипции, трансляции генетической информации), преобразователи, дешифраторы, автоматы (белки - ферменты) и т. д.

8. Принципиальная разница между живой и неживой материей

Несмотря на то, что материя и энергия неизбежно являются фундаментальными основами жизни, сами по себе они не определяют принципиальной разницы между живыми и неживыми системами. Одной из главных характеристик живых систем является циркуляция (движение) в них наследственной информации и, соответственно, вещества как своего носителя и источника энергии, чем, собственно, и обеспечивается их жизнедеятельность. Информационный уровень развития и функционирования живой материи (вещества) это, несомненно, новый, более высокий уровень её движения и организации. Здесь информация и материя выступают в качестве равноправных партнеров: информация использует материю в качестве носителя, а материя использует информацию для более высокого уровня своей организации.

При этом заметим, что движение информационных сообщений в живой клетке никогда не может осуществляться без энергии и движения их молекулярных носителей. Этот факт, по-видимому, и является первопричиной, побуждающей клетку строить свои вещественные отношения таким образом, чтобы движения информации всегда были бы обеспечены энергией и вещественными носителями! Этим задачам, по всей вероятности, подчинены все управляемые обменные процессы живой клетки, то есть, таким образом, наследственная информация в живой системе занимается материальным и энергетическим самообеспечением.

Отсюда следует также закономерный вывод о том, что многие универсальные свойства, приписываемые сегодня биологической форме движения материи, на самом деле относятся к информации, заключенной в её структурах, - но никак не к физико-химическим свойствам её биоорганических носителей! К этим свойствам, в первую очередь, относится способность живой материи к самосборке, саморегуляции, самовоспроизведению, а также к селективному отбору. Очевидно, что все эти универсальные способности живого обеспечиваются только системной организацией и кодированной информацией, существующей на основе биоорганического вещества, но никак не самим веществом, какими бы уникальными физическими или химическими свойствами оно не обладало [4].

Только информационные ресурсы тем быстрее растут, чем больше их расходуют. Поэтому информация в отличие от материи или энергии, пожалуй, единственный самообновляемый ресурс нашего мира. Мы мало обращаем внимания на это замечательное свойство информации. Однако только информация, входя в состав живой материи, благодаря своим уникальным свойствам, дарит живой материи универсальные свойства самоуправления, самообновления и инициирует самовоспроизведение. Эти процессы обеспечивают преемственность между сменяющими друг друга генерациями живых систем, связанные с потоками вещества, энергии и информации. Биологическая форма движения материи приобретает свойства живого состояния только благодаря совокупным свойствам его составляющих, - биоорганического вещества, химической энергии и молекулярной информации. Очевидно, что как самовоспроизведение, так и селективный отбор являются важнейшими характеристиками информации, но не материи или энергии. Биологам следовало бы внести соответствующие коррективы

В связи с этим, напрашивается важный вывод о том, что субстанцией наследственности являются не материальные компоненты живого (гены), о чем декларирует молекулярная биология, а их нематериальная (виртуальная) - информационная часть! Похоже, биологи немного поспешили, когда приписали эти фундаментальные свойства биологической материи. Фактором наследственности является только информация, записанная генетическим кодом на этом носителе (ДНК). Этот факт, хотя и является дискуссионным, однако он закономерно открывается при внимательном прочтении "формулировки" понятия информации. Он четко просматривается при рассмотрении и изучении свойств, как самой биологической информации, так и свойств её молекулярного носителя. Очевидно, что взаимоотношения этих двух составляющих следует рассматривать виртуально, то есть в таком их виде, который всегда существовал между информацией и её носителем. Ясно одно, что главнейшей функциональной доминантой в структуре живой материи является - информация!

Не секрет, что на основе клеточной организации и управленческой деятельности, наследственная информация в процессе эволюции формирует и совершенствует все новые и новые биологические объекты, которые вызывают новые циклы захвата и ввода в этот информационный круговорот все новых и новых порций вещества, энергии и информации. Эти процессы являются первопричиной роста, совершенствования, воспроизводства и развития не только отдельных организмов, но и эволюции биосферы в целом.

9. Информация как движущая сила развития живой материи, создающая новые биологические реальности

О причинах и движущих силах эволюции до сих пор продолжаются дискуссии. К примеру, доминирующая в науке теория эволюции Дарвина в своей основе предполагает отбраковку неудачно сконструированных образцов живых организмов, что, якобы, и является движущей силой развития. Однако отделы технологического контроля существуют не только в живой природе и, как мы знаем, не они являются разработчиками и конструкторами годных к применению изделий. Что же тогда является источником тех могучих движущих сил, которые порождают необузданную генерацию живой материи и ошеломляющее разнообразие жизни?

Ответ на этот вопрос должен быть однозначным, так как только наследственная информация в живых системах является той неуёмной и необузданной силой и субстанцией, которая обладает чрезвычайно высокой способностью (на основе вещества, энергии и системной организации) создавать копии самой себя (реплицироваться), развиваться, совершенствоваться, распространяться и поэтому "вечно" существовать во времени и в пространстве. По крайней мере, до тех пор, пока имеются источники энергии и вещества, подходящие условия для существования живых систем и позволяет их программа развития.

Как мы видим, эволюция - это закономерный переход одного уровня системной организации материи (вещества), энергии и информации на другой более высокий уровень. Причем, информация в этой триаде играет ключевую роль, так как только она способна обеспечить целенаправленность, закономерность и упорядоченность процессов. Так как вещество и энергия участвуют в круговороте и никуда не исчезают, то имеются веские основания полагать, что эволюция, по своей сути, является процессом возрастающего воспроизводства и генерации новых видов и форм информации. Как мы видим, этот процесс осуществляется за счет использования и круговорота потоков энергии, информации и вещества. Особенно заметно это проявляется в живой природе и в сфере технических информационных технологий. Таким образом, наш мир закономерно становится всё более и более информационным и это трудно не заметить.

А сама Жизнь, благодаря внедрению и использованию наследственной информации, оказалась явлением эволюционного и функционального перехода вещества и энергии на качественно новый - информационный уровень их системной организации. Диктат информационной субстанции подчинил движение потоков вещества и энергии своей воле, а направленность эволюционных процессов оказалась изначально подчинена информации. Одной из предпосылок эволюции, то есть более высокого развития, является вариантность в качестве принципиального явления бытия. Другой же необходимой предпосылкой эволюции является существование возможности отбора (селекции). Только селекция из большого числа вариантов форм существования обеспечивает автономность процесса эволюции". Однако заметим, что вариантность, отбор вариантов (селекция) - это характеристики присущие только информации (но не материи или энергии). Так может работать только информация, которая создает новые структурные и функциональные реальности.

Заканчивая рассматривать особенности и закономерности молекулярной информации необходимо подчеркнуть, что естественный ход развития и эволюции жизни на Земле, безусловно, носит характер планетарного информационного явления. Между тем, одна из формулировок философии, определяющая сущность жизни, гласит: "Жизнь есть особая форма движения материи". Однако уже достаточно давно известно, что без информации и без энергии движение биологической формы материи немыслимо. Похоже, философы немного поспешили, когда приписали эти фундаментальные свойства - материи. Очевидно, что основную формулировку необходимо приводить в соответствие с новыми воззрениями. Так как становится фактом, что Жизнь, - это особая системная форма движения, воспроизводства и генерации информации, которая осуществляется на базе использования энергии и вещества.

Можно сказать, что Жизнь - это такая материальная форма движения, циркуляции и генерации информации, которая целенаправленно связана с преобразованием и обменом энергии и вещества с целью их функционального и эволюционного перехода в новые виды и формы молекулярной и функционально-биологической информации. Поэтому первый, фундаментальный уровень развития информационных субстанций и их технологий на нашей планете был реализован на молекулярно-биологической основе. С тех пор важнейшей сущностью на Земле стала информационная субстанция, а информация как одна из главных составляющих нашего мира действительно стала основой нашего мироздания.

Самоуправление и информационный обмен являются самыми существенными характеристиками функционирования живых систем. Поэтому в любых живых клетках феномены кодирования, хранения, перекодирования, передачи, обработки и использования генетической информации являются ключевыми для всех биологических процессов. Именно с кодированием информации связаны многие замечательные свойства живой материи. С кодированием, перекодированием и декодированием информации связаны не только организация живых систем, но и практически любые области человеческой деятельности.

Несомненно, что молекулярная информация для разных уровней организации живых систем является "ведущей", а все другие информационные уровни организации биосистем являются "ведомыми" (т. е. подчиненными). Кроме того, важно подчеркнуть, что все основные процессы эволюции живых систем обеспечиваются только лишь универсальными совокупными свойствами материи (вещества), энергии и информации, которые циркулируют в системе. То есть сам вариантно-селекционный процесс принимает автоматический характер в силу лишь тех обстоятельств, что каждый из трех составляющих процесса подчинен своим индивидуальным принципам и правилам функционирования и своим закономерностям существования. Поэтому эта триада составляющих живой материи (вещество, энергия, информация) только в непрерывном движении (циркуляции) и при совокупности всех своих свойств определяет как поведение, так и развитие любой живой системы.

Очевидно, что, что живая природа не потребовала никакого творца и заранее не имела никакой модели или прообраза. Живая материя обладает лишь внутренней потребностью и способностью к накоплению информации, её саморазвитию и самовоспроизведению. А информация, как самообновляемые ресурсы живой материи обладает теми движущими силами саморазвития, которые делают возможным возникновение новых биологических реалий и позволяют дать их оценку в окружающей среде. Поэтому кодированная информация, скрытая в лабильной структуре биоорганического вещества (как своего носителя) обладает внутренней способностью постоянно и независимо выдавать новые биологические свойства и реальности. Любое становление - это процесс информационного творения, поэтому живой природе свойственен процесс творчества.

Список литературы

1. Ю.Я. Калашников. "Триада жизни (вещество, энергия, информация)". Дата публикации 29 ноября 2007г., источник: SciTecLibrary.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, философия, дата публикации: 14.08.2007 г.

2. Ю.Я. Калашников. "Информация - гениальное изобретение живой материи". Дата публикации: 13 июля 2007 г., источник: SciTecLibrary.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, философия, дата публикации: 05.05.2007г.

3. С.Е. Здор. "Об информационной сущности жизни и разума". - М: "Спутник", 2008 г.

4. Ю.Я. Калашников. "Жизнь - это бесценный дар материального и виртуального мира". Дата публикации: 24 января 2008 г., источник: SciTecLibrary.ru; Сайт: http://new-idea.kulichki.com/, дата публикации: 09.01.2008 г.

5. Ю.Я. Калашников. "Молекулярная информатика - новый уровень познания живой материи". Дата публикации: 22. 12. 2008 г., источник: SciTecLibrary.ru.

6. Библиотека РГИУ. Философия информационной цивилизации. Интернет.

7. Ю.Я. Калашников. "Информационный микромир живой клетки (идеи, концепции, гипотезы). Дата публикации: 11 марта 2009 г., источник: SciTecLibrary.ru.

8. Биохимия. Учебник для институтов физической культуры. Под редакцией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова - М: Изд. "Физкультура и спорт, 1986 г.

9. Ю.Я. Калашников. "Аспекты молекулярной биохимической логики и информатики". Дата публикации: 29.11.2007 г., источник: SciTecLibrary.ru; Дата публикации: 05.12.2006 г., источник: http://new-idea.kulichki.com/, философия.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Описание отличительных особенностей живой природы, ее основных структурных уровней от молекулярного до экосистемного. Различные степени сложности неживой природы. Теория биологической эволюции, основанная на открытии Дарвином естественного отбора.

    реферат [66,7 K], добавлен 22.12.2010

  • Понятие и типы симметрии, ее элементы и основные принципы. Формы и симметрия кристаллических и геологических образований. Граница между живой и неживой природой. Симметрия и ассиметрия в живой природе. Золотое сечение. Симметрия пространства и времени.

    реферат [257,8 K], добавлен 13.01.2012

  • Природа как весь мир в многообразии его форм, различия между живой и неживой природой. Высокая устойчивость творений неживой природы, ее слабая изменчивость в масштабах человеческой жизни. Способность живых организмов давать жизнь другим организмам.

    презентация [2,6 M], добавлен 06.09.2013

  • Обобщенное значение понятия "информация". Сущность и этапы процесса биологической эволюции. Краткая характеристика развития биологической жизни на Земле. Роль человека в эволюционной цепочке. Современные достижения робототехники, сфера их использования.

    презентация [3,6 M], добавлен 19.03.2012

  • Уровни организации живой материи. Клеточная мембрана, поверхностный аппарат клетки, ее части и их назначение. Химический состав клетки (белки, их структура и функции). Обмен веществ в клетке, фотосинтез, хемосинтез. Мейоз и митоз – основные различия.

    контрольная работа [58,3 K], добавлен 19.05.2010

  • Экологические факторы, влияющие на живой организм. Факторы неживой природы. Зависимость от солнца не только интенсивности света, используемого при фотосинтезе, но также температуры среды. Факторы живой природы. Взаимосвязь между живыми организмами.

    реферат [318,1 K], добавлен 05.03.2009

  • Признаки живой материи, которые отличают ее от неживой. Ферменты, их применение в пищевых технологиях. Отличие ферментов от небиологических катализаторов. Органы и ткани животных. Углеводы, получаемые из растительного сырья. Полисахариды второго порядка.

    контрольная работа [35,1 K], добавлен 26.11.2012

  • Общая характеристика живой и неживой природы. Неорганические и органические вещества в клетке: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы, соли, вода, нуклеиновые кислоты, углеводы, белки, липиды. Понятие биогенных элементов. Свойства воды.

    презентация [3,7 M], добавлен 26.04.2012

  • Уровни организации живой материи. Положения клеточной теории. Органоиды клетки, их строение и функции. Жизненный цикл клетки. Размножение и его формы. Наследственность и изменчивость как фундаментальные свойства живого. Закон моногибридного скрещивания.

    шпаргалка [73,2 K], добавлен 03.07.2012

  • Эволюционные идеи в античности, Средневековье, эпохи Возрождения и Нового времени. Теория Чарльза Дарвина. Синтетическая теория эволюции. Нейтральная теория молекулярной эволюции. Основные эмбриологические доказательства биологической эволюции.

    реферат [26,6 K], добавлен 25.03.2013

  • Характеристика и специфика уровней организации живой материи, их закономерности и методы исследования. Биологический потенциал вида. Изменение численности популяции. Опустынивание, эрозия и засоление почв как результат хозяйственной деятельности людей.

    контрольная работа [22,0 K], добавлен 07.01.2011

  • Основные отличительные особенности живых организмов и явлений живой природы от неживых предметов. Признаки живого организма: способность нести генетическую информацию, размножаться и передавать наследственные признаки потомству. Царства живой природы.

    презентация [87,9 K], добавлен 10.03.2011

  • Существование и развитие неживой природы. Признаки живого на молекулярном уровне. Достижение современного естествознания в области теории открытых диссипативных систем. Основные биохимические и цитологические процессы, происходящие на клеточном уровне.

    реферат [867,8 K], добавлен 06.09.2013

  • Обмен веществ и энергией в живой клетке, обменные процессы в неживой природе. Роль мутаций и окружающей среды в эволюции, значение для естествознания использования корпускулярно-волновых свойств веществ. Модели развития Вселенной, механизмы изменчивости.

    контрольная работа [381,3 K], добавлен 17.08.2010

  • Электромагнитные взаимодействия как определяющий уровень организации материи. Сущность живого, его основные признаки. Структурные уровни организации живой материи. Предмет биологии, ее структура и этапы развития. Основные гипотезы происхождения жизни.

    лекция [28,4 K], добавлен 18.01.2012

  • Гравитационное и электромагнитное взаимодействия. Краткая сводка основных формул классической (неквантовой) электродинамики. Уровни организации живой материи и их характеристика. Пример нескольких каталитических реакций. Принцип действия катализатора.

    контрольная работа [34,0 K], добавлен 17.07.2010

  • Развитие неживой и живой природы. Структура и ее роль в организации живых систем. Современный взгляд на структурную организацию материи. Проблемы самоорганизации, изучаемые в синергетике, законы построения организации и возникновения упорядоченности.

    контрольная работа [38,2 K], добавлен 31.01.2010

  • Цитология как раздел биологии, наука о клетках, структурных единицах всех живых организмов, предмет и методы ее изучения, история становления и развития. Этапы исследований клетки как элементарной единицы живого организма. Роль клетки в эволюции живого.

    контрольная работа [378,6 K], добавлен 13.08.2010

  • Характеристика этапов (биохимический, морфофизиологический, развитие психики и сознания), и теорий (Дарвина, синтетическая) эволюции живой природы. Рассмотрение эмбриологического, биохимического и биогеографического доказательств видообразования.

    реферат [39,6 K], добавлен 09.02.2010

  • Цели общей биологии, изучение происхождения, распространения и развития живых организмов, связей их друг с другом и с неживой природой. Конвергенция и параллелизм в эволюции животных, характеристика типа моллюсков, особенности их строения и образ жизни.

    контрольная работа [26,3 K], добавлен 24.03.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.