Понятие информации в биологии.. Общее понятие информации
 Скачать 24.63 Kb.
|
|
УДК Т.Р. Нургалиев (ТБ-21) П.В. Москалец (каф. ИЭ) ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ В БИОЛОГИИ г. Пенза, Пензенский Государственный Университет Архитектуры и Строительства ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ Если спросить любого прохожего – «что такое информация?», то первое, что придет человеку в голову это связь с информатикой. Да, информация – это фундаментальное понятие в информатике. Но проблема определения осложнена тем, что это понятие используется и во многих науках, таких как кибернетика, биология, физика и др., и в каждой из них оно связано с разными системами научных знаний. В биологии, изучающей живую природу, информация заключена в целесообразном взаимодействии с объектами (живыми организмами). После чего, можно сделать какой-либо вывод согласно полученным организмом(и) сведениям о внешней среде или объекте. [1] Любое взаимодействие между объектами, в процессе которого один приобретает некоторую субстанцию, а другой её не теряет, называется информационным взаимодействием. При этом передаваемая субстанция называется информацией. Из этого определения следует два свойства информации: 1) Информация не может существовать вне взаимодействия объектов. 2) Информация не теряется ни одним из них в процессе этого взаимодействия. Здесь основным понятием является информационный процесс. Информация – концентрированное выражение состояния этого процесса на некотором условно завершенном его этапе. Информация появляется во время взаимодействия и исчезает вместе с ним. При этом отрезок времени между передачей и приёмом информации всегда больше нуля и меньше бесконечности. Как говорил Н. Винера: «Информация – это информация, а не материя или энергия». Это означает, что информация представляет собой всеобщее свойство взаимодействия материального мира, определяющее направленность движения энергии и вещества. Эта всеобщее нематериальное свойство взаимодействия материального мира включает в себя первичную и вторичную информацию. Первичная информация - направленность движения вещества, при которой возникает не только направленность его движения в пространстве, но и форма (структура, морфология) как результат направленности движения составляющих вещество элементов. Вторичная информация - отражение первичной информации в поле в виде формы (структуры) пространственных сил, сопровождающих всякое движение вещества. Информация - это организованное по определенным правилам пространственное размещение материи. Организация порядка в пространственном размещении первичной информации в соответствии с информационным содержанием вторичной информации - это и есть смысловое содержание информационного взаимодействия, информационного дуализма. Смысловым критерием в развития природы является создание все новых и новых устойчивых, упорядоченных материальных форм, а инструментом этого созидательного процесса является информационный дуализм. Тем самым перебрасывается мост из неживой в живую материю. Живая природа становится логическим развитием неживой природы через развитие вторичной информации. [2] Само собой, естественные науки сегодняшнего дня уже не в праве оставлять без внимания те информационные явления на молекулярном и биологическом уровнях, которые не только существуют в живых системах, но и являются главенствующими движущими силами всех жизненных процессов. Только на основе изучения и исследования информационных основ биохимических и молекулярных процессов, и никак иначе, мы можем узреть общую картину информационных отношений живой материи. А виртуальная сущность кодированной информации дает нам возможность проникнуть в неисследованный и таинственный нематериальный мир живого и определить его организующее и созидающее начало. Очевидно, что здесь на первый план выступает генетическая информация, которая обеспечивает не только структурную (вещественно-энергетическую) организацию живых систем, но и выполнение всех их биологических функций. [3] ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ (ДНК) Согласно общепринятой точке зрения, носителем генетической информации в клетке является дезоксирибонукленовая кислота (ДНК). Это доказано главным образом работами, проведенными на бактериях и вирусах бактерий, и в первую очередь экспериментами по переносу генетического материала (трансформация, инфекция фаговыми частицами и конъюгация бактерий). В опытах по трансформации было показано, что очищенная ДНК из одной популяции бактерий передает генетическую информацию другой популяции. Основанием для переноса этой концепции о Д Н К как носителе генетической информации на высшие организмы служит главным образом тот факт, что количество ДНК, приходящееся на ядро клетки, пропорционально числу хромосом. Хромосомная ДНК весьма стабильна в отношении обмена веществ, т. е. обладает свойством, необходимым для элементов, хранящих генетическую информацию. Однако в настоящий момент наше представление о том, что во всех организмах генетическим материалом служит ДНК, во многом основано на убеждении в универсальности природы в отношении таких явлений, как хранение и передача генетической информации; поэтому все, что мы обнаруживаем на бактериях, мы считаем возможным распространить и на человека. Каким же образом молекула ДНК хранит генетическую информацию? Наиболее простая гипотеза по этому поводу возникла в результате исследования химической структуры ДНК. Молекула ДНК представляет собой полимер, состоящий из дезоксирибонуклеотидов, связанных между собой фосфатными мостиками. Эти мостики соединяют остатки дезоксирибозы, содержащиеся в каждом нуклеотиде, и образуют вместе с ними углеводно-фосфатный остов молекулы; боковыми группами в этой цепи служат пуриновые и пиримидиновые основания. Единственной топографической характеристикой такой ковалентной «первичной» структуры, которая делает молекулу ДНК вероятным кандидатом на роль носителя информации, является последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований. Накопленные к настоя щему времени данные определенно подтверждают глав ные выводы, состоящие в следующем: 1) генетическая инфор мация, которой обладает организм, заключена в последовательности оснований его ДНК; 2) последовательность оснований в ДНК структурных генов определяет последовательность ами нокислот в белках; 3) последовательность основании в ДНК генов-регуляторов направляет синтез вещества, дей ствующего регулирующим образом на скорость синтеза белков. Следует так же подчеркнуть, что большинство данных, на ко торых базируются эти выводы, получено в работах с микроорга низмами и что мы переносим эти выводы на высшие формы жизни, не располагая для этого, по существу, никакими пря мыми данными. [4] Но, в противовес выше сказанного, существуют данные, которые подкреплены реальными исследованиями по извлечению информации с человека. Такие исследования называются электрографическими. Остановимся на этом по подробнее. ЧЕЛОВЕК КАК ОБЪЕКТ ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В настоящее время существуют многочисленные методы электрографии, прогнозирующие состояние организма человека, при которых устанавливается связь между электрофизиологическими и клинико-анатомическими характеристиками человека, изучается электрическая активность его органов и тканей. К широко используемым в медицинской практике методам относятся электроэнефалография (ЭЭГ) и электрокардиография (ЭКГ). В современной рефлексодиагностике набирает обороты элетроакупунктура (ЭАП), объединяющая методики измерения электропроводимости биологически активных точек тела человека. Метод ГРВ исследует стимулированную реакцию организма. На участки тела подают некоторый потенциал и следят за измерением амплитуды тока за счет реакции организма. Эти реакции являются в основном нервно-сосудистыми, носящими общий и локальный характер. При изучении психофизиологического состояния человека методом ГРВ непосредственному обследованию наиболее часто подвергаются пальцы рук или ног. При этом газовый разряд развивается на границе контакта поверхности диэлектрика с подушечкой соответствующего пальца (аналог стержневого тест-объекта), т.е. информация о состоянии человека в этой ситуации передается непосредственно через кожу пальцев конечностей. Оценивая кожные покровы пальцев рук или ног человека с точки зрения «объекта» исследования для метода ГРВ, можно выделить основные информативные характеристики кожи, влияющие на параметры разряда, приведенные в таблице ниже.
Таким образом, для оценки влияния кожи как органа на параметры ГРВ следует оценить роль следующих факторов:
ОСОБЕННОСТИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА ПРИ АНАЛИЗЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ СИГНАЛОВ В процессе ГРВ исследуемый объект включается в цепь протекания импульсного или высокочастотного электрического тока. Замыкание тока происходит либо путем наложения электродов на поверхность объекта, либо через емкостную связь объекта с земляным полюсом генератора напряжения. В любом случае параметры протекающего тока определяются комплексным сопротивлением объекта. При контакте человека или животного с источником напряжения в виде коротких импульсов или синусоидального частотой более сотен килогерц электрический ток протекает по наружной поверхности кожного покрова, не оказывая влияния на состояние внутренних органов и систем. Поэтому эти виды напряжений оказываются безопасными для жизнедеятельности. Состояние биологического объекта характеризуется функциональным уровнем, в котором определяющую роль с точки зрения процесса ГРВ играют физиологические процессы и медико-биологические показатели. Изменение этих уровней сказывается на ГРВ параметрах в основном за счет вариации следующих процессов:
Вариации этих процессов активно проявляются на наружном покрове биологического объекта, т.е. коже, в частности, за счет рефлексогенных зон и БАТ. Для постановки диагноза необходимо введение гипотез о связи вычисленных параметров со свойствами биологического объекта, которые формируются на основании массива экспериментальных данных с учетом общепризнанных представлений. Таким образом можно сделать следующий вывод, в биологии понятие «информация» применяется при исследованиях механизмов наследственности, так как известно, что генетическая информация способна передаваться по наследству и храниться в каждой клетке живого организма. К тому же информация в биологии может извлекаться путем электрографических исследований, объектом которых является человек. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|