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 = mc?:

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?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20