Генетична інформація (стр. 1 из 3)

Генетична інформація


Практично для всіх живих організмів характерний процес обміну генетичною інформацією. Нижчі організми, що не мають оформленого ядра – прокаріоти – можуть захоплювати шматочки чужий ДНК (трансформація). Часто генетичний матеріал переноситься від бактерії до бактерії вірусами (трансдукція). Ці примітивні форми перетасування (рекомбінації) ДНК у вищих, ядерних організмів – еукаріот витісняються половим процесом, коли полові клітини-гамети зливаються, роблять нове ядро, у якому половина генетичного матеріалу від матері, половина – від батька. Аналогічний процес спостерігається й при передачі інформації з каналу язика: рідко буває, щоб інформацію тільки з одного джерела засвоював зовсім непідготовлений розум. Недарма говорять, що нові ідеї народжуються на стику наук, тобто в головах людей, що одержали інформацію з меншої мері із двох джерел. Нові образи, нові методи й технології, як правило,– результат цих рекомбінаційних процесів.

Аналогія, на мій погляд, дуже повна. Інша справа, чи треба нею займатися, чи має вона, як тепер люблять говорити, евристичне значення. Але якщо процеси зовні не схожі, але викликані до життя й розвиваються відповідно до загального для них закономірностям, можна припускати, що феномен, виявлений в одному з інформаційних каналів, імовірний і в іншому. Незрозуміле явище, виявлене в одній сфері, може бути витлумачене за аналогією з подібним - в іншій. Звичайно, аналогія не доказ, але вона допомагає знайти шуканий доказ, зі значною часткою ймовірності ми вже знаємо, куди треба йти, які спостереження й експерименти ставити.

У книзу відомого англійського теоретика еволюції Р.Докинза "Егоїстичний ген", він розвивав досить подібні ідеї. Згідно Докинзу, варто розрізняти стійкі елементарні елементи культурної діяльності людини (слова, жести, мелодії, навички й т.д.). Він називає їх memes, варто було б цей термін перевести як "міми", але, по-моєму, краще триматися вихідного латинського звучання - "меми", тим більше, що слова того ж кореня (мемуари, меморіал) міцно ввійшли в російську мову. Мемофонд якої-небудь цивілізації аналогічний генофонду біологічної популяції. Випадково змінюючись при передачі з покоління в покоління й роблять різні сполучення, меми беруть участь у культурній еволюції.

Чарльз Дарвін в XIV главі "Походження видів" уперше провів чітку аналогію між еволюцією видів і еволюцією людських мов. Але приємно почувати, що ти не один. Якщо та сама ідея виникає в різних місцях незалежно, шанси на її виживання й розвиток різко зростають.

Отже, сформулюємо вихідні положення:

1. Генетичний канал інформації. Матеріальний носій інформації - послідовність дезоксирибознуклеїнової кислоти (ДНК), у якій у різних сполученнях чергуються чотири підстави - гуанін, аденін, цитозін і тимін. У вищих організмів лише деякі відсотки цієї послідовності кодують амінокислотні послідовності білків (про іншої ДНК ми поговоримо в другому розділі). З матриці ДНК знімається копія - молекула рибонуклеінової кислоти (РНК). При цьому особливого перекодування не відбувається - лише тимін заміняється урацилом. РНК служить матрицею при синтезі білків - це вже справжнє перекодування із твердим, практично єдиним для всієї живої природи кодом.

У ДНК закодована лише інформація про амінокислотний склад білків, черговості й інтенсивності їхнього синтезу. Але від трьох цих факторів залежить доля клітини - загинути їй або вижити, стати клітиною нервової системи або сполучної тканини. Так формуються тканини й органи, так виникає живий організм. Не забувайте про своєрідний парадокс: хоча всі наслідувані ознаки організму закодовані в ДНК, там ні, наприклад, "гена блакитних очей" або "гена жовтих горошин", як іноді говорять генетики для простоти. Усе. зовнішні ознаки організму виходять як би самі собою в результаті білкового синтезу. Так, склавши на столі три олівці кінцями, ми одержуємо трикутну структуру із сумою кутів, рівним двом прямим, хоча й не задавалися метою одержати саме цей результат.

Але в процесі життєдіяльності організми випробовують умовами навколишнього середовища саме зовнішні ознаки - ознаки фенотипу. Не випробування, що витримали, носії невдалих ознак сходять із життєвої арени, поступаючись місцем кращим. Але кращі - це в той же час інші комбінації амінокислотного складу, черговості й інтенсивності синтезу білків, а виходить, інші гени. І нове покоління буде небагато іншим. Так іде біологічна еволюція.

2. Лінгвістичний канал інформації. В усному мовленні людини (про інші різновиди мова йтиме далі) він складається зі звуків (фонем), які поєднуються в слова, а слова - у пропозиції. Як і "язик" ДНК, це знакова система, у якій звучання слів не пов'язане із вкладеним у них змістом. За допомогою слів можна закодувати в принципі як завгодно великий обсяг інформації. Спочатку це були відомості про найпростіші життєві потреби й способи вижити. Потім по цьому каналі передавалися звичаї й технології, обряди й міфи, і багато чого іншого. Як і в генетичному каналі інформації, у лінгвістичному безупинно, з покоління в покоління, можуть накопичуватися зміни. Тому язик нащадків завжди відрізнявся від язика предків. Закодована в цьому каналі інформація також безупинно піддається впливу зовнішнього середовища. А зовнішнє середовище тут - умови, серед яких існує людська популяція, включаючи відносини між її членами й іншими популяціями.

Протягом усього існування людського роду йшла культурна еволюція - зміна технологій і звичаїв, переданих з покоління в покоління знань, причому далеко не завжди вона була прямолінійно прогресивною. Часом культура перетерплювала істотний регрес, мемофонд людських популяцій збіднювався. Загальновідомий занепад культури на початку середньовіччя: знадобилася епоха Відродження, щоб знову піднятися до античного рівня, а там і перевершити його. Але як би те не було, від мавполюдей до нас існував безперервний ланцюг учителів, що перемінялися по черзі, і учнів. Вони "реплицировали" один одного, так само як подвійна спіраль ДНК реплицировалася і будувала їх самих з моменту виникнення життя.

Яке неодмінна умова для виникнення другого каналу? Не здатність вимовляти членороздільні звуки: знакові системи можуть бути й не звуковими, у тому числі й у людини. І не властивій людині розвиток вищої нервової діяльності: знакові системи виникають і у тварин. Це умова: співіснування як мінімум двох поколінь, батьків і дітей, учителів і учнів.

Восьминоги, наприклад, нездатні до культурної еволюції, хоча в них чудовий мозок і всі можливості для виникнення знакової системи - жестової (щупальцями й зміною фарбування) і звуковий (модуляціями лійки, з якого виштовхується вода, що втримується в мантійній порожнині). Але восьминоги-батьки вмирають відразу після яєць або появи дитинчати, і це добре, тому що в головоногих молюсків тільки одні відносини між поколіннями - по типі хижак-жертва.

Навпаки, у дельфінів у череді можуть існувати відразу кілька поколінь (дельфін, схоже, єдиний ссавець, що може особисто знати свою прабабу й прапрабабу). Тому ми не випадково шукаємо в них здатність до язика й вищій нервовій діяльності.

Коли люди заговорили? Коли ж виник лінгвістичний канал - язик? Адже в остаточному підсумку саме він дозволяє відрізнити череду мавп від людського суспільства. Кривдно, але відповісти на це питання ми не в змозі. Справа не в тім, що ми не можемо підслухати, про що говорили (і чи говорили взагалі?) мавполюди, пітекантропи. Очевидно, границя тут була досить не різанням. Практично її не існувало.

Не тільки людиноподібні мавпи, але й істоти, що коштують на куди більше низькому щаблі розвитку, безсумнівно, мають язик, хоча й не складається зі слів (довербальним). Лінгвісти перераховують чимало характерних властивостей, по яких знакову систему можна назвати язиком. З них найважливіші можна сформулювати так:

Ієрархічність побудови: звуки (фонеми), комбінуючись у різних сполученнях, утворять слова, а слова - речення.

Довільність знаків: так само як довільне сполучення крапок і тирі в абетці Морзе кодує яку-небудь букву, так і звучання слова не пов'язане з його змістом. "Яма" по-японськи - "гора". Навпаки, такі звуки, як кашель, гикавка - мимовільні. Однак кожний з нас може пригадати випадок, коли, наприклад, навмисне покахикування служить сигналом, хоча б застереженням ораторові. Тоді це інформаційний знак, але він стає ним тільки за попередньою домовленістю. Домовитися можна швидко: відомо, що дитини-близнюки, що довго надавалися самим собі, сутужніше навчаються говорити, тому що встигають придумати свою, умовну мову. Довільність знаків виникає дуже рано: вона описана не тільки в мавп, але й у птахів, наприклад галок. Довільний і язик танців медоносних бджіл.

Відкритість: у сьогоденні, розвиненому язиці слова можуть комбінуватися в як завгодно довгі пропозиції й сполучення пропозицій, так що ними можна передати інформацію будь-якого обсягу. Повна відкритість, здається, є тільки в людській мові (і в "язиці" ДНК).

Як же влаштований довербальний, безсловесна мова мавп? Л. А. Фирсов думає, що він складається з жестів, міміки, пантоміми й так званих фонацій – немовних звуків, що начебто вже згадувалося умовного покахикування. М. В.Арапів іде далі: він уважає, що звуки довербального язика (він його йменує старим, за аналогією зі Старим Завітом) перейшли в язик словесний, вербальний і дожили до наших днів. Ці вигуки, що залежать від психічного стану мовця (ах, а, ох) або які виражають волю мовця (але-але, ні-ні, на, тсс, агов), звукові жести (бах, цап, хлоп), нарешті "дитячі слова" (агу, баю), у яких часто зустрічаються що клацають звуки-кликси.

Але чи можна розмовляти на такому "язиці"? Виявляється, він не такий поганий. Тому свідчення - досвіди, поставлені японськими вченими над макаками острова Косима. Мавп підгодовували бататами й розсипаної по пляжі пшеницею. Молода самка, по кличці Имо, швидко навчилася мити бататы в солоній воді й відокремлювати зерно від піску флотацією. За дев'ять років цьому навчилася вся зграя.