Мутации как информационная энтропия

«Эволюция была бы невозможна, если бы генетические программы воспроизводились абсолютно точно. Как вы знаете, копирование генетических программ – репликация ДНК – происходит с высочайшей, но не абсолютной точностью. Изредка возникают ошибки –мутации» ( Биология. 2010, стр.39). В этом отрывке следует отметить два слова, важные для понимания алогичности эволюционизма. Во-первых, здесь и во многих местах этого и других учебников говориться о программах. Термин «программа» используется как некая данность и существующая как сама по себе категория. Но как возникла программа или как она могла «эволюционировать» самостоятельно, даже самая простая, об этом предпочитают не говорить. Когда приверженцы эволюции начинают загибать пальцы и приводить, с их точки зрения, «доказательства» эволюции, они сразу же оговариваются: «Мы сейчас не будем говорить о происхождении жизни, а будем говорить только об эволюции». Надо сказать очень удобный приём. Отказываясь решить кардинальную проблему происхождения биологической информации, а вместе с ней и происхождение генетического кода и программ (Внимание! Термины информатики!), которые задействованы в управлении всех сложных процессах в живой клетки, вообще теряет смысл обсуждения каких бы то ни было вопросов, связанных с биологической эволюцией. Но проявим снисходительность к чужим слабостям и продолжим.

Вторая интересная деталь в приведенном отрывке – это слово «ошибки». Если быть логичным до конца, то вся «эволюция» – это цепь ошибок в тех совершенных программах, которые были созданы много лет назад. Кем? На этот вопрос у эволюционистов нет ответа, да и быть не может. Ведь вся жизнь, по их мнению – это всего лишь цепь случайных изменений, ошибок, которые и привели ко всему великолепию, красоте и разнообразию форм жизни, которые нас окружают. Следующая цитата хорошо отражает сложившуюся ситуацию в философии материалистического эволюционизма: «Более или менее случайными являются только мутации, однако естественный отбор – процесс закономерный, и он придает эволюционным изменениям направленность и видимость осмысленности («разумного дизайна») (Борисов с соав. 2010, стр. 1). А по сути данное заявление вполне соответствует воззрениям Жана Батиста Ламарка (1744-1829), который более двухсот лет определял эволюцию «как непрерывное поступательное движение от низших форм жизни к высшим» (Биология. 2010, стр. 5). «Механизмом эволюции Ламарк считал изначально заложенное в каждом живом организме стремление к совершенству, к прогрессивному развитию» (там же). Вполне современное заявление в духе вышеприведенной цитате о «направленности и видимости осмысленности» эволюционного процесса.

Что же такое мутации с точки зрения информации? Это проявление самой обычной энтропии, которая является неотъемлемой частью существования нашего мира. А энтропия, как известно, ничего не может породить, кроме беспорядка и хаоса. Однако, судя по тексту учебника, выделяются вредные, полезные и нейтральные мутации (Биология. 2010, стр. 40). Попробуем разобраться в этих определениях. Во-первых, какой критерий используется для этой классификации? Часто антропогенный фактор превалирует. Простой пример. В 60-е годы прошлого века селекционеры очень увлекались выведением высоколизиновых гибридов кукурузы. Дело в том, что эндосперм кукурузы на 70-80% состоит из запасного белка зеина, который практически не содержит незаменимой аминокислоты лизина (Перуанский, Савич, 1987, Савич, Перуанский, 1988). Лизин же не может синтезироваться в организме человека и должен поступать с пищей извне. Были обнаружены два высоколизиновых мутанта кукурузы Опейк-2 и Флаури - 2, которые казалось бы решали проблему с дефицитом лизина в пищевых продуктах, изготовленных из кукурузы. Зерно этих мутантов имело пониженное содержание зеина (до 22%) и повышенное содержание другого запасного белка глютелина (40-50%). Последний характеризовался более сбалансированным аминокислотным составом (Козьмина, 1976). Однако эти мутантные формы кукурузы, характеризовались пониженной жизнеспособностью, слабой устойчивостью к болезням, сравнительно небольшим восковидным зерном и низкой урожайностью. Селекционеры приложили немало усилий для выведения высоколизиновой кукурузы, используя упомянутые мутантные формы. Однако достичь значительных положительных результатов не удалось. Повышение содержание лизина снижало другие важные качества гибридов кукурузы. На этом примере видно, что, казалось бы, «полезная» мутация для человека, оказалась неблагоприятной для самого растения. Можно привести другие примеры, связанные с индуцированной устойчивостью некоторых болезнетворных микроорганизмов к антибиотикам (Юнкер, Шерер, 1987). Казалось бы полезное адаптивное свойство для этих микроорганизмов и вредное для человека, однако мы доподлинно не знаем всех тонкостей такой реакции, и самое главное, дальнейших последствий для данных штаммов микроорганизмов. И то, что такие свойства были не совсем полезными для самих микроорганизмов, свидетельствует факт возврата их к «дикому» исходному типу при длительном отсутствии антибиотиков в культивируемой среде.

Схема представленная на рисунке 1 иллюстрирует ещё один пример того, что живым организмам мутации «не по душе» и рано или поздно популяция принимает прежнее состояние. Опыты над лактобациллами, бактериями-ауксотрофами, для жизнедеятельности которых необходим довольно сложный набор веществ, позволили получить мутантные формы, которых росли на гораздо более бедной питательной среде и состоял из 7 аминокислот и 4 витаминов. Казалось бы «полезная мутация», позволяющая микроорганизмам иметь преимущество в неблагоприятных условиях обитания. Но дальнейшие опыты показали, что эти мутанты были нестабильны, и как только снимался этот пищевой ограничительный фактор, бактерии вновь, через какое-то время, возвращались к «дикому» исходному типу (Юнкер, Шерер, 1997). Процесс этой реверсии показан на рисунке 1

Всё вышесказанное говорит о том, что методологически неправильно относить те или иные мутации к вредным, полезным или нейтральным. Следует говорить лишь об искажении генетической информации, которая в конечном итоге приводит к тем или иным нарушениям гомеостазиса живого организма, поскольку как совершенно правильно подмечено, что «организм не может знать, какие мутации будут полезны в следующем поколении» (Биология. 2010, стр. 41).Генетическая информация – объективная реальность и, к счастью, не зависит от мировоззренческих взглядов исследователей. И то, что когда-то было открыто скромным монахом из Брно Грегором Менделем в 1865 году не вызвало большого энтузиазма у окружающих, хотя «его работы отличались глубиной и математической точностью». Мендель доложил о своих экспериментах Научному обществу города Брюнна (старое название Брно) о том, как он в течение девяти лет проводил эксперименты с разными линиями гороха, контрастными по цвету и гладкости кожицы семян. Им были обнаружены поразительные свойства этих признаков, которые не исчезали полностью в последующих поколениях, но вновь появлялись с определенной частотой. Некоторые считают, что должного внимания в то время эти эксперименты не получили как раз из-за эйфории, начавшейся вокруг эволюционной теории Ч. Дарвина (Гласхауэр, 1994). Ведь никаких эволюционных изменений при отборе, который производил Мендель, не происходило, а налицо было сохранение существующих признаков (информации). Лишь много лет спустя научный мир признал колоссальную значимость его открытий, и теперь они носят название первого и второго законов Менделя.

В сорок пятом параграфе учебника по биологии (Биология 2008, стр. 161, 2) говорится о роли изменчивости в эволюционном процессе. В первую очередь акцент делается на мутации. «Мутационная изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений. Именно она является первичным материалом всех эволюционных преобразований». Разберем подробно эти два предложения, так как они являются ключевыми.

То, что мутационная изменчивость существует не вызывает никаких возражений. Мутации происходят постоянно, но являются ли они факторами, «сдвигающими» организм в «нужную» сторону? Живые организмы практически совершенны для тех мест обитания и выполнения тех функций, для которых они предназначены. Малейшие отклонения приводят к сбоям, и выживаемость организма уменьшается. К счастью большинство мутаций носит рецессивный характер. То есть они не проявляются открыто, благодаря существующей и мудро устроенной Творцом защитной системе живых организмов. Все то, что необходимо конкретному виду животного или растения заложено в нем с самого начала. И вот здесь мы подходим к самому существенному, о чем умалчивают сторонники эволюционизма, когда приводят аргументы в пользу эволюции, а именно об информации.

ИНФОРМАЦИЯ (лат. informatio - разъяснение, изложение, осведомленность) – это одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т.п. (Семёнов, 1999). Жизнь существует только благодаря наличию соответствующей информации в живых организмах. Каждая живая клетка несет специфическую, присущую только ей информацию. Более того, отдельные компоненты клетки также являются носителями информации, без которой клетка не смогла бы существовать. Откуда взялась эта информация? Где находится тот источник, из которого природа черпала генетическую информацию, проявление которой мы наблюдаем во всем многообразии животного и растительного мира? Работами Вернера Гита совершенно четко показано, что информация не появляется сама собой. Для нее необходим духовный источник. Вся информация записывается с помощью кода на материальных носителях (Гитт, 1993). Информация – это духовная категория. Основатель кибернетики Норберт Винер говорил: «Информация – это не материя и не энергия. Информация –это информация».

Нет принципиального различия между компакт-диском, на котором записано музыкальное произведение (информация) и молекулой ДНК, где записана информация о строении всего организма. Только в первом случае и креационисты, и эволюционисты знают, что устройство для записи диска и само музыкальное произведение создано человеком. А во втором случае эволюционисты верят, что ДНК и все то, что на ней закодировано, произошло само собой в течение длительного времени, и благодаря случайной комбинации физико-химических процессов. Хотя в последнем случае весь механизм жизнедеятельности в сотни тысяч раз сложнее любого самого современного CD-ROMa.

Для воспроизведения компакт-диска необходимо специальное устройство. Также как и для считывания информации с молекулы ДНК требуется наличие специальной транслирующей системы при биосинтезе белка или транскрипционной системы для воспроизводства самой молекулы ДНК. И опять же, для первого случая доподлинно известно как креационистам, так и эволюционистам, что это создано человеком, а во втором случае эволюционисты верят, что все эти сложнейшие системы образовались случайно. Таким образом, сторонники эволюционной теории принципиально ничем не отличаются от сторонников концепции Сотворения, которых обвиняют в религиозной подоплеке базовых принципов. Вера сторонников эволюции не менее сильна и не менее религиозна.

Но вернемся к проблеме информации. «Мутационная изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений», то есть той информации, которая была заложена с самого начала в живых организмах. Она была именно заложена, так как информация не появляется сама собой. Таким образом, имеющаяся информация подвергается изменениям вследствие мутаций. А поскольку природные мутации – это суть случайные процессы, то они могут только нарушить что-то в имеющейся информации, а не создать.

Простой пример. Возьмем слово «корова». Это слово, для всех знающих русский язык, обозначает полезное домашнее животное. Детей с детства учат, как это слово пишется и как оно произносится, и чему оно соответствует. Рассмотрим систему, где есть источник информации (учитель), есть реципиент (ученики), есть буквенный код (русский алфавит) и есть волевое намерение учителя обучить детей (канал связи). На минуту пофантазируем и представим, что со словом «корова» произошла мутация и одна из букв изменилась чисто случайно (скажем вместо буквы «р» появилась буква «м»), причем, ни учитель, ни ученики ничего об этом заранее не знали. И вот учитель говорит: «Комова дает молоко» и останавливается озадаченный. Он не понимает, что он сказал, не понимают смысл этой фразы и дети. Информационный сбой в системе налицо. Поскольку и учитель, и ученики – это мыслящие существа, они в конце концов разберутся что к чему и исправят положение. Но метаболизм отдельной клетки не обладает разумом, и мутации оказывают деструктивное воздействие на всю систему клетки.

Совершенно ясно, что такого рода изменения информации могут привести к неразберихе в слаженной системе живых организмов. Однако есть направленные мутации, но их инициирует человек и он знает, что должно произойти в том или ином случае, и может контролировать последствия.

До Дарвина общепризнанным считалось, что виды являются неизменными и однотипными. То есть все особи данного вида одинаковы. Для него самого, да и для многих ученых того времени, было воистину ошеломляющим открытием того, что виды, (которые, как было обнаружено позже, очень часто представлены популяцией), подвержены изменениям.

И лишь спустя более, чем 100 лет, методами генетики было показано, что все многообразие изменчивости отражает тот набор генов, который заложен изначально в данной популяции.

Можно сослаться на широко известный хрестоматийный пример вьюрков с Галапагосских островов. Схема расщепления популяции на отдельные группы показана на рисунке 2.

В одном из учебников по биологии приводится «филогенетическое» древо дарвиновских вьюрков, построенное на основе анализа их ДНК. Дендрограмма выглядит красиво, но если вглядеться в форму клювов, то становится понятным, что этот метод малоприменим для их классификации. Основой рассуждения является способы питания вьюрков, что в свою очередь повлияло на форму их клюва. По всей видимости, размер головы здесь ни при чем, а вот форма клюва у птиц, которые питались личинками, насекомыми и мелкими зернами очень схожа. Однако, согласно приведённой дендрограмме, они находятся в разных кластерах, что говорит не в пользу данного способа классификации (Биология. 2010).

Эта изменчивость настолько поразила Дарвина, что он описал этих вьюрков в своей известной книге «Происхождение видов». Что ж, с точки зрения генетической информации это вполне объяснимо. Ведь ничего принципиально нового у этих птиц не появилось. В этой связи принято говорить о «репродуктивной изоляции на основе геномных и хромосомных перестроек» (Биология, 2010, стр.90), но при этом всегда надо помнить, что все новые свойства или физиолого-анатомические особенности уже заложены в геноме организма.

На основании всего вышесказанного второе процитированное предложение - «Именно она (мутация) является первичным материалом всех эволюционных преобразований» является неверным. Утверждение о том, что «большинство мутаций рецессивные, доминантные мутации возникают намного реже» (Биология 2008, стр. 162), говорит о существовании защитных механизмов против случайных повреждений генотипа. И тем не менее законы природы неумолимы. Все в этом мире говорит о том, что беспорядок возрастает. Количество видов живых организмов неуклонно сокращается. Об этом свидетельствует большое количество видов вымерших животных и растений. Этот процесс продолжается и в настоящее время. Все больше мутаций накапливается в живых организмов, что приводит к сбоям в их функционировании, а в крайних случаях ведет к уродствам или смерти. В человеческом организме уже найдено громадное количество мутаций. Одно из известных тяжелых наследственных заболеваний – серповидно клеточная анемия. При этой болезни происходит изменение формы эритроцитов крови, что связано с дефектом первичной структуры гемоглобина. «В двух из четырех цепей нормального гемоглобина на шестом месте стоит глутаминовая кислота. При серповидноклеточной анемии она заменена на аминокислоту валин. Из 574 аминокислот, входящих в состав гемоглобина, заменены только две (по одной в двух цепях). Но это приводит к существенному изменению третичной и четвертичной структуры белка и, как следствие, к изменению формы и нарушению функций эритроцитов» (Биология, 2008, стр.55-56). Как видно, замена всего лишь двух аминокислот приводит к тяжелейшим последствиям и сбою хорошо отлаженного механизма переноса кислорода кровью человека. А если произойдут более существенные изменения в нуклеотидной последовательности и биосинтез приведет к большему числу аминокислотных замен в составе гемоглобина? Не будет ли это смертельной мутацией для человека? В геноме человека уже найдено более 1500 мутаций и все они нарушают ту информацию, которая жизненно необходимо для самых разных процессов. Являются ли мутации двигателем эволюции? Подавляющее число поклонников эволюции считают, разумеется, что мутации являются молекулярным двигателем эволюции. Однако как пишет в своей статье Стивен Гуди: «Молекулярная биология не видит причин, по которым современные виды можно считать произошедшими от ранее существующих. На молекулярном уровне виды имеют ту же самую структуру, что и имели когда-то».

Появление и накопление мутаций – неизбежный процесс, свидетельствующий скорее об энтропийных явлениях, протекающих в живой природе, и нарушении имеющейся генетической информации, нежели являющейся фактором «эволюции». Энтропия – это универсальное свойство материи, связанное с действием второго закона термодинамики. Этот закон постулирует, что все физические системы, предоставленные самим себе, постепенно становятся все менее упорядоченными и более хаотичными. Возрастание беспорядка в системе свидетельствует об увеличении энтропии. Таким образом, энтропию можно определить как увеличение беспорядка в любой закрытой системе. Энтропия всегда стремится к увеличению в любой системе! Энтропия – это энергия, которую более невозможно употребить для выполнения работы. И это в полной мере относится и к живым организмам, которые также увеличивают энтропию вокруг себя за счет своей жизнедеятельности. Процесс ее увеличения иногда называют стрелой времени, которая всегда направлена вниз, в сторону увеличения хаоса (Morris, Parker, 1987). Явление энтропии не знает исключения. Поэтому ясно, что теория эволюции в своей основе противоречит второму закону термодинамики. С точки зрения эволюции предполагается, что Вселенная развивается от менее упорядоченного состояния, его называют иногда Большим взрывом, в сторону более упорядоченного состояния. При этом предполагают, что порядок неуклонно возрастает, а сложность организации прогрессирует. В отношении живого также предполагается, что все началось с неорганического вещества, которое постепенно привело ко всему разнообразию живых организмов. Однако все эти предположения чистая фантазия и полностью противоречат второму закону термодинамики и всему тому, что мы можем наблюдать объективно в природе. Второй закон термодинамики полностью соответствует библейской концепции мироздания. Когда человек впал в грех зло, смерть и разрушение вошли в мир, и порядок, который был изначально создан Богом начал постепенно разрушаться. В Библии написано «Ибо знаем, что вся тварь совокупно стенает и мучится доныне» (К Римлянам 8:22), а мутационные процессы – всего лишь частное проявление существующих законов и вполне отвечает концепции Сотворения.

Ретровирусы и транспозоны как информационные объекты

Ретровирусы (Retroviridae) - это семейство онкогенных (то есть вызывающих рак) вирусов, паразитирующих в основном в позвоночных. Это РНК-содержащие вирусы, обладающие уникальным механизмом репродукции. Характерной для этой группы вирусов является фермент РНК-зависимая ДНК полимераза или обратная транскриптаза. С помощью этого фермента вирусная РНК после проникновения в клетку-хозяина транскрибируется в двойную цепь ДНК, которая встраивается в клеточную ДНК в виде ДНК-провируса. Собственно этот самый провирус и обладает инфекционностью. Особенностью вирусов этого семейства является то, что нормальные клетки животных могут содержать интегрированные копии соответствующих видов онковирусов. Они в принципе могут никак не проявлять себя и, как полагают некоторые авторы, выступают не только как враги, но и как помощники (Varmus, 1988 , Krauss, 1992 , Roemer ea 1992 , Crystal, 1995), несущие необходимую генетическую информацию. Патогенез большинства вирусных инфекций у человека складывается из повреждающего воздействия вируса на ткани и ответной реакции организма. Ретровирусы, в частности, вызывают информационную трансформацию зараженных клеток и нарушение иммунитета, которые ведут к неспецифическому размножению клеток (образование злокачественных опухолей) и различного рода инфекциям.

Ретровирусы – это прежде всего информационные объекты, несущие своеобразную генетическую информацию. Их находят в самых разнообразных видах живых организмах от дрожжей до человека. Это семейство, как впрочем, и другие группы вирусов, не имея своей собственной трансляционно-транскрипционной системы используют субклеточные и молекулярные структуры более сложных живых организмов для своего размножения. Это группа вирусов путём перекодировки своей информации из РНК в ДНК хозяина трансформирует свою генетическую информацию в жизненный цикл соответвсвующих клеток, заставляя их тиражировать вирусные частицы.

Семейство Retroviridae состоит из трёх подсемейств:

- Это онковирусы (Oncovirinae), куда входит T-лимфотропный вирус человека типа 1 (HTLV-1) ;

- Лентивирусы (Lentivirinae), наиболее ярким представителем является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и

- Спумавирусы или пенящие вирусы (Spumavirinae).

Эндогены провирусов в большинстве случаев утратили способность к размножению. Полагают, что эндогенные провирусы в клетках человека не репродуцируются. По некоторым данным геном человека содержит до 1% нуклеотидных последовательностей провирусов, то есть тех последовательностей, которые попали туда от родителей.

Как предполагали долгое время, в функциональном отношении, эти гены неактивны, так называемые «молчащие» гены. Однако исследования последних лет показали что это далеко не так. «Молчащие» гены выполняют важные регуляторные функции (Gibbs, 2003).

Утверждение эволюционистов о том, что встречающиеся нуклеотидные последовательности эндогенных ретровирусов у человека и шимпанзе свидетельствуют об «эволюции» человека из обезьяноподобного предка являются далеко не очевидными. В связи с тем, что эндогенные ретровирусы встраиваются в геном приматов в местах с определёнными последовательностями ДНК можно с большой долей вероятности предположить, что в данном случае мы имеем дело с типологией вирусной инфекции, происшедшей много лет назад. Её следы в провирусной нуклеотидной последовательности обнаруживаются в сходных по первичной структуре информационных молекул человека и некоторых видах обезьян и никакого отношения к эволюции не имеют.

Возможно, вирусы были специально сконструированы (Сотворены) как репарационные информационные объекты, предназначенные для исправления нарушений в геноме живых организмов, но со времени грехопадения утратили в большинстве случаев свои первоначальные функции («Всякая плоть извратила путь свой на земле» Бытие 6:12). И теперь вносят искажения в первоначально заложенную генетическую информацию. Доказательством этой гипотезы являются следующие факты:

1. Нормальные клетки многих видов животных содержат встроенные нуклеотидны последовательности ретровирусов в неактивном состоянии, так называемые эндогенные провирусы.

2. Было установлено, что протоонкогены [(Протоонкогены это группа нормальных генов клетки, оказывающая стимулирующее влияние на процессы клеточного деления, посредством специфических белков — продуктов их экспрессии. Превращение протоонкогена в онкоген (ген, определяющий опухолевые свойства клеток) является одним из механизмов возникновения опухолевых клеток. Это может произойти в результате мутации генетического кода протоонкогена с изменением структуры специфического белка продукта экспрессии гена, либо же повышением уровня экспрессии протоонкогена при мутации его регулирующей последовательности (точечная мутация) или при переносе гена в активно транскрибируемую область хромосомы (хромосомные аберрации) (Википедия)] активизируются за счёт усиления транскрипции. Регуляторные элементы ретровирусов способны увеличивать экспрессию близлежащих генов и довольно значительно – от 10 до 100 раз. И как результат этого воздействия клеточный протоонкоген, который в норме экспрессируется довольно слабо, начинает активно работать (Nusse R., 1986).

3. Некоторые ретровирусы содержат в составе своего генома захваченные из клеток и измененные протоонкогены, способные быстро вызывать трансформацию зараженных клеток.

4. Было показано, что вирусные онкогенные последовательности являются чужеродным генетическим материалом, то есть по-видимому получены от клеток-хозяев. Эти участки не принимают участия в размножении вируса. Поскольку онкогенные нуклеотидные последовательности зачастую замещают нормальные участки генома вируса, то это препятствует его репликации (Varmus H.E., Swanstrom R., 1984).

5. Как полагают большинство высокоонкогенных ретровирусов являются скорее всего лабораторного происхождения, полученных в ходе пассирования родительских ретровирусов в опухолевых клетках. В природных естественных условиях эти вирусы быстро исчезают или теряют свои онкогены ( Duesberg P.H., 1985 ).

Другим интересным информационным объектом являются транспозоны.

Транспозоны — это мобильные клеточные элементы (МКЭ) генома. Имеются несколько классов МКЭ: ретротранспозоны и ДНК-транспозоны, которые характеризуются разными механизмами копирования. В свою очередь, ДНК-транспозоны подразделяются на три подкласса. Первый вырезает и вставляет участки ДНК, другой представляет собой кольцевые транспозоны, и третий – это гигантские самореплицирующиеся МКЭ типа Маверик или Полинтон (МП- транспозоны). МП-транспозоны состоят из 9000 –22000 пар нуклеотидов (другие МКЭ могут быть меньшего размера 2500-7000 пар нуклеотидов (humbio.ru) и в них кодируется до 20 разных белков в том числе и интеграза.Этот фермент, отвечает за встраивание чужеродной последовательности в геном хозяина. Интегразы характерны также и для ретровирусов. И по этому, по всей видимости, считается что транспозомы, по крайней часть из них, являются генетическим материалом вирусного происхождения (Fischer. Suttle, 2011). Так это или не так покажут будущие исследования. Одно является совершенно ясным, что эти мобильные клеточные элементы играют положительную функциональную роль в важнейших информационных процессах клеточного метаболизма. Именно эта их информационных значимость говорит о том, что они были созданы с вполне определенной целью.

Молекулярная система, контролирующая активность транспозонов у животных, как выяснилось недавно, выполняет еще одну важную функцию: на ранних этапах эмбриогенеза под её контролем происходит уничтожение матричных РНК, доставшихся эмбриону от матери. Дело в том, что на ранних этапах развития эмбриона его собственные гены еще не работают, а белки синтезируются на материнских молекулах мРНК, транскрибированных с ДНК матери. Но наступает ключевой момент , когда эти мРНК уже не нужны и уже ненужные материнские мРНК подвергаются уничтожению. Эмбрион становится более автономной информационной системой и начинает продуцировать свои мРНК, синтезируя на их основе белки, закодированные в его собственных генах. Этот переход от материнских мРНК на свои собственные называется материнско-зиготным переходом (МЗП). Его механизмы остаются, во многом, до сих пор ещё недостаточно изучены. К настоящему времени с помощью генно-инженерных методов установлено, что отключение этой системы (то есть механизма уничтожения материнских мРНК), состоящей из группы белков и особых небольших молекул РНК (piРНК), приводит к грубым нарушениям развития зародыша дрозофилы. Поскольку эти специфические piРНК синтезируются на МКЭ как на информационной матрице, авторы делают справедливое заключение о том, что транспозоны очень важны для нормального развития эмбриона (Rouget et all. 2010).

Эти информационные объекты выполняют разные функции. Одна из них только что описана. Другой особенностью транспозонов является – защитная. Показано, что некоторые МП –транспозоны не способны воздействовать на клетку хозяина без участия другого вируса. Было обнаружено, что двужгутиковый Cafeteria roenbergensis может поражаться вирусом CRoV, вызывающим лизис (разрушение) клеток. В клетках этого двужгутикового микроорганизма нашли также небольшие темные кристаллы, которые принадлежали другому более мелкому вирусу. Этот вирус получил имя Мавирус (от Maverick Virus по названию транспозона). Найденный новый вирус не реплицировался без CRoV. Если клетки Cafeteria заражали только Мавирусом, то лизиса не происходило и дополнительные РНК не продуцировались. Если же в клетке находился только вирус CRoV, то лизис клеток-хозяев значительно увеличивался (Fischer, Suttle, 2011). Таким образом мавирус выступал как антивирусный фактор и защищал бактерии от лизиса в случае инфицирования другим вирулентным вирусом.

Исследование транспозонов продолжается, но уже сейчас ясно, что их свойства могут быть довольно разнообразны и их никак нельзя причислить к каким – то артефактам на «задворках столбового эволюционного процесса». Их функциональные особенности как информационных объектов вполне укладываются в рамки теории Сотворения.

Информационные технологии живых организмов как свидетельства Сотворения

А теперь остановимся собственно на системах управления, которые играют первостепенную роль в информационном обмене живых систем любого уровня: от клеточного до организменного. При информационных технологиях (ИТ) системы управления не работают самостоятельно. Они взаимодействуют с друг другом либо с человеком с помощью, так называемых, системных интерфейсов. «Совокупность средств, с помощью которых организуется необходимое взаимодействие с системой управления, называется системным интерфейсом» (Симонович, 2008). Аналогичные системные интерфейсы являются неотъемлемыми компонентами живых организмов. Например, нервная система живых организмов является совершеннейшим системным интерфейсом, с помощью которого организм почти мгновенно реагирует на самые различные внешние раздражители (свет, запах, вкус, тактильные ощущения).

В ИТ интерфейсы выполняют как управляющую, так и информационную функции. Одной из задач информатики является разработка и создание эффективных интерфейсов пользователя. Обращает на себя внимание слово «создание», которое совершенно четко и однозначно говорит о том, что появление соответствующих интерфейсов процесс творческий и на сто процентов зависит от разумной деятельности программиста. Аналогично, в живых организмах наличие самых разнообразных интерфейсов может говорить о Разуме, который их создал. Примером «живого интерфейса» является желудок млекопитающих. Как только туда поступает пища, включаются механизмы биосинтеза и поступления в желудок протеолитических ферментов. Активизируются гидролитические процессы распада пищи. Это в свою очередь усиливает приток крови к кровеносным сосудам желудка, происходит всасывание органических веществ и их транспортировка в соответствующие ткани организма.

Глаз является еще одним наглядным примером важнейшего интерфейса между организмом и внешней средой. Поступление светового сигнала, который является внешней информацией (раздражителем), вызывает немедленную реакцию нервной системы, распознавание сигнала (декодирование) и далее следует немедленное ответное действие организма согласно сложившейся ситуации. Пользуясь терминологией информатики, это является типичным каналом связи.

Согласно информатики живых организмов можно выделить четыре типа управления

Командное управление

Пакетное управление

Диалоговое управление

Адаптивное управление

Все эти типы управления хорошо известны в области информационно-коммуникационных технологий. В живых же организмах они достигают своего максимального совершенства.

Итак, для командного управления в информатике характерны следующие особенности:

Оператор сам формирует команды

Он их может брать из своей памяти

Либо брать из каких-то имеющихся инструкций

Получать соответствующие команды по информационным каналам от вышестоящих элементов управления (Симонович, 2008).

Стандартный технический пример командного управления – это работа на компьютере. Пользователь компьютера использует свои личные знания и опыт для формирования команд с помощью клавиатуры. Если его знаний недостаточно, он обращается к внешним источникам данных (инструкции, книги, интернет). Ну, и в крайнем случае, он получает дополнительные команды от вышестоящего лица (его начальник, более опытный пользователь, компьютерная фирма).

Командное управление весьма распространено в живой природе. Это можно проиллюстрировать простым примером поиска и потребления пищи. Когда животное, скажем собака, голодна, соответствующая команда поступает из центральной нервной системы (ЦНС) и она начинает совершать какие-то действия, направленные на поиск пищи. В первую очередь собака ориентируется на запах, либо на внешний вид требуемого объекта. В ней с самого рождения заложена программа поиска пищи или она просто умрет от голода. Однако, в процессе жизни человек может научить собаку определенным навыкам, скажем получать пищу в строго определенном месте. То есть она уже может пользоваться соответствующими «инструкциями» в её ЦНС и искать пищу в условленном месте. Однако, ситуация может измениться и её хозяин, выполняя роль вышестоящего элемента управления, захочет дать ей лакомство прямо из рук и собака подчиняясь этой команде подходит к нему и получает пищу. Ещё более ярким примером командного управления является специальная дрессировка собаки для определенных целей: охраны объекта, для охоты, поиска наркотиков и т.д.

Командное управление в живом организме может осуществляться и на молекулярном уровне. Например, если сухое зерно поместить в воду, то через короткое время в зерне начнутся активные процессы, с связанные его прорастанием. В первую очередь это связано с активизацией ферментных систем, для которых вода выполняет роль команды.

В информатике к недостаткам командного управления относят вынужденные простои в ожидании команд оператора. Однако, в примере с зерном видно, что в живых организмах это может играть положительную роль, так как отсутствие «команды оператора», которую выполняет вода, позволяет зерну оставаться долгое время «живым» и быть готовым прорасти в благоприятных условиях.

В технике командное управление считается негибким, но в живых системах этот тип управления используется повсеместно и является необходимой частью живой природы.

Наибольшим недостатком командного управления считается необходимость знания оператором набора команд, которые сможет распознать система. В живых организмах эта проблема также отсутствует в связи с тем, что знание (информация) о необходимых командах заложена изначально и «операторы» самого разного уровня действуют оптимальным образом.

Следующим способом управления является пакетное управление.

Этот способ характеризуется заранее сформированной последовательностью команд (программ). В пакетном режиме в технике, оператор выдает весь пакет команд сразу, после чего роль оператора выполняет операционная система, которая является частью системы