III (2)

ГИЛАС. Какой же выход из этой дилеммы? Не значит ли это, что законы передачи информации не работают при рассмотрении живых систем, то есть вовсе не объем информации, заключенный в яйцеклетке, обусловливает появление из нее наследственного организма?

ФИЛОНУС. Законы обращения и передачи информации обязательны везде, во всех системах, живых или мертвых, так же как и законы термодинамики. Однако мы считаем, что в процессе эволюции действует некая закономерность, нейтрализующая проявление дегенеративной тенденции. В процессе эволюции проявляется, как нам кажется, феномен, неизвестный в мертвой природе, а именно: преодоление порога минимальной сложности. Что это значит? Это значит, что только ниже определенного уровня сложности системы не могут создавать другие системы, равные по сложности себе. Когда же воспроизводящее устройство превысит этот уровень, то есть достигнет «порога минимальной сложности», тогда оно уже будет в состоянии создавать устройства, равные по сложности себе.

ГИЛАС. Подожди-ка! Недостаточно, чтобы они были по сложности равными родительским. Ведь в процессе эволюции из более простых организмов возникают более сложные. Из этого следует, что при определенных обстоятельствах из меньшего объема информации может возникнуть больший объем, не так ли? Значит, закон кибернетики, утверждающий, что в процессе передачи информация не может возрастать, а может только уменьшаться, – этот закон не действует в процессе эволюции, которая его постоянно опровергает. Что ты на это скажешь?

ФИЛОНУС. Закон кибернетики в процессе эволюции не нарушается. Проблема, признаться, чрезвычайно сложна. Дело обстоит так: организм для рождения более сложного, чем он сам, потомка не создает информацию из ничего, но черпает ее из окружения. Подобным же образом, чтобы не допустить роста внутрисистемной энтропии, организм черпает из окружающей среды средства пропитания, энергетическая дезорганизация которых уравновешивает его термодинамический баланс. Каким образом организм черпает информацию из окружающей среды? В общих чертах мы можем сказать, что это происходит одним из двух способов. Во-первых, есть информация, которую получает из окружающей среды его нервная система. Она служит только данному организму, а не его потомкам, поскольку, как ты знаешь, индивидуальная память о событиях и жизненный опыт не передаются по наследству. Во-вторых, информация получается из окружающей среды непосредственно в процессе рождения и смены поколений.

ГИЛАС. А вот этого я абсолютно не понимаю. Как ты себе это представляешь?

ФИЛОНУС. Чтобы это выяснить, мы должны в двух-трех словах обрисовать второе фундаментальное понятие кибернетики, а именно – понятие обратной связи. Оно означает, что информация о результате воздействия организма на окружение возвращается обратно в организм с тем, чтобы корректировать его последующее действие. Таким образом, обратная связь – это механизм, позволяющий постоянно контролировать результаты деятельности организма или другого устройства, которое благодаря этой связи становится самоуправляемым: оно ведь не действует вслепую и, постоянно корректируя последующие этапы своего развития, может достигать определенной цели. Приблизительности этой формулировки – по крайней мере на данный момент – нам будет достаточно. Когда я протягиваю руку, чтобы поднять с земли вот этот листочек, информация о результатах моего предприятия устремляется по закону обратной связи через глаза в мозг, так что, если я коснусь рукой земли дальше или ближе листа, то, проинформированный об этом зрительным впечатлением, смогу тут же ввести соответствующую поправку для последующих движений. Это, надеюсь, тебе понятно?

ГИЛАС. Да.

ФИЛОНУС. Теперь вернемся к эволюции: здесь тоже действует обратная связь, только не по отношению к тому же самому организму, а к последующему поколению. Организм «воздействует на окружающую среду» тем, что рождает потомка. Если это действие было «целенаправленным» (как ловкое подхватывание рукой листочка), то потомок будет способен существовать в окружающем мире, будет размножаться, создавая последующие поколения. Если же это действие, каковым является потомок, не было «целенаправленным» (как промах протянутой за листочком руки), то окружение, подобно фильтру, «не пустит» потомка дальше, «внесет поправку», заключающуюся в том, что, неспособный к поддержанию жизни, он погибнет. Таким образом, обратная связь в процессе эволюции охватывает жизненный цикл поколений. Организмы последующих поколений, проходящие через «фильтр среды», являют собой положительную обратную связь – эти организмы будут жить и размножаться в дальнейшем. Несоответствующие, то есть неспособные пройти через «фильтр среды», вымирают – чаще всего не в первом же поколении, но после ряда проходов через «фильтр» (т.е. через несколько поколений). Приспособление организмов в процессе эволюции равнозначно смене информации, заключенной в генеративных клетках. Эта информация увеличивается в генных мутациях, причем неподходящую информацию отметает, не пропуская ее дальше, «фильтр», иными словами – совокупность условий окружающей среды. Подавляющее большинство мутаций не позволяет полезной информации возрастать и потому поглощается «фильтром». Только мутации, вызванные полезной информацией (в смысле способности к выживанию в данных условиях), проходят через «фильтр среды». Процесс этот – очень медленный, если учесть, что то, чему в индивидуальной деятельности организма соответствует один управляемый обратной связью акт, в процессе эволюции соответствует одно поколение систем. Однако же эволюция предоставляет организмам достаточно времени: ни много ни мало – около двух миллиардов лет. Откуда же берется в общем балансе эта дополнительная информация, из поколения в поколение закладываемая в хромосомы генеративных клеток тех организмов, которые проходят через «фильтр»? В конечном счете она увеличивается за счет дезорганизации фотонов солнечного света, которые поддерживают и делают возможным существование и развитие жизни на Земле. Ясно ли представляется тебе теперь кибернетическая интерпретация процесса эволюции?

ГИЛАС. Отнюдь нет. Особенно мне не нравится концепция, согласно которой информация, заключенная в гаметах, увеличивается из-за случайности, по воле слепого случая – ведь мутации по сути случайны. Количество информации, содержащейся в генах генеративных клеток, как я читал, более или менее соответствует количеству информации, заключенной в полном издании Британской энциклопедии. Мыслимое ли дело, чтобы эти сорок толстенных томов можно было бы напечатать, швыряя на пол типографские кассы с литерами, прочитывая то, что случайно сложилось, и последовательно уничтожая бессмысленные комбинации? Мне кажется, что, повторяя такой процесс хоть даже миллиард лет, мы бы все равно не смогли напечатать энциклопедию. А ведь именно так, с точки зрения кибернетики, представляется образ эволюции. Впрочем, проблему – то есть вопрос о том, наследственны ли свойства, приобретенные в процессе индивидуальной жизни, или нет – можно разрешить благодаря именно измеримости информации. Можно ведь рассчитать, какова математическая вероятность того, что количество информации, содержащееся в человеческой гамете, возникло за два миллиарда лет под воздействием эволюционной обратной связи в системе «случайные мутации – селекционный фильтр среды». Если подобная вероятность окажется, как я и предполагаю, ничтожной, то придется принять гипотезу о наследовании приобретенных качеств. Другого выхода нет.

ФИЛОНУС. Все не так просто, как ты считаешь, Гилас. С точки зрения статистики, и в том, что касается количества информации, – действительно, здесь наблюдается аналогия между энциклопедией и гаметой, поскольку обе они – «информационные» системы. Однако в динамическом смысле, в смысле внутренних системных закономерностей, это вещи в высшей степени различные и несравнимые. В особенности же несравнимы издание энциклопедии путем случайных сочетаний литер и действие обратной связи эволюционных систем, фильтрующих мутационный разброс генотипа популяции.

ГИЛАС. Почему это? Ведь генетика популяции подчиняется той же математической статистике, которая позволяет рассчитать вероятность составления энциклопедии бросанием литер из наборной кассы на пол?

ФИЛОНУС. Да, но «фильтр среды» действует только в отношении организмов, уже появившихся на свет, а поэтому в феномен входит – в качестве более ранней фазы – развитие зародыша, то есть динамичное высвобождение заряда информации, содержащейся в генах, которая преобразует определенный объем биологического строительного материала в живой наследственный организм. Энциклопедия – это каталог собранных вместе информационных блоков, из которых ни один не влияет ни на какой другой. Изменение же элементов информации (мутация гена) в клетке оказывает порой очень далеко идущее влияние на развитие всего зародыша. Именно потому, что с точки зрения внутренней монолитности, с точки зрения влияния одних информационных элементов на другие, гамета отличается от энциклопедии, нельзя применять одинаковые методы для исследования гаметы и энциклопедии.

ГИЛАС. Мне это непонятно. Что значит «внутренняя монолитность информации» гаметы? Вероятно, ничего – кроме того, что это информация, «посвященная», скажем, только одной задаче, каковой является творение, конструкция организма, в то время как информация, содержащаяся в энциклопедии, не обладает подобным однонаправленным характером. В таком случае давай заменим в нашем рассуждении энциклопедию толстым томом, в котором рассказывается о строительстве, к примеру, атомной электростанции; вот тогда аналогия будет точной, поскольку в обоих случаях мы будем иметь дело с информацией, касающейся только одной проблемы.
[1] [2]