Глава 5. Наша личность и наше тело
Арифметика отрицает
Свой арифметический расчет невозможности генома хранить информацию в количестве, необходимом даже просто для строительства и функционирования тела, я уже неоднократно публиковал, поэтому воспользуюсь на этот раз чужой арифметикой. Вот современный российский биолог, доктор наук, до сих пор уверенный, что личность находится в теле (то есть мой оппонент), тоже пытается найти место нахождения информации даже не для личности, а хотя бы для строительства самого тела. Цитата взята из его еще неопубликованной книги, поэтому я не указываю автора, ограничиваясь фактической частью его сообщения.
«Исходя из постулатов современной теории информации, информационная емкость генома человека составляет 3,3 × 10 9 нуклеотидов, или около 3300 Мб (Futuyma, 2009). После расшифровки генома человека оказалось, что всего-навсего у человека имеется менее 20 500 работающих генов (см. выше). Примем для простоты, что среднее число аминокислот в белке составляет 450 (у дрожжей S. cerevisiae это число равно 466). Значит, при триплетном коде для кодирования среднего по размеру белка необходимо 3 × 450 = 1350 нуклеотидов в цепи ДНК или 1350 пар нуклеотидов в двух цепях ДНК. Тогда весь геном человека содержит 1350 × 20 500 = 20 500 000 значимых нуклеотидов. Одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Следовательно, все белки кодируются 27 675 000 битами информации, то есть 27,7 мегабайт.
Как видим, в собственно геноме содержится чрезвычайно ограниченное количество информации. Этого явно недостаточно для описания мириад признаков, которые имеются во взрослом организме и, особенно, во время его эмбрионального развития. Информационный объем генома попросту мал даже для того, чтобы в нем мог быть записан даже внешний вид человека. И вся эта комбинаторика — взаимодействие тысяч белков — может работать только при условии, что есть дополнительный и огромный информационный банк данных, находящийся вне генома. А ведь даже качественная цифровая цветная фотография человека (4 × 4 Кб и всего лишь односторонняя двумерная проекция) содержит информации лишь чуть меньше, чем весь геном.
Между тем в человеке имеется сто триллионов (10^14) клеток. А только у одной клетки имеется более миллиарда признаков. Клетки объединены в ткани — всего двести различных видов клеток, каждый из которых представлен миллионами клеток-индивидов, размещенных на своих местах в теле и выполняющих в нем свои функции. В одних только почках можно насчитать сотни тысяч признаков. Клетки объединены в живой организм с большим набором генетически запрограммированных рефлексов и инстинктов.
Где все это записано? Каким образом 20 500 линейных генов управляют созданием пространственной формы? Как реализуется и с такой высокой точностью эта ограниченная информация для создания высокосложного существа, как человек? Попробуйте написать такую программу или систему программ, основанную на библиотеке классов в 20 500 классов, которая бы обладала свойством целесообразного приспособления к изменению условий, в которых она выполняется.
При этом, хотя формально в геноме менее 28 МБ информации, система дает чрезвычайно высокий уровень воспроизводимости. Поэтому либо теория информации не может понять, как записана информация в ДНК и нужны новые подходы, либо эта теория — не теория, а лишь гипотеза с очень ограниченной силой предсказаний. Действительно, далеко не все информационные связи в организме сегодня изучены хорошо, в частности те химические сигналы, которые заставляют клетки трансформироваться в разные ткани. Конкретная последовательность ДНК может кодировать абсолютно разное количество информации в зависимости от использованной меры.
Итак, информации, которая содержится в геноме, не хватает. Но раз не хватает информации в ДНК, она должна быть в других местах. Другими словами, если информации в хромосомах недостаточно для описания структуры и функций организма, то дополнительная информация должна браться там-то и там-то и реализоваться так-то и так-то, или, что неизвестно на данный момент, откуда она берется.
Где записана информация о программе развития, где изначально содержится эта информация о целом организме? Почему при замене собственного гена на ген, взятый от другого вида, практически ничего не происходит? Особенно важен этот вопрос в случае развития человека и вообще сложного многоклеточного организма из одной половой клетки. Ученые даже еще не начинали искать, где же находится наследственная информация. Этот вопрос странным образом обходится в литературе по генетике». (Далее автор пытается найти способы архивирования и сжатия информации, чтобы все же разместить ее в клетке организма.)
Повторю, цитированная книга не окончена, поэтому я не указал автора цитаты, возможно, он еще пересмотрит свои выводы. А нам важно, что арифметика никак не сходится — если считать, что в хромосомах записывается информация, то в геноме еще есть место, чтобы записать полученное современным цифровым фотоаппаратом фото человека анфас, но на второе фото — в профиль — места уже не хватает. Это, повторю, простая арифметика.
Да и что такое эти 28 МБ информации? В одном глазу человека свыше 100 миллионов рецепторов, принимающих видимую нами картинку. Это значит, что каждое мгновение мы получаем минимум 200 МБ информации. Куда, в какие геномы или синапсисы вы ее поместите?
И ведь удивительно, что микробиологи, эти искуснейшие специалисты, действительно поражающие степенью своего проникновения в клетки организма, считают себя единственными биологами и так пренебрежительно относятся к остальным биологам! Ребята, ведь есть же еще и иные специалисты, изучающие жизнь, скажем, зоологи. Как быть с теми данными, что они получают? Почему их работы не связать с вашими работами — работами микробиологов?
