Эволюция - как происходит создание информации?

Автор Strannik_, мая 07, 2016, 14:26:49

« назад - далее »

Strannik_

Боюсь, кто-то скажет, что о теме тыячу раз говорено, но в таком аспекте (с точки зрения "родных" мне понятий информации) я не встречал.

Под информацией, говоря просто, я понимаю всё, что можно записать на флешку. Применительно к живым организмам, это прежде всего гены. Применительно к чему-то создаваемому человеком - в каком-то виде "проект" - чертеж и т.п., из чего путем каких-то формальных манипуляций может быть произведено изделие. Живые организмы создаются аналогично на основе информации ДНК определенными биологическими механизмами.
Причем мы знаем, что ДНК в некоторой степени защищена от повреждения (и обычно доминируют неповрежденные гены).

В рамках изменчивости, заложенной в вариациях генов, организмы видоизменяются, приспосабливаясь к различным условиям среды - естественный отбор. Имеем море примеров этого.
НО
Я не видел каких-либо подтверждений самопроизвольного создания новой информации.
Т.е. предположим у нас есть Земля на ранней стадии развития, какие-то организмы разных видов, и ни у кого из них еще нет какого-то важного и сложного органа, например, глаз.

Объясните, пожалуйста, на пальцах, как эти глаза могут появиться, когда их еще ни в каком виде ни у каких видов организмов нет? Т.е. информация в генах должна появиться и закрепиться, когда ничего подобного там до этого не было.

rod1gin

Сначала давайте разберёмся, как определить, сколько информации содержится в том или ином объекте. Если опустить некоторые нюансы, ответ простой: в объекте содержится столько информации, сколько символов надо потратить для описания этого объекта. Например, есть две последовательности символов:

Последовательность А:
ADEAAFCECBBCBDAADBFDABAEDEBEFBAEDBCDDFDFDDFFDEBF
ACACFBDCEFDEEDECFDAADDBCDDFAEBDCDEDAEAFAEFCBFDAA
AEEDCEADDCDAFEBEADBCAACBBDACFCABEFBDBCBAFCFBFBAE
FFFADDFFFCDECADBFFAEBDCCBAAAEFBFDCCFEDFFEFAEFCDB
BDFBABEFAECBCEDDFCAACECACEDCFFEADDAAAEBCFFFDCFFB

Последовательность Б:
ABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEF
ABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEF
ABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEF
ABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEF
ABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEFABCDEF

Последовательность А содержит много информации, а последовательность Б - мало, потому что последовательность Б можно описать фразой "сорок раз ABCDEF".

Теперь переходим к объектам реального мира. Допустим, у нас есть две литровых банки, одна с водой, а другая с гречкой. Как определить, сколько информации в них содержится? Если нам нужна обычная, "бытовая" степень детализации, то информации в них поровну, потому что первую банку можно описать фразой "стеклянная банка с литром воды", а вторую - "стеклянная банка с литром гречки". Но, допустим, нам нужна очень высокая степень детализации. Тогда первую банку мы по-прежнему можем описать сравнительно просто, а на вторую банку придётся потратить уйму байтов "на флешке", потому что придётся описывать, сколько весит какая крупинка, какую она имеет форму и как она расположена относительно других крупинок. А если нам нужна сверхвысокая детализация? Тогда нам придётся описывать координаты каждой молекулы и направление её движения. Тогда и в той и в другой банке снова получится примерно одинаковое количество информации.

А как определить, сколько в объекте содержится информации "на самом деле"? Наверное, надо мысленно провести самую сильную детализацию, какую можно представить, и посмотреть, сколько для такой детализации нужно "места на флешке". Самая сильная детализация, известная на сегодняшний день науке, это описать, в каком квантовом состоянии находится какая элементарная частица. Если мы попробуем это сделать, мы заметим что, во-первых, для описания кристалла надо меньше "места на флешке", чем для описания аморфного тела (потому что частицы в кристалле упорядочены - см. пример с последовательностями А и Б). А во-вторых, для описания частицы, имеющей большую энергию, потребуется больше места, чем для описания частицы, имеющей маленькую энергию (если считать от центра атома, то низкоэнергичных квантовых состояний мало, а высокоэнергичных много).

То есть, имеем фундаментальный закон: "количество 'настоящей информации' в не кристаллическом теле прямо пропорционально массе этого тела и квадрату (если не ошибаюсь) температуры". Человек, весящий 120 килограммов, содержит вдвое больше информации, чем человек, весящий 60 килограммов. Но всё это ничто по сравнению с количеством информации в железной болванке весом 120 килограммов, нагретой до температуры 1000 градусов.

Почему этот вывод кажется таким нелепым? Да потому что с "просто информацией" в этом мире имеют дело одни айтишники, а прочий люд, говоря "информация", всегда подразумевает "полезная информация". Но если мы говорим про полезную информацию, то мы снова возвращаемся к вопросу, какая степень детализации нам нужна. Например, вы купили квартиру, в которой старые хозяева оставили ненужные им книги. Сколько информации содержится в этих книгах? Зависит от того, собираетесь ли вы их читать. Если да, то количество информации равно общему количеству букв в этих книгах, умноженному на примерно 3 бита в каждой букве. Если нет, то ровно столько, сколько её содержится в фразе "центнер ненужной макулатуры, которую задолбаешься выносить на помойку".

В свете вышеизложенного, ответ на Ваш вопрос звучит как-то так: "солнышко светило, и от этого появилась информация". Ну или чуть посложнее: "информацию нагенерировали различные случайные процессы, происходившие в биосфере под воздействием излучения солнца, а потом естественный отбор отобрал из этой информации информацию определённого типа".

Если говорить конкретно про глаз, то сначала были светочувствительные клетки, которые "умели" только отвечать на вопрос "темно сейчас или светло".

Николай

Добавлю от себя к вышесказанному ссылочку:

http://evolbiol.ru/evidence04.htm

Тут про глаз поподробнее.
Человек не произошёл от обезьяны. Он ей так и остался.

Strannik_

#3
rod1gin, спасибо за ответ, но я не имел в виду сосредотачиваться на вопросе определения количества информации. На мой взгляд во всём надо придерживаться здравого смысла, или более формально, чтоб наша модель (любого вида - мысленная, численная, физическая...) качественно соответствовала реальности, допуская упрощение, но не упуская важных факторов, радикально влияющих на результат. Например, геном определяет человека в основном, но не описывает каждый его волосок или прочую деталь, так же и нам не интересно углубляться в описание каждой крупинки для верного представления об объекте.

Цитата: rod1gin от мая 08, 2016, 05:51:33В свете вышеизложенного, ответ на Ваш вопрос звучит как-то так: "солнышко светило, и от этого появилась информация". Ну или чуть посложнее: "информацию нагенерировали различные случайные процессы, происходившие в биосфере под воздействием излучения солнца, а потом естественный отбор отобрал из этой информации информацию определённого типа".

Если говорить конкретно про глаз, то сначала были светочувствительные клетки, которые "умели" только отвечать на вопрос "темно сейчас или светло".

Вот отсюда хотелось бы подробнее. Пусть есть (сколько шт?) организмов данного вида. У одного случилась генетическая поломка, в результате которой какой-то участок кожи стал различать темно-светло (и мы даже думаем, что это как-то способствовало оставлению потомства, хотя это и не факт). Дальше-то что?
В результате мы хотим, чтобы у всей популяции был конструктивно очень сложный глаз, т.е. в ДНК должна появиться новая информация обо всей этой конструкции и как ее сделать. Какими шагами мы это получим?

Сразу хочу оговориться, что я вовсе не собираюсь отстаивать идеи креационизма. Но вот возможность случайного самопроизвольного создания чего-то сложного для меня выглядит крайне сомнительной (и не "интуитивно", а как раз наоборот на основе опыта обработки больших объемов информации, решения задач оптимизации, т.е. "щупания" совсем не биологических, но отчасти сходных задач "эволюции" в роли условных "природы" или "бога", в т.ч. с использованием "генетических" алгоритмов). Этот же опыт заставляет искать некоторую конкретность в задачах, например, совершенно несерьезны аморфные рассуждения "миллионы лет - очень долго, что угодно любой сложности может произойти" и т.п. - ничего подобного. Всё очень конечно, любые миллионы и терабайты заканчиваются в реальных задачах в один миг, и вот уже ничего не вышло. :)
Вот и хочется представить на уровне хоть какого-то правдоподобия процесс создания таких неимоверно сложных организмов за ограниченное время.

ЦитироватьДобавлю от себя к вышесказанному ссылочку:

http://evolbiol.ru/evidence04.htm

Тут про глаз поподробнее.
Да, я такое читал, спасибо. Это не объясняет возможность процесса случайного усложнения.

Gilgamesh

ЦитироватьСразу хочу оговориться, что я вовсе не собираюсь отстаивать идеи креационизма.

Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Игорь Антонов

Strannik_, системное усложнение в процессе эволюции, действительно, не объясняется дарвинистской схемой отбора результатов случайных мутаций и конструктивного решения этой проблемы у официальной теории эволюции на данный момент, действительно, нет. Муссирование этой проблемы льет воду на мельницу креационизма и на форуме не поощряется. Есть смысл подождать лет сто. Может быть, что-то прояснится.

Я вижу два возможных ответа:

а) информационный процессинг, подобный по сути человеческому мышлению, но на порядки замедленный, с особыми механизмами внутриклеточного накопления информации и принятия решений. И из него в процессе эволюции вырастает и обычное мышление как проекция механизмов медленного эволюционного интеллекта в оперативную жизнедеятельность.

б) сверхъестественные причины, столь же недоступные здравому смыслу и рациональной логике, как возникновение материального мира в какой-то определенный момент или его бесконечное существование.

Кто на самом деле сидит на трубе - а) или б),  я, честно, не знаю.  Терзают смутные соинения (с).

Gilgamesh

О, старая креационистская гвардия. В паре работаете?
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Игорь Антонов

Gilgamesh, это страусиная позиция - обозвать креацианистом оппонента, у которого вполне рациональные возражения к официальным постулатом, и снять тем самым проблему. Я убежден, что официальное признание тупика дарвинизма лишь вопрос времени. И сдерживают приход этого времени три обстоятельства: а) отсутствие достаточно проработанного альтернативного научного решения  проблемы б) капитуляция дарвинизма на руку креационистам в) научность действующей теории эволюции столь же безразлична для текущей жизнедеятельности человечества как научность теории научного коммунизма.

Gilgamesh

У вас какой-то блок в мышлении, а не позиция. Поживете с ним, преставитесь, и блок с вами, а дарвинизм как был, так и останется. По-хорошему отсюда вас уже давно удалить надо, но вы собой представляете такой интересный реликт древней фауны форума, что рука не поднимается. Но тему я закрою. Для стороннего читателя возможно будут полезны популярные книги по заданной теме. Или не будут полезны, отскочат как горох от стены, например автору темы уже похоже что без толку.
https://www.ozon.ru/context/detail/id/31001183/
http://elementy.ru/bookclub/book/329/Rozhdenie_slozhnosti
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Gilgamesh

ЦитироватьОт: Strannik_
Здравствуйте!
Простите, я совсем не понял, ваше решение о закрытии моей темы "Эволюция - как происходит создание информации?".
И ваш ответ там выглядит, как обращенный то ли к спамеру, то ли к шпиону.
Может здесь какие-то традиции, о которых я не знаю, но это всё неожиданно. Я пытался именно выяснить вопрос, который меня интересует - то, что я не понимаю, как происходит, узнать, как себе представляют люди более глубоко знающие тему.
Правильно ли я понимаю, что ошибся с местом, где это можно спрашивать и обсуждать? Т.е. я на этом форуме со своими вопросами человек нежелательный?

Здравствуйте!
У меня для вас разные ответы, выбирайте тот что понравится.
1. Дарвинизм - сплошная фикция, выдуманная ради обоснования происхождения человека от обезьяны. Полтора века он держится на замалчивании всех фактов и оттеснении здравомыслящих, мудрых людей. Вот вы приблизились к подрыву основ дарвинистского морока и поэтому приходится вымарывать тему. И радуйтесь что средств мировой закулисы больше не хватает на содержание эскадронов смерти, только и можем что темы закрывать.
2. Не за вопросы она закрыта, а за уверен что готовые ответы. Думаете вы тут первый хитрый с зачином "ай да расскажите мне наивному и пытливому всю биологию, а то я сомневаюсь что она работает"?. Это очень старо. Практически никогда люди с таким подкатом не воспринимают встречную аргументацию, что вы уже начали демонстрировать. Итогом таких пришествий становятся тщетные попытки достучаться до новоявленного Станиславского, которым он благополучно "не верит", как корявым экзерсисам форумчан, так и любым внешним источникам. Совсем замечательно получается когда выступление командное, тут дуэтом. В результате для читателя получается якобы показательная порка эволюционной биологии. Так вот форум мало полезен как средство просвещения, но в минус он работать не должен. Что же до того варианта что у вас реально есть эти вопросы - ссылки я дал, просвещайтесь, потом всё найдете, чай в гугле наверняка не забанены, а если в прок не пойдет - задачи спасать каждую "заблудшую душу" не стоит, ваше право иметь собственное мнение.
3. Вы чей-то виртуал, логику п. 2 отлично понимаете и развлекаетесь так периодически. Наверно это паранойя.

Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Gilgamesh

После задушевного разговора с автором, разблокирую тему. Посмотрим что получится, наверно ничего хорошего   ^-^
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Strannik_

Благодаря милостивому разрешению идеологического отдела местного ЦК, таки появился шанс продолжить тему, первоначально закрытую за факт вопроса. Хотя теперь она в странном разделе. Но и за это спасибо.

Повторю вопрос. Мне хотелось бы по шагам понять, как происходит усложнение организмов, появляется новая информация об их конструкции и закрепляется в генах. Примеры, подтверждающие эволюцию известны и убедительны. Но это набор определенных последовательных форм. А вот способ перехода между ними с усложнением информации лично мне непонятен. Поэтому прошу помочь тех, кто это понимает.

К примеру, если я стоял возле магазина без штанов, а через некоторое время стою в штанах, то это эволюция моей одежды. Но мой вопрос - каким способом на мне оказались штаны. Я их купил, украл или случайно ветром принесло?

Цитата: Strannik_ от мая 08, 2016, 21:24:07
ЦитироватьЦитата: rod1gin от Май 08, 2016, 05:51:33
    Если говорить конкретно про глаз, то сначала были светочувствительные клетки, которые "умели" только отвечать на вопрос "темно сейчас или светло".

Вот отсюда хотелось бы подробнее. Пусть есть (сколько шт?) организмов данного вида. У одного случилась генетическая поломка, в результате которой какой-то участок кожи стал различать темно-светло (и мы даже думаем, что это как-то способствовало оставлению потомства, хотя это и не факт). Дальше-то что?
В результате мы хотим, чтобы у всей популяции был конструктивно очень сложный глаз, т.е. в ДНК должна появиться новая информация обо всей этой конструкции и как ее сделать. Какими шагами мы это получим?
rod1gin, Так каковы шаги?

Игорь Антонов, спасибо за ответ. Ваши предположения, на мой взгляд, возможны. Но и ничем не подтверждены.
Мне хотелось бы в первую очередь понять современные научные взгляды на это - есть ведь множество умных людей, которые посвятили этой теме жизнь, и у них должна быть какая-то стройная картина, как это происходит, опирающаяся на какие-то факты. Вот это в первую очередь я хотел бы узнать.

Игорь Антонов

Strannik_, так ведь выше по тексту Gilgamesh уже дал ссылку на источник, наиболее точно и полно соответствующий этому  Вашему запросу:

Александр Марков. Рождение сложности

алексаннндр

К 3:
Нет, вы не совсем правильно рассуждаете относительно глаза, по крайней мере, светло-темно- кожа, ну глаз у нас вроде как из нервной ткани скорее произошёл, правда, наша нервная ткань произошла вроде как из условной древней кожи, ну да пусть, так вот, светло-темно ткани древнего организма различали сразу, как только они стали тканями, так же они различали условные запахи, тепло-холодно, механическое воздействие, а вот потом началась специализация, а у вас получается, что именно светочувствительность как-то специально появилась для глаза, нет, она была, она только обособилась в определённых местах у определённых участков тканей, это уже принципиально проще.

Я лично не удивлюсь любым ответам, истинным, так сказать, ответам на эти вопросы, действительно, случайность сама по себе... Чтобы все достаточно быстрые изменения, модернизации организмов происходили только перебором случайных вариантов, ведь не только глаз у нас формируется, виды постоянно развиваются по очень разным направлениям, одновременно.
Но перебор бесспорно играет огромную роль, мне как-то бросился в глаза сперматогенез, сперматозоидов ведь генерируется очень много, как-то крайне излишне по сравнению с необходимым, нужен один-два-десять-двадцать-сто, генерируются сотни миллионов, причём при сперматогенезе отключаются некоторые механизмы контроля точности копирования ДНК, сперматозоиды вообще производятся наиболее поточным способом, из одной клетки получается четыре сперматозоида, у яйцеклетки получается одна яйцеклетка, может быть так не у всех организмов, ну тем не менее.
То есть сперматозоидов должно быть как можно больше и ошибки в их наследственности- это хорошо, интересно, а дарвинизм мы после этого будем отрицать!..
Но как это взаимосвязано с реальным развитием, усложнением организма, сперматозоидов-то сотни миллионов, особенно у китов каких-нибудь, ну там- ёксель-моксель, как бы не триллионы там, а оплодотворяет яйцеклетку один, и только один.
Может быть мы что-то здесь не понимаем, из триллиона сперматозоидов логичнее найти усложняющие нововведения в наследственности, возникшие пусть и случайным образом, но ведь сперматозоиды отбираются на пути к яйцеклетке по совершенно другим критериям, только по критерию выживаемости самого сперматозоида в половых путях, коррелирует ли выживаемость сперматозоида самого по себе с информативностью его генетических модернизаций?
Так и не все виды усложняются с эволюцией, есть и общая дегенерация, а тут, стало быть, выживание сперматозоидов должно коррелировать с правильной деградацией, надо полагать, вот оно как хитро-то всё у сперматозоидов :)!
А всё же, вдруг какая-то парадоксальная связь есть, сейчас физика, я так понимаю, обосновывает-доказывает существование квантовой связи частиц, разнесённых не только в пространстве, но и во времени, в виде частиц можно представить, как иногда кажется, чуть ли не все явления в мире, фононы- виртуальные, казалось бы, частицы, фотоны, только звуковых волн, а что если главное тут всё-таки то, что это частицы, а не то, что они виртуальные?
Может быть и какие-то явления в живом организме вполне корректно представить в виде виртуальных, как будто, частиц, может быть даже виртуальные частицы могут иметь квантовую сцепленность во времени, и тогда у нас возникает интересный эффект, выживаемость организма в будущем может иметь квантовую связь с половыми клетками до своего возникновения и влиять каким-то образом на создание-выживание именно данной конфигурации генома, влиять, не определять, а всего лишь подталкивать в "нужную" именно в условиях жизни данного вида сторону.
Тогда понятно в том числе колоссальное количество сперматозоидов и их кажущаяся неприспособленность к среде женских половых путей, конечно, палочки Додерлейна, создаваемая ими кислая среда, в человеческом случае играют ещё и защитную роль, всё такое, ну так полифункциональность, это правильно, и всё же, сперматозоиды должны быть наиболее многочисленны, поскольку именно в большом количестве новых идей скорее можно найти нужную, чем в небольшом количестве новых идей, так сказать, но сперматозоиды должны пройти по краю пропасти, край отсеет самых вопиюще слабых, а из выживших гипотетическая квантовая сцепленность с будущим успехом пока ещё несуществующего организма подтолкнёт к выживанию именно правильно модернизированные сперматозоиды.
Такое явление сняло бы сам вопрос, откуда биохимическим механизмам знать, какие ошибки в геноме правильные в каждом конкретном случае, а какие неправильны, они и не собираются в этом разбираться, они всего лишь реагируют, немножко-немножко, на потенциальный будущий успех организма, которого пока ещё нет.
И этой реакции достаточно для реализации необходимых изменений с приемлемой скоростью, например.
Вот такой бредень у меня созрел,по этому поводу!
Нужны конечно проверки реальностью, тут пока ещё и подойти-то не знаем как.

алексаннндр

К 11:
Должна быть стройная картина- кому должна, где расписка? :)
Так кто же не хочет всего этого знать, в широком смысле, конечно же!