В. Корогодин - Информация как основа жизни

Благодаря прогрессивному развитию информации, наряду с существованием и продолжающейся адаптивной эволюцией относительно просто организованных биологических объектов, занимающих нижние ярусы жизни, формировались и осваивались пространства режимов все большей размерности. В результате возникали биологические объекты все более высокой организации. С повышением уровня их организации возникали и закреплялись специализированные приспособления, обеспечивающие регулярный обмен генетической информацией между особями, заселяющими идентичные или близкие экологические ниши.

Крупнейшим достижением здесь стал регулярный половой процесс, который возник еще на уровне одноклеточности и повлек за собой, как мы уже отмечали, дифференциацию гамет, формирование оогамии и, на ее основе, многоклеточности. С увеличением количества генетической информации, приходящейся на одну особь, и закреплением полового процесса изменчивость информации возросла: к мутационной изменчивости прибавилась рекомбинационная, способствовавшая формированию вариантов с расширенной полипотентностью и повышенной способностью адаптироваться к новым экологическим нишам.

Первичные продуценты биогенной органики, открыв хемосинтез и фотосинтез, породили мир многоклеточных зеленых растений. Выселяясь из водоемов на сушу, зеленые растения не только усиленно обогащали ее биогенной органикой, но и создали кислородсодержащую атмосферу, предпосылку для наиболее эффективной формы энергетического обмена дыхания. Первичные консументы положили начало многоклеточным аэробным животным, последовавшим на сушу вслед за растениями. Изобилие органики растительного происхождения предопределило расцвет мира животных, питающихся растениями и другими животными. Все растущее усложнение ситуаций, их окружающих, т. е. формирование пространства режимов все большей размерности, способствовало возникновению нервной системы, координирующей жизнедеятельность внутренних органов и реакции подвижности, затем формирование специализированных рецепторов для восприятия различных внешних раздражений и центральной нервной системы, координирующей поведение животных, в различных ситуациях оказывающихся. Механизм такой координации оказался пригодным для развития, наряду с генетически программируемыми поведенческими реакциями, поведенческих реакций нового типа – основанных на "жизненном опыте" отдельных особей, которые одно время в физиологии называли условными рефлексами. Пригодность аппарата, реализующего наследуемые поведенческие реакции для приобретения и закрепления "жизненных навыков", в дальнейшем легло в основу развития поведенческой информации [24]. Это, конечно, еще один яркий пример поризма в эволюции информационных систем.

Совершенствование механизма "благоприобретаемых" поведенческих реакций, обеспечивающего их лабильность и скоординированность, явно способствовало овладеванию экологическими нишами все большей размерности. Теперь для преуспевания наиболее высоко организованных животных, в первую очередь птиц и млекопитающих, развитые поведенческие реакции стали играть все более решающую роль. Постепенно процесс обучения "на собственных пробах и ошибках" стал дополняться процессом научения, когда молодые животные овладевали жизненно-важными навыками, подражая взрослым. Так начала формироваться "поведенческая информация", складывающаяся из научения и обучения, запасаемая впрок, про запас, в центральной нервной системе, используемая по мере потребности и, что особенно важно, способная передаваться от одних особей другим по горизонтали, а не только по вертикали, от поколения к поколению, как информация генетическая [25].

Собственно, зачатки горизонтальной передачи информации имели место и в случае генетической информации, путем трансдукции и трансформации, путем включения в геном отдельных клеток фрагментов ДНК погибших организмов; некоторые авторы этим механизмам придают важную роль в биологической эволюции [26, 27]. Однако такая горизонтальная передача генетической информации носила случайный и ненаправленный характер, мало чем в этом отношении отличаясь от мутационной и рекомбинационной изменчивости. В случае же поведенческой информации, не зафиксированной в генетических структурах и не способной поэтому передаваться от поколения к поколению в ходе размножения, горизонтальная передача стала единственным способом обмена информацией внутри сообществ животных, даже не обязательно ограниченных популяционными рамками, и только таким путем осуществлялась ее передача от поколения к поколению.

Так сложился второй информационный уровень – уровень поведенческой информации. Генетическая информация программировала лишь структуру устройства, способного создавать и/или воспринимать поведенческую информацию, сохранять и реализовывать ее в поведенческих реакциях, а также передавать от одного организма другому, независимо от степени их генетического родства. Это, конечно, значительно более лабильная информация, чем генетическая, легче видоизменяемая в соответствии с изменениями ситуации и сплачивающая в единое целое большие сообщества – стада, стаи, популяции обладающих ею организмов. Носителями такой информации служат, как мы уже отмечали (см. главу 2), структуры нервной системы и – при ее передаче – световые и звуковые сигналы, а в роли операторов этой информации выступают ненаследуемые поведенческие реакции, обеспечивающие целесообразность поведения высших животных при весьма сложных жизненных ситуациях, подстерегающих их в повседневной жизни. Суммарное количество информации, кодирующей структуру и деятельность таких высоко организованных систем, с течением времени существенно возрастало.

Свойства поведенческой информации были те же, что и генетической, хотя принципиально различались носители и операторы. Но даже не это, пожалуй, главная роль, которую сыграла поведенческая информация в эволюции информационных систем. Основная ее функция состояла в том, что развитие и совершенствование операторов, ее обеспечивающих, подготовило фундамент для возникновения информации логической и, на ее основе, информационных систем 2-го рода.

Может быть, потому, что у приматов поведенческая информация играла особенно важную роль в их процветании в экологических нишах высокой размерности, а может быть, потому, что именно у приматов блок операторов, призванный воспринимать, создавать и использовать поведенческую информацию (в первую очередь головной мозг), был организован наиболее "удачным" образом, у этой группы животных в ходе дальнейшего развития головного мозга и второй сигнальной системы, призванной обеспечивать обмен поведенческой информацией, около 40 млн. лет назад произошел очередной араморфоз [28] – возникла способность передавать сигналы, регулирующие поведение, не только от особи А к особи Б, но также от особи А через особь Б к особи В. Это была искра, породившая возникновение и взрывоподобное развитие нового вида информации – логической. Это был, пожалуй, последний поризм в истории развития информационных систем на биологическом уровне. Это был прорыв за пределы биологической эволюции, приведший к тому, что информация впервые приобрела возможность существовать вне кодируемых ею операторов – существовать в форме условных сигналов или сообщений, передаваемых от индивида к индивиду не для немедленной регуляции их поведенческой активности, а для "запасания впрок" и использования там и тогда, когда она сможет "пригодиться".