Прозрение

Но существует проблема применения этого алгоритма в организмах. Не известна его биохимическая интерпретация. Действительно, если различные элементы наследственной информации в разной степени доступны изменчивости, то, как это реализуется в организмах? Здесь мы не видим другого пути, кроме использования еще одного алгоритма.

3.3. Алгоритм восстановления испорченной информации

Этот алгоритм играет вспомогательную роль и предназначен для обеспечения работы первых двух алгоритмов.

Никакая физическая преграда не сможет защитить наследственную информацию в течение длительного времени, так как внешние факторы могут быть сильны непреодолимо, тем более, что у организмов нет ничего подобного. Но в теории информации известно много алгоритмов восстановления испорченной информации; выберем простейший из них и, как кажется, наиболее подходящий [1]. Это, так называемый, алгоритм «голосования». В простейшем случае это просто многократная передача по каналу связи одной и той же информации. Например, в обычном разговоре кто-то что-то не расслышал; он просит повторить сказанное.

При реальной работе этого алгоритма информация многократно повторяется и затем периодически сравнивается и исправляется при подсчете количества одинаковых элементов. Если это количество больше половины, то остальные элементы устанавливаются такими же.

Приведем небольшой пример для пояснения действия этого алгоритма (Рис. 6). Напишем на бумаге несколько колонок (не менее трех) одинаковых цифр, например номер телефона. Эти колонки располагаются так, чтобы их строки совпали. Заменим часть цифр случайным образом, т. е. испортим информацию. На рисунке испорченная информация (второй столбик цифр) выделена. Затем цифры сравним в строках. Если одинаковых цифр в строке больше половины, то остальные исправляются в соответствии с ними. Информация восстанавливается. Легко подсчитать вероятность случайной порчи более половины элементов строки. Она резко уменьшается с увеличением числа наших одинаковых колонок. При повторении информации более десяти раз эта вероятность становится настолько малой, что можно говорить лишь о ее логарифме.

Присутствие этого алгоритма в реальном мире, несомненно. Действительно, в человеческом обществе информация многократно повторена и регулярно сравнивается. Алгоритм работает автоматически, и мы не думаем о возможной потере ценной информации. Она повторена в различного рода записях (в книгах и т. д.), в памяти отдельных людей. Известное выражение о «неистребимой силе Жизни» также связано с этим алгоритмом. И, наоборот, в истории известно немало примеров, когда какая-нибудь ценная технологическая идея передавалась только от отца к сыну и рано или поздно терялась.

Рис. 6. Работа алгоритма восстановления испорченной информации

Мы берем на себя смелость предположить, что такой алгоритм есть в биохимических структурах организмов и, видимо, воплощен в структуре хромосомы. Если в ДНК наследственная информация многократно повторена [22, 26], то при многократном свертывании при укладке ДНК в хромосому одинаковые участки легко могут оказаться друг против друга, что необходимо для их сравнения (Рис. 7). Они могут быть сопоставлены и затем исправлены, например специальным ферментом.

Косвенные подтверждения этому таковы:

1. Известно, в ДНК одинаковая информация записана многократно. Число повторений одинаковых генов достигает многих тысяч [22] (проблема избыточной ДНК).

2. Некоторые регуляторные механизмы генома, при новом осмыслении их с учетом необходимости работы этого алгоритма, могут оказаться предназначенными именно для его осуществления.

3. Исходя из принципа работы алгоритма накопления опыта, жизненно важная наследственная информация о всех предыдущих ступенях эволюции организма сохранена в нём, и в то же время редупликация ДНК и синтез белков описываются в известной нам литературе как однократный процесс, без всякого контроля информации. Это вызывает большие сомнения, потому что вероятность ошибок в таких процессах чрезмерно велика. Известный механизм восстановления испорченной последовательности нуклеотидов [2, 19] также не выдерживает критики в смысле большой вероятности появления повторных ошибок. Алгоритм восстановления испорченной информации предполагает тысячекратное повторение.