HU  |   RO  

Korunk 2007 Október

A bioinformatológia – új metatudományos szemléletmód a biológiában (II.)


Bárány-Horváth Attila – Uray Zoltán

 


4. Az információ fogalma és főbb típusai*


Ahhoz, hogy az információ fogalmát meghatározzuk, azonosítanunk kell az információ legközelebbi nemét, „genus proximum”-át. Elfogadjuk azt az elképzelést, mely szerint három ősok, alapok (princípium) létezik: erőprincípium (energia), tömegprincípium (anyag) és minőségprincípium (információ). Ekkor – értelemszerűen – a következő alapvető információtípusokat különböztetjük meg:


1) Strukturális információ (SI)


Általában fizikai valóságként létező, az anyag szerkezetébe integrált, statikus jellegű, tároló-megőrző funkciójú, a térben való (topo-grafikus) szerkesztés, rendezés minőségprincípiuma. Ennek az információtípusnak is eredete-forrása legtöbbször valamilyen kölcsönhatás (interakció). Ez az információféleség irányítja, szabályozza az energia beépülését az anyagba.


Gondoljunk például a makroerg kötésekre, de az összes kémiai kötések, valamint a részecskék közt fellépő egyéb fizikai kapcsolatok diszpécserére, koordinátorára. Meghatározza a hatóerők irányát, az anyagok minőségéből származó affinitást, vagy – például a kvarkok esetében – a „színek” kombinációját is definiálja stb. Tehát a részek kombinálódása elsősorban a strukturális információ (SI) feladata, vagyis filozófiailag megfogalmazva: a diszkontinuumokat reprezentáló részeket – kvarkok, elemi részecskék, nukleonok, atomok, molekulák, makromolekulák stb. – kontinuumokká, rendszerekké kapcsolja össze.


2) Dinamikus információ (DI)


Fizikailag létező, mozgásban levő, áramló anyagi része(cské)kre (pl. folyóvíz, véráram stb.) vagy energiaáramra (pl. hanghullám, fényhullám, radioaktív hullámok stb.) mint hordozó szubsztrátumra ültetett, azaz szuperponált  minőségprincípium. Ez az információtípus teszi lehetővé a nyílt rendszerek időbeli, illetve – jóval később – a biorendszerek negentropikus téridőbeli szabályozását, önszabályozását. Ez az információféleség rendkívüli hajlamot mutat a másolásra, megismétlődésre, replikációra, az önreprodukcióra, szaporodásra. A nyugalmi tömeg nélküli fotonok fénysebességgel száguldoznak (kb. 300 000 km/s). Ezért a fényhullá-mok a leggyorsabb információhordozók. A hanghullámok terjedése jóval lassúbb (330 m/s). Ezekhez mérten szinte csigalassúsággal „közlekednek” a szervezeten belül a véráram által szállított hormonok.


Minthogy a hőenergia az atomok és molekulák rendezetlen hőmozgásaként nyilvánul meg, alkalmatlan az információ szállítására. Mivel a hőmérséklet emelkedésével arányosan fokozódik az atomok és molekulák termikus mozgásának intenzitása, a hőmérséklet emelkedésével arányos az információpusztulás is. Az Univerzum expanziója keltette lehűlés éppen ezért információgerjesztő folyamat (Bárány-Horváth, 1998).


A lassúbb áramló információ (DI a – valamilyen anyagi részecskébe beírt – SI, amit egy anyag- vagy energiaáram szállít. A valóságban valamilyem módon áramlás útján mozgásba „kényszerítettt” statikus jellegű strukturális információ (SI). Ékesszóló kapcsolat a kétféle információ között. A papirosból hajtogatott csónak szerelmes levélként szállítja az üzenetet: „Szeretlek, mindhalálig!” A könyv – ebben a kontextusban – egy „terjedelmes” levélnek tekinthető.


3) Inherens információ (II)


A zárt, nyílt vagy biorendszer nagy mennyiségű strukturális (SI) és dinamikus információt (DI tartalmaz szerkezetébe integráltan. Így minden anyagi testet felépítő információ „bennefoglalt”, azaz inherens információ (II és fizikai valósággal rendelkezik. Ezért fogalmazhatunk úgy is: minden ontikus rendszer SI-je és DI-je inherens információt képez. Tehát az inherens strukturális információ (ISI), illetve az inherens dinamikus információ (IDI) csak fizikai valóságként létező objektumokban strukturáló és szabályozó entitás. Magától értetődik, hogy minél komplexebb egy rendszer, egy objektum, egy folyamat, annál több információ integrálódik szerkezetébe (ISI), szabályozó mechanizmusaiba (IDI), következésképpen annál több lehetőség adódik a különbözőségre, diverzitásra, ami nem véletlenül a biorend-szerek sajátja.


A genom fizikai valóságként létező genetikai információk (GI) tára, és ezek aránylag nehezen módosulnak (csak mutációval). Ilyenkor mindig először a genetikai anyagnak kell módosulnia. A genotípus változását nem mindig követi azonnal a fenotípus módosulása. De vannak olyan tényezők, mint a stressz, amelyek kikényszerítik az esetleg „szemérmesen” eltakart, álcázott változásokat, melyek benne vannak a genotípusban, de csak kritikus körülmények közt manifesztálódnak (Csermely, 2001; 2005a; 2005b). Másrészt a környezet hatása annyira erőteljes lehet, hogy különböző körülmények között egymástól eltérő fenotípusú egyedek jelennek meg, bár genotípusuk azonos.


4) Referenciális információ (RI)


Ez az információféleség jelöli a bármirol szóló ismereteinket, tudásunkat, következésképpen mindig hasonló (analóg) információ, de nem azonos (identikus) az eredetivel, azzal, ami abban az objektumban volt, amiből kivontuk (az inherens információval). Lényeges különbségek adódnak. Az inherens információ mindig fizikai valóságként létezik, míg a referenciális információ mindig leképzett, az előbbinek csak rövid kivonata, referátuma. Ezért ismereteink mindig tömörített, elvonatkoztatott információk, egyébként képtelenek lennénk átlátni őket (annál is inkább, mivel mind a beszéd, mind az írás is lineáris (1D = egydimenziós). A referenciális információk elsodlegesen az idegrendszerben keletkeznek az interiorizáció során, és csak a következő akció során, a testen kívüli leképzéskor (exteriorizáció), másodlagosan jelenítjük meg hangos beszédben, írásban, rajzban, szoborban, táncban, énekben, tudományos dolgozatban és sok száz egyéb formában.


A referenciális információ csak mint virtuális valóság létezik, megfoghatatlan, csak a hordozó jel anyagi jellegű, idegimpulzusok sorozata, mely meghatározott „csatornán” halad, ideghálózatok mintázata, szó, írás, ének, mozdulat stb. Ahhoz, hogy megmaradjon, a tudást reprezentáló információnak, elkerülhetetlenül saját kontextusában, egy képbe, egy modellbe kell szerveződnie (kognitív mintába), ellenke-zőleg elvész. Önmagában egy elszigetelt információ nem őrződik meg.


Minthogy a referenciális információ (RSI, RDI) leíró értékkel rendelkezik (deszkriptív jellegű), az eredeti objektum vagy jelenség, azaz a valóság tárgyaiba nem helyettesíthető vissza közvetlenül. Ezek az információk az adott objektum megismerésekor, megjelenítése és leképezésekor nélkülözhetetlenek, de felhasználni csak úgy tudjuk ismereteinket, hogy segítségükkel legyártjuk őket, létrehozzuk magát az objektumot: ismereteim alapján acélból, porcelánból stb. megfelelő hőértékű gyújtógyertyát gyártok az előre elkészített terv (műszaki rajz) alapján. Persze egy űrhajót is le tudunk gyártani, de egy élő sejtet – egyelőre – még nem.


Valójában a shannoni információfogalom (mely deduktív módon származtatható a kommunikációs képletéből) nemcsak technikai jellegű, de csak a referenciális információ (RI) fogalmát fedi le. Általánosítása így számos ellentmondáshoz vezetett.


5) Egyetemes vagy univerzális információfogalom (UI)


Az egyetemes információ (UI) fogalma – mint minden fogalom – valójában referenciális információt képvisel.


Az információ hőérzékeny, kettős megjelenésű (SI, DI fizikai valóságként létező vagy elvont (virtuális) minőségprincípium. A valóság tárgyai, sőt élő objektumai is ilyen inherens információt (II.) integrálnak szerkezetükbe, folyamataikba, míg a róluk szóló ismeret, tudás referenciális információt (RI) képez (mint maga az egyetemes vagy univerzális információfogalom, mely tipikusan csak absztrakció).


Referenciális információ csak azóta létezik, amióta az idegrendszerrel rendelkező állatok, illetve az emberek képesek interiorizálni, illetve exteriorizálni az információt a megismerés során. Minden információtípus több-kevesebb replikatív potenciával rendelkező minő-ségprincípium, mely az anyagot és energiát térben, időben és téridőben negentropikusan rendezi, szervezi, és melynek közreműködésével a másik két princípiumot (anyagot és energiát) zárt, nyílt és biorendszerekbe integrálja. Sőt ez utóbbi rendszereket negentropikusan fejleszti, komplexebbé „varázsolja” (evolúció), aminek legfontosabb eszköze a SI/DI-kooperáció. Valójában ez az a bizonyos univerzális információfogalom (UI), melyet olyan hőn kerestek, s melynek létezését a szkeptikusok tagadták (pl. Vekerdi László, 1978).


Méltán mondjuk, hogy az egyetemes információ fogalma is elvont, virtuális absztrakció, nem létezhet mint reális valóság ennyi ellentmondással terhelten. Csak a fogalmak, főként a gyűjtőfogalmak képesek egymással homlokegyenest ellenkező tulajdonságokat felölelni, mint amilyen az egyetemes információ fogalma is: statikus/áramló; fizikai valóságként létező/virtuális; benne foglalt/leképzett; minden valóságos  információt felölelő/elvont és lényegesített „információsűrítmény”.


Az élővilág megjelenéséig nem létezett csak dinamikus és strukturális információ (DI SI). E kétféle információ kooperációja (DI/SI) eredményezte a genetikai információ megjelenését (GI), mely még mindig csak fizikai valóságként létezik mint anyagi rendszerbe bennefoglalt, integrált inherens információ (II. A biorendszerek közül csak az állatok – és implicite az ember – mobilitása váltotta ki a neurális információ (NI) megszületését, amely már megjelenít és leképez, ezért csak virtuális valóságként létezik. Ennek a referenciális információnak (RI) csupán a hordozó szubsztrátuma, a jel létezik fizikai valóságként. Ilyen RI alapján ha valamilyen tárgyat hozunk létre (kőszakóca, helikopter stb.), akkor az információt – természetesen energiafelhasználás révén – „beépítjük”, integráljuk egy új „mesterségesen” létrehozott rendszerbe (kézimunka, áru, mesterséges rendszer, ember alkotta produktum stb.), függetlenül annak anyagi állagától.


(Folytatjuk)


* A tanulmány első része a Korunk 2007. augusztusi számában jelent meg. A záró rész novemberi számunkban lesz olvasható.


 


 


Vissza az oldal tetejére | Folyóirat | Főoldal