Зачем Природе обозначение?

Сложившаяся ситуация поднимает интереснейший вопрос. Живая материя не существует без информации, а информация – без обозначения. Почему же столь велика роль обозначения? Живая материя составляет некую часть Вселенной и выходит, что, не будучи обозначенной, эта часть Вселенной не способна существовать?! Для кого или для чего потребно обозначение – если не говорить о Боге?

Ответ очень любопытен и не содержит никакой мистики.

Код, по определению, должен допускать разные варианты построения. Если бы обозначение являлось точной копией обозначаемого объекта (оригинала), то оно было бы однозначным, безвариантным. Поэтому для существования кода принципиально необходимы какие-то отличия обозначения от оригинала. Обычно обозначения отличаются от обозначаемого объекта, уже начиная с элементов. Элементы обозначений, как правило, более удобны (чем элементы обозначаемого объекта) для хранения, передачи, копирования и других операций. Очень часто в большой группе сходных объектов используется какая-то одна удобная, стандартная система обозначений (например, алфавит). К такому приёму прибегают и человек, и Природа. Но, при обязательном отличии обозначений от оригиналов, между ними всегда сохраняется соответствие!

В этом и заключён смысл использования информации, смысл замены оригиналов обозначениями. Выигрыш от использования информации – как для Природы, так и для техники – в удобном отличии свойств обозначений от свойств оригиналов при сохранении принципиального соответствия между ними. Без выполнения этих двух требований замена оригиналов обозначениями была бы бесполезной, лишённой смысла.

Итак, достоинство информации в том, что, при существовании соответствия между оригиналом и его обозначением, последнее всегда чем-то удобнее оригинала (обычно – удобнее в хранении, передаче, математической обработке). Например, чертежи домны легче перевезти из одной страны в другую по сравнению с самой домной. Достоинство генетического кода проявляется, например, в его химической прочности – в истлевших останках мамонта бесполезно искать хорошо сохранившиеся белки, но часто их код можно установить по сохранившейся ДНК. Мы ещё не можем послать за пределы Солнечной системы человека, но уже отправили пластину с информацией о нём и т.д. Вот чем полезна информация, вот почему она так широко используется Природой и человеком.

Соответствие между оригиналом и его обозначением, как правило, бывает довольно сложным. Примером особенно сложного соответствия может служить секретная, шифрованная информация, которая, тем не менее, остаётся обозначением некоего оригинала. И тут главный выигрыш – в различии свойств оригинала и его зашифрованного обозначения, в данном случае – различие в степени защищённости тайны, защищённости от противника.

Особое значение имеет различие в размерах оригинала и его, как правило – более компактного, обозначения. Этим определяется экономное расходование вещества и энергии, ряд других практически важных достоинств обозначения.

Применительно к живой материи, различие в размерах оригинала и обозначения часто реализуется за счёт принципа макропликации. Этот термин предложен С.В. Македоном для обозначения естественных процессов, в результате которых информация, зафиксированная на молекулярном уровне, реализуется в более крупном масштабе, например, более крупными молекулами, и принимает вид более крупных структур, вплоть до организма.

На низшем размерном уровне примером макропликации является синтез белковых агрегатов – микротрубочек, центриолей и др. – по информации, представленной в виде более компактной последовательности нуклеотидов ДНК. На высшем размерном уровне примером макропликации служит развитие крупного организма по информации, зафиксированной в геноме оплодотворённой яйцеклетки.

Макропликация и информация внутренне тесно связаны. В широком смысле, макропликация– это такой переход от обозначения к оригиналу, который сохраняет некое соответствие между ними, но обязательно содержит элементы изменения масштаба. Отличие в масштабе (обычно – уменьшение, реже – увеличение) относительно оригинала – как правило, свойство всякого обозначения, всякой информации.

Итак, достоинство информации в том, что, при существовании соответствия между оригиналом и его обозначением, обозначение всегда чем-то удобнее оригинала. Это объясняет, зачем живая материя применяет обозначение, информацию, ради чего они так широко используются Природой и человеком.