Re: Informazione, piccoli quesiti

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Mon, 25 Mar 2002 20:07:06 +0100

Massimo S. ha scritto:
> A me sembra molto poco sterminata, anche pensando al quantitivo di
> informazione potenzialmente contenuto in un essere umano, non parlo
> dell'informazione contenuta nel cervello, ma nella "configurazione" di
> cellule, tessuti, organi ed elementi subcellulari.
> 100MB mi sembrano un po' pochi per "contenere" un essere umano eppure esso si
> sviluppa a partire dal DNA.
>
> Qual'e' la soluzione del paradosso?
> Forse gran parte dell'infromazione proviene dall'ambiente esterno durante la
> crescita dell'essere umano.
>
> Oppure il DNA usa una efficentissima tecnica di compressione
> dell'informazione tale da far vergognare il formato ZIP :-)

Roberto Rosoni ha scritto:
> Beh, ho letto che in certi microrganismi sono stati trovati dei geni
> sovrapposti, per cui, oltre alla codifica di una certa proteina utile,
> shiftando di una base la lettura della stessa sequenza di DNA si ottiene
> un'altra proteina utile.
> Non so che questa tecnica valga anche per il DNA di organismi superiori.
Non so neanch'io, ma non credo che possa essere usata in modo estensivo.
Mi fai venire in mente che molti molti anni fa, studiando il software di
base non so se dell'Apple II o di una macchina Commodore, scopersi che
un trucco del tutto simile era stato usato per risparmiare spazio: una
stessa sequenza di bytes veniva interpretata come istruzioni diverse (e
utili), a seconda se si partiva dall'indirizzo n o da n+1...

> Gli aspetti pero' piu' importanti per capire come si possa codificare un
> essere umano con cosi' poche informazioni sono due.
>
> Anzitutto moltissimi aspetti di un organismo non sono codificati
> ESPLICITAMENTE nel DNA. Non c'e' un gene che dice come fare un cervello
> sinapsi-per-sinapsi.
> Se non mi sbaglio quando nasciamo non "vediamo" davvero. Il cervello impara
> nei primi mesi a vedere creando le connessioni necessarie perche' le
> informazioni della retina abbiano congruenza interna e con gli altri sensi.
Senz'altro vero, anche se credo che sia anora molto misterioso come cio'
avvenga esattamente.
Ma e' chiaro che la rete delle connessioni nel cervello e piu'ingenerale
nel sistema nervoso sorpassa di molto, come quantita' d'informazioni
necessaria, quella presente nel genoma.

> Il secondo aspetto e' matematico. Non a caso molte strutture negli organismi
> viventi hanno un aspetto decisamente frattale ed autosimile. I villi
> intestinali, le ramificazioni dei capillari o dei bronchi ne sono ottimi
> esempi.
> Ho visto un filmato in cui Mandelbrot, il matematrico che ha dato nome al
> celebre insieme, in cui spiegava le nozioni di frattale e di autosomiglianza
> usando un cavolfiore come esempio.
(BTW: io direi "autosimilitudine", non "autosomiglianza")

> Ci sono semplicissime funzioni ricorsive, descrivibili con poche decine di
> bit, che generano perfette "felci": piante il cui aspetto descritto
> esplicitamente in ogni dettaglio richiederebbe migliaia, o milioni, di bit.
> Chi ha giovato un po' con FractInt, sa bene di cosa sto parlando.
So bene: mi hai ricordato che un tempo, dopo aver letto un articolo su
"Byte", scrissi un programma che disegnava a quel modo una felce. L'ho
cercato, ma non mi riesce di trovarlo :(

> In altre parole molte delle informazioni nel DNA non sono direttamente
> istruzioni per la costruzione del fenotipo, ma "algoritmi" che operando a
> loro volta creano le strutture volute.
Questo pero' significa che in effetti la struttura di certe parti di un
organismo richiede pochissima informazione. Sicuramente organi come il
polmone hanno caratteristiche frattali, mentre d'altra parte non e'
rilevante, per la loro funzione, specificare le ramificazioni in ogni
singolo dettaglio.
Altri organi, come muscoli od ossa, sono distruttura assi piu' semplice
e ripetitiva, per cui non richiedono molta informazione.
Tutto sommato ne vedo necessaria molta di piu' a livello della
biochimica cellulare: gli enzimi sono molecole molto critiche anche
nella disposizione spaziale (terziaria), non solo nella successione
degli aminoacidi. E questa non puo' essere "appresa": deve funzionare
bene da subito...

Ma forse in un NG di fisica siamo un po' OT.
Pero' debbo dire che i biologi tendono a trattare questi argomenti in
modo un po' troppo qualitativo e vago, per i miei gusti.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Mon Mar 25 2002 - 20:07:06 CET