Informace jako výraz různorodosti v objektech a procesech živé a neživé přírody •člověk - součást přírody •souvislost všeho se vším → informace • v celé živé a neživé přírodě •smysl informace vytváří kontext, informace neexistuje jinak než v kontextu •informace propojují svět v časoprostoru - vertikálně i horizontálně •propojují jednotlivé části světa i vesmíru v jediný celek •smysl informaci dává až informační procesor - interpretuje informaci v kontextu Informace jako výraz různorodosti v objektech a procesech živé a neživé přírody •informace je pojem, který se • netýká pouze člověka a • společnosti, ale i přírody, • celého vesmíru •studují i přírodní vědy - fyzika, chemie, neurofyziologie.. •jednotící pojem – evoluce – proces narůstání množství informace (uspořádanosti) •vše, co dosud vzniklo, vzniklo buď: Øevolucí přirozenou (spontánní vesmírnou aktivitou) Øevolucí lidské kultury (evoluční sociokulturní aktivitou) - uplatnění vůle a osobitosti člověka evoluce2x Biologická informace replikace krystalů •možný původ na úrovni hmoty - krystaly jako předobraz života, vzniká spolu se životem na Zemi •živá hmota má specifické části pro příjem, zpracování a využívání informace – živočichové vnímají, hodnotí, reagují •biologické systémy schopné získávat, uchovávat a přenášet informace – tkáň informuje tkáň pomocí hmotných prvků Biologická informace •živé organizmy biologické informace komunikují – základ vývinu a zdokonalování živé hmoty •živé organizmy regulují svoji materiální složku pomocí informačních mechanizmů už na molekulární úrovni •primitivní sémantický obsah – živé organizmy registrují a vyhodnocují změny ve svém okolí – potrava, sebereprodukce, reakce na nebezpečí animal communication Biologická informace •tři druhy biologické informace: Øgenetická informace – zděděná, hmotný nosič DNA Ølátky tvořené uvnitř organizmu, obsahující informaci – bílé krvinky, hemoglobin, hormony … Øontogenetická informace – biosociální, individuální vývoj a učení organizmu, dorozumívání organizmů mezi sebou a se svým prostředím Genetická informace •Genetická informace – instrukce pro syntézu bílkovin, které jsou stavební látkou buněk •Genom – kompletní sada genů •Lidský genom: 60 000 – 80 000 genů, 23 párů chromozomů, poslední je pohlavní (X – ženy, Y – muži) •dvě sady genomu v jádře každé buňky, po jednom v pohlavních buňkách, červené buňky genom neobsahují •nositel molekula DNA, třípísmenné řetězce A, C, G, T (adenin, cytosin, guanin, thymin) • Genetická informace •Kopírování: •1. REPILKACE (zdvojování) – předávání celé sady rodičovských genů po rekombinaci otcovských a mateřských úseků do tvaru dvojité šroubovice •2. TRANSLACE (přepis) – kopie tvořena místo DNA z informační RNA ® thymin nahrazen uracilem. RNA čte ribozom, každý třipísmenkový kodon přeložen do jedné z 20 aminokyselin, jejich spojením (zajišťuje transferová RNA) tvořeny bílkoviny – z těch tvořeno tělo. •Chyby v replikaci = mutace • Látky tvořené uvnitř organizmu •NEURONÁLNÍ SYSTÉM •zachycení a vyhodnocení podnětů působících na organismus, koordinace reakce • • • •informace zpracovávána a přenášena neurony • kódována jako chemický a elektrický signál • mezi neurony a synapsemi se smyslovými buňkami synaptická štěrbina • z vezikul vylity neurotransmitery (chemický mediátor) - úsek Introductory Psychology II. HarperCollins College Publishers, 1993. [online]. [cit. 2002-04-22]. Dostupný z: http://www.phil.muni.cz/psych/informace%20o%20studiu/sylaby/data/sylab/vasina/mozek/1.jpg Látky tvořené uvnitř organizmu •neurosekrece vyvolá na synaptické membráně neuronu synaptický potenciál, velikost určována množstvím neurotransmiteru •podle povahy synaptického potenciálu stav excitační – depolarizace (1) a stav inhibiční – hyperpolarizace (2) •synaptický potenciál se šíří od vstupní membrány neuronu do oblasti iniciálního segmentu neuronu (úsek A) •pokud depolarizace překročí prahovou hodnotu, po axonu se šíří elektrický akční potenciál (B, C, D) za výměny iontů Na + a K + (3). Látky tvořené uvnitř organizmu •ENDOKRYNNÍ SYSTÉM •probíhá v něm humorální komunikace •analogový: hormony uvolňovány naráz či pulzně do krve •informace kódována jako modulace amplitudy nebo frekvence sekrečních pulzů •reguluje funkci či strukturu cílových orgánů •hormonální rytmy – regulace v minutách – hodinách, 5x pomalejší než nervové rytmy (milisekundy) •př. inzulín Látky tvořené uvnitř organizmu •IMUNITNÍ SYSTÉM •distribuovaný systém, rozhoduje co, kdy a jak intenzivně udělat •spouští informace, že je něco špatně •® buňky s receptory na mikrobiální molekuly (př. makrofág – pohlcování větších buněk) ®receptory na různých buňkách vážící molekuly signalizující nebezpečí či destrukci tkáně ®harmonický akční práh (tuneable activation threshold) – významné odchylky od normálních podmínek Látky tvořené uvnitř organizmu •reakce agresivní a regulační balancování •obranná funkce – různé imunitní buňky mobilizovány k boji proti rozličným biologickým druhům a patogenům •homeostatická funkce – hojení zranění a přestavba tkáně •cytokiny – extracelulární chemikálie sloužící jako signální molekuly •každý cytokin má několik funkcí a každou funkci ovlivňuje několik cytokinů – při podráždění receptorů vždy vylučováno několik cykokinů • Látky tvořené uvnitř organizmu •informace v systému je přenášená několika harmonicky sladěnými cytokiny, roli hraje i čas •časování a velikost imunitní reakce kritická - komponenty účinné či léčící mohou mít jinde škodlivý účinek •immunoinformatika – obor studující jak imunitní systém generuje, posílá, zpracovává a skladuje informace • Biosociální informace •předávaná negeneticky, souvislou animální tradicí •informace kumulovaná živočišnými společenstvími •zárodky lidské kultury hluboko v biologické evoluci •biologická x sociální informace? • • Protokultura •předobrazem kultury člověka • •naučené dovednosti předávané organizmy z generace na generaci • •projev genů x přenos kulturní informace – obtížné experimentálně ověřit Příklady biosociální informace •rostliny – cítí, reagují na impulzy z vnějšího prostředí, schopné přijímat a uchovat informaci, některé mají i zvukovou řeč •př. – rostliny v květináči vylučující šťávu sledovány přístroji. V určitou dobu rostliny zality, později rozsekány na kusy. Vyhodnocení přístroji – v 1. situaci rostliny reagují normálně, v 2. situaci při objevení člověka s mačetou velké výkyvy křivek → rostliny se „lekly“, vnímání nějakého procesu •př. – o šíření požáru rostliny informavány dříve, než je požár v jejich dosahu, stahují listy do obranné polohy. Rostliny si sdělují, že jim hrozí nebezpečí Artefakty v protokultuře •hmyz – jazyk chemický – sociální hmyz (mravenci) •včely komunikují pomocí tance – sdělují, jakým směrem a jak daleko je potrava, kolik jí je pheidole kingi instabilis 81 včelí tanec 124 Kasta mravence rodu pheidole kingi instabilis t a n e c v č e l Příklady biosociální informace •ryby – vnitřní ucho ryb schopné rozpoznat 5 druhů zvukové informace – o nalezení potravy, nebezpečí, ochraně, o místu a směru pohybu, o vzájemném styku samičky a samečka. Komunikují i pomocí světelných, elektrických, chemických a hydromechanických signálů •ptáci – krákání, štěbetání, zpěv, ale i další druhy informací. Slouží dorozumívání, poznávání jevů a věcí v prostoru, komunikace s člověkem •př. ptačí zpěv vymezuje obývané teritorium, u některých ptáků se melodie dědí učením – protokultura Rozlišení projevu genů a animální tradice •přenos vzorců ptačího zpěvu severní polní špaček 34 •projev genů •parasitičtí ptáci (kukačka, špaček polní) Kopulační postoj samice špačka polního Rozlišení projevu genů a animální tradice •animální tradice •dialekty „ptačího jazyka •laločník sedlatý •drozd mnohohlasý •africký ťuhýk •učení melodie nejen v mládí, ale v jakékoli fázi života laločník sedlnatý 173 africký ťuhýk-laniarius erythogaster-117 [USEMAP] [USEMAP] [USEMAP] Novozélandský laločník sedlatý Africký ťuhýk [USEMAP] Příklady biosociální informace •př. z Porýní odvezeni malí čápi do Polska na jedno z Mazurských jezer – nebyli schopni najít cestu do teplých krajin. Převezeni zpět do Porýní na rodný rybník – okamžitě se vydali na cestu. Nemohli najít správný záchytný bod? Dědí se informace ve formě představy o cestě? •zoo na Floridě – volavky šedé chodily volně po parku. V zoo se prodávalo krmivo pro rybičky. Jedna volavka zjistila, že když hodí krmivo do vody, shluknou se tam rybičky, proto tam začala volně položené krmivo házet sama – učení se, komplikovaná informace Artefakty v protokultuře •manuální zručnost •imitace ústřičník velký 168 Dvě techniky lovu ústřičníka velkého Artefakty v protokultuře sýkorka modrá 178 •invence Sýkorka modrá Příklady biosociální informace •živočichové – informování podmíněno úrovní struktury biologického systému, citlivostí smyslů, komunikativními schopnostmi, vyvinutostí CNS… •př. hladový šakal má dvě možnosti: • 1. počká, až se pštros vylíhne a pak ho sní • 2. nechá vejce být a odběhne • Ale: jednou šakal podebral packama kámen a podařilo se mu vejce rozbít. Složitým vývojem dnes šakalové tuto schopnost dědí •galapážská pěnkava trny na lov larev •mořská vydra – kamenem rozbíjí schránky mořských měkkýšů • • Artefakty v protokultuře •supi – rozbíjejí pštrosí vejce kameny z výšky •makakové • - mytí sladkých brambor • - vhazování pšenice/písku do vody •př. delfíni se dorozumívají pomocí široké škály hvizdů a skřeků – např. varování před nebezpečím. Při pokusu se zjistilo, že hejna v Atlantickém oceánu nahranému varování delfínů z tohoto oceánu rozuměla, ale v Pacifickém oceánu ne •vlastní jména delfínů • • Artefakty v protokultuře •šimpanzi – protojazyk znaková řeč • - po stolici se utírají listím • - třísky odstraňují blechy z chodidel • - lov termitů šimpanzi 167 Šimpanzi lovící termity LITERATURA •BONNER, John T. The Evolution of Culture in Animals. New Jersey : Princeton University Press, 1980. 204 p. ISBN 0-691-02373-5. •RIDLEY, Matt. Genom: Životopis lidského druhu v třiadvaceti kapitolách. Praha : Portál, 2001. 286 s. ISBN 80-7178-507-5. •ŠMAJS, Josef. Drama evoluce: Fragment evoluční ontologie. 1.vyd. Praha : Hynek, 2000. ISBN 80-86202-77-1. •ŽATKULIAK, Ján G. Základy informatiky. 1. vyd. Bratislava : Slovenské pedagogické nakladateľstvo, 1978. 277 s. •