Новая наука о жизни

Если простое описание даже простейших статичес­ких форм представляет математическую проблему не­имоверной сложности, то описание изменения формы, или морфогенеза, еще труднее. Это предмет созданной Томом «теории катастроф», которая классифицирует и описывает в общих терминах возможные типы изме­нения форм, или «катастрофы». Он применяет свою теорию к рассмотрению проблем морфогенеза путем конструирования математических моделей, в которых конец или цель морфогенетического процесса — конечная форма представлена аттрактором в морфогенетическом поле. Он постулирует, что каждый объект, или физическая форма, может быть представлен та­ким аттрактором и что весь морфогенез «может быть описан через исчезновение аттракторов, представляю­щих начальные формы, и их замещение путем захвата аттракторами, представляющими конечные формы»[88]. Для разработки топологических моделей, которые соответствуют частным морфогенетическим процес­сам, найдены формулы в результате сочетаний проб и ошибок с вдохновенными догадками. Если математиче­ское выражение дает слишком много решений, в него должны быть введены ограничения; а если функция слишком ограничена, вместо нее используется более общая функция. С помощью таких методов Том наде­ется со временем получить возможность построить топологические выражения, которые соответствуют деталям реальных морфогенетических процессов. Но даже если эта надежда оправдается, такие модели, вероятно, не позволят делать количественные предска­зания. Их главная ценность в том, что они могут при­влечь внимание к формальным аналогиям между раз­личными типами морфогенеза[89]. На первый взгляд для этого топологического подхода кажется наиболее при­емлемым математический формализм теории инфор­мации. Но на самом деле область применения теории информации очень ограниченна. Изначально она была разработана инженерами телефонных устройств в свя­зи с передачей посланий от источника через канал к приемнику; она занималась главным образом тем, как характеристики канала влияют на количество инфор­мации, которая может быть передана за данное время. Один из основных результатов состоит в том, что в закрытой системе приемнику не может быть передано информации больше, чем содержалось в источнике, хотя форма информации может быть изменена, напри­мер, от точек и тире азбуки Морзе можно перейти к словам. Информационное содержание события опре­деляется не тем, что случилось, но лишь по его отноше­нию к тому, что могло бы случиться вместо него. Для этого обычно используются бинарные символы, и тогда информационное содержание передаваемого образа определяется числом положительных или отрицатель­ных решений, которое требуется для выбора класса этого образа среди известного числа классов.