"Het is alsof het DNA de bouwstenen bepaalt heeft voor een fabriek maar of er uit die fabriek grasmaaiers of treinstellen te voorschijn komen dat wordt weer ergens anders door bepaald namelijk door de omgeving en de behoefte van de omgeving maar die ligt dus niet vast maar ontstaat in tijd en ruimte. Dat is dus geen magie maar wel structurele onzekerheid. "
Je moet DNA
altijd zien als een molecuul dat een interactie aangaat met zn omgeving. Er bestaat in feite niks anders dan dat raakvlak. Ook in jouw voorbeeld van specialisatie is het het (identieke) DNA van de buren dat een interactie aangaat met de desbetreffende cel. En het grappige is dus dat het dezelfde kopie van het DNA is. Het stuurt, via een omweg, zichzelf aan.
Er is wat dat betreft niet zo veel verschil tussen een cel die zichzelf kan bewegen en een cel die zichzelf specialiseert.
Cellen communiceren via moleculaire signalering. Een cel specialiseert omdat het signalen uit zijn omgeving krijgt die zn DNA aansporen om zich iets anders te gedragen.
De onzekerheid, als je die al persee zoekt, zit hem in de statistische signalering en de algemene entropie in de omgeving.
Ik zie geen probleem in het simuleren van dit soort interacties. Het vereist wel enorm veel computing power dus ik denk niet dat we dat snel op enige schaal gaan zien. DNA alleen al is zo enorm dynamisch en gaat zo een comlexe interactie aan met zn directe omgeving dat we dat
voorlopig niet op moleculair nivo zullen kunnen simuleren (en dan voor elk celletje los).
Ik ben tot het inzcht gekomen dat systemen in zn algemeenheid altijd in een entropie-band bestaan.
Een systeem heeft aan de ene kant structuur nodig om samenhang te krijgen. Aan de andere kant is dynamiek niet mogelijk in ons universum zonder chaos en dus moet elk systeem ergens chaos herbergen om beweging mogelijk te maken. Ik praat dan over fysieke systemen die gebruik maken van de eigenschappen van het universum. Waar het systeem zn entropie vandaan haalt maakt niet zoveel uit. Ook onze abstracte ideeen hebben allemaal entropie nodig om werkelijk te worden.
Dus tot zover ben ik het wel met je eens.
Wat ik anders zie is dat die entropie verder niet als informatiebron hoeft te dienen voor het desbetreffende systeem.
Het mooie aan entropie is dat het als een soort ijsbaan werkt. Het kan een soort bodem vormen voor infromatie waarbij bepaalde informatie binnen het systeem niet gehindert wordt door de individuele informatie van de drages in de bodem. Die bodem zorgt dan voor een soort scheidingslaag (scheiding van informatie) waardoor een systeem zich (meer of minder) vrij over het oppervlak kan bewegen. Zo is het onwaarschijnlijk dat jij blijft haken achter het electromagnetisch veld van een enkel atoom. Je hebt namelijk te maken met het gemiddelde van triljoenen electromagnetische veldjes van atomen en dat gedraagt zich anders.
Het lijkt een beetje op hoe air-hockey werkt. Je hebt een heleboel gaatjes waar turbulente (chaotische) lucht uit komt. Maar waar je uiteindelijk mee te maken hebt is een luchtkussen veroorzaakt door heel veel gaatjes. Je weet niet meer uit welk gaatje een bepalde luchtmolecuul kwam als je er met je puc tegenaan komt. Het enige waar je een interactie mee aangaat is een chaotische wolk van de combinatie van alle gaatjes. En daarom glijdt je puk netjes over een virtueel oppervlak gemaakt door gerichte chaos uit discrete gaatjes.
Schaal lijkt dus te middelen!
En aan de andere kant van het spectrum heb je statisme, orde.
Dat zorgt er voor dat een systeem zn vorm kan behouden en niet verzwolgen wordt door entropie.
Mijn stellig is dus dat
elk werkelijk systeem zowel kenmerken van orde als kenmerken van chaos
moet bezitten, anders kan het niet werken.
Het is dus niet zo gek dat ook leven op aarde beide kenmerken vertoont.
Dat is ook waarom we dynamisch met onze omgeving om kunnen gaan. We zijn per definitie een informatiesysteem dat opgespannen is tussen orde en chaos.
En dus is alles dat we kunnen ergens ook verankerd in deze begrippen. We gaan beide dus ook tegenkomen als we leven onderzoeken!
Wil je dus een beetje knappe simulatie maken dan hou je ook rekening met beide extremen.
Als je naar het filmpje kijkt dan zie je dat de voorgeprogrammeerde beweging van de virtuele worm heel wat entropie (chaos) in zn omgeving weet te dumpen. Wat je direct ook kan zien is dat die chaotische beweging van het water gelijk weer invloed heeft op de beweging van het worm model. Dat is dus al gratis entropie.
Verder neem ik aan dat ze zaken als temperatuur gaan simuleren en dat is ook een entropiebron. Dan krijg je ook allerlei quanummechanische entropie maar die zit zo ver weg van ons dat het zo'n informationele ijsbaan maakt waar we niet zomaar doorheen kunnen kijken. We gebruiken die entropie (als organisme) dus juist op een enorm uitgemiddelt nivo. Voor ons als macromechanismes is de invloed van individuele energiefluctuaties niet te meten maar hebben we wel te maken met een sterke invloed van alle energiefluctuaties bij elkaar opgeteld en daar een gemiddelde van te nemen. Het universum zelf blijkt informatie dus te middelen afhankelijk van de verhoudingen in schaal.
Dat is dus ook de reden dat we uberhaupt zinnige simulaties kunnen doen van stukjes van ons universum. We kunnen, als we de processen begrijpen, gewoon een aanname doen over een gemiddelde en dan blijkt het meestal wel te werken. En er is vooralsnog niets dat aanwijst dat het mechanisme van leven zich anders gedraagt.
Het mooie aan leven is dat het geevolueerd is om erg robuust te zijn tegen gangbare vormen van externe entropie. Met andere woorden, het systeem van leven (met DNA enzo) is vrij goed in staat om met de meest uiteenlopende omgevingen om te gaan.
Het is zelfs zo dat cellen niet eens op zuurstof hoeven te lopen. Er zijn eencelligen die het zonder zuurstof doen. En het is juist die structurele onzekerheid waardoor dit mogelijk wordt.
Maar goed, dit heeft nog niet zoveel met deze simulatie te doen.
Wat je in het filmpje ziet zijn de eerste tests voor het bouwen van een omgeving van de worm. De worm die je ziet is nog behoorlijk abstract. Het is niet meer dan een polygoonmodel met delen die ze kunnen samentrekken enzo. Wat wel al klopt zijn de krachten waarmee de toekomstige cellen verbonden zijn.
Het doel van de simulatie in dit filmpje is vooral om de omgeving te bouwen.
Een paar filmpjes terug was de 'worm' niet meer dan een velletje dat nog niet op druk was gebracht met gesimuleerde watermolecuulen. Wat je dus ook zag was dat de worm gewoon instrotte. Later werdt de druk in het wormomhulsel aangebracht en zodoende kon deze simulatie worden gemaakt.
Ik denk dat ze
uiteindelijk, als de computing power het toelaat, het beestje op moleculair nivo willen simuleren. Maar dat gaat echt nog veel te ver op dit moment.
En ondanks dit feit dat het nu nog om een simpel synthetisch aangestuurd velletje polygonen gaat in een best wel neppige omgeving ziet et er toch wel een beetje levend uit.
Het grappige is dus ook dat wij leven herkennen door zn interactie met de omgeving. Domme systemen die een complexe interactie aangaan met hun omgeving zien wij dus al snel als leven.
De vraag wordt dan al snel: 'wat is leven eigenlijk?' en gelijk daarna: 'hoe complex
moet een systeem zijn om het als leven te mogen zien?'.
Allemaal lastige vragen maar ik heb geloof ik alweer veel te veel geschreven...
Leuk denkvoer!