<< Előző oldal    Következő oldal >>

 

Fraktál kódolás a biológiában

Tudjuk, hogy az emberi test kifejlődéséhez és helyes működtetéséhez szükséges információ majdnem minden emberi sejt magjában benne van. Ez teszi lehetővé, hogy a fejlődés során (sejtosztódás, sejttermelés) a kívánt formák és folyamatok jöjjenek létre. Az információt tároló molekulákat röviden DNS-nek nevezzük. Az ember DNS molekuláiban átlagosan 3 milliárd információegység van tárolva. Ez elég soknak tűnik, de vajon elegendő-e, ha azt is figyelembe vesszük, hogy az emberi test átlagosan 50 000 milliárd sejtből áll? Hogyan tudja hordozni az a viszonylag kis DNS minden egyes sejt helyének és az egyes sejttípusok felépítésének információját?

Ha megvizsgáljuk az emberi test egyes részeit, érdekes megállapításokat tehetünk.

Például az emberi agy önmagában körülbelül 100 milliárd idegsejtből áll, amelyek rendkívül összetett elágazó hálózaton keresztül kapcsolódnak egymáshoz.

Beláthatjuk, hogy lehetetlen lenne a DNS molekulában tárolni az agy pontos felépítését. Valószínű, hogy ehelyett csak az agysejt általános felépítése és a sejtek elhelyezkedésének főbb szabályai vannak tárolva, amelyek segítségével már képes az agy felépülni. Ezt bizonyítja az a tény is, hogy emlékeket, tapasztalatokat és tudást a DNS nem örökít át, így minden nemzedéknek újra meg kell "szenvednie" ezekért. Egyszerűen fogalmazva, tehát a DNS csak egy alapelvet őriz az agyról.

Egy másik érdekes képződmény a vérerek hálózata. Mivel a vérkeringés szállítja a sejtek működéséhez szükséges oxigént és tápanyagokat, illetve elszállítja a salakanyagokat, a vérerek hálózatának minden élő sejt közelébe el kell jutnia. Ez úgy történik, hogy a szív bal kamrájából kiinduló fő verőér egyre kisebb erekre ágazik, behálózva így az egész testet. Az oxigén és tápanyagellátás a hajszálereken keresztül történik, amelyek nagyon vékonyak és testünk szinte minden kis részében megtalálhatóak, számuk körülbelül 6 milliárd. Ezek összesen 150 m² felületen érintkeznek a környező sejtekkel. Így válik lehetővé, hogy naponta hozzávetőlegesen 50-100 liter folyadékot préseljenek a szövetek és sejtek közötti résekbe. A legkisebb hajszálerek vastagsága 0,008 mm, ezeknél a főverőér mintegy 3000-szer tágabb.

Egy ilyen elágazó és egyre finomodó hálózat, mint például a vérereké is nagyon jól mutatja az önhasonlóság tulajdonságát több mérettartományon át, tehát tulajdonképpen egy fraktálalakzat.

Vagy említhetjük egy másik hasonló szervünket - amely szintén óriási aktív felülettel rendelkezik viszonylag kis térfogatban - , a tüdőt. Amely a körülbelül 70 m²-es belső aktív felületét szintén egy fraktális felépítésű légúthálózattal éri el.

A számítástechnika világában jártas olvasóknak nemigen lehet ismeretlen a tömörítés fogalma. A fenti esetekben is valami hasonlóról lehet szó. Tudjuk, hogy viszonylag kevés és egyszerű szabállyal végtelenül bonyolult fraktálokat hozhatunk létre. Nem kézenfekvő-e ezek után levonni a következtetést, hogy a DNS alapú örökítés az emberi szervezet fent említett példáiban is ilyesfajta szabályok szerint működik? Igen, főleg, ha figyelembe vesszük azt a számtalan más példát is, amit nyitott szemmel járva találhatunk testünkben, világunkban.

Vizsgáljuk meg a faágak elrendeződését vagy egy falevél erezetének felépítését!

  Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)

<< Előző oldal    Vissza az oldal elejére    Következő oldal >>