Kodowanie informacji a wirusy i zmiany w nas

300320

Litera jest kształtem kodującym dźwięk. Kształt nie ma związku z dźwiękiem, jest właściwie przypadkowy i może być dowolny. Dużą różnorodność tych kształtów łatwo zobaczyć, wystarczy otworzyć Wikipedię.

Na wyświetlonej wielkiej liście widać, jak dziwne i różnorodne kształty przybierają kody dźwięków, które w naszym języku są zapisywane tak prosto, jak się nam wydaje.

Tak się wydaje, bo te kształty znamy, odruchowo identyfikujemy je z dźwiękami za nimi ukrytymi. Tego naszego kodu uczyliśmy się przez lata, a płynne jego rozumienie szlifujemy do końca życia. Kłopoty ze zrozumieniem zapisanego tekstu przez osoby nieczytające, świadczą o znacznej pracy umysłowej, jaką musimy wykonać dla usłyszenia dźwięków ukrytych w kształtach liter i ich znaczeń. To nie jest czynność naturalna, jak nasze dwunożne chodzenie, chociaż i ta jest wyuczona.

Obok różnorodności kształtów graficznych symboli dźwięków, istnieje druga odmienność: ten sam kształt koduje różne dźwięki w różnych językach. U nas „w” to wu, u Anglików do „dabliu” czyli „ł”, a u Rosjan „p” to nasze „r”.

Dość tych dwóch przykładów, wiadomo, o czym piszę, zaznaczę tylko istnienie trzeciej odmienności, widocznej w językach, które symbolami, czasami zagmatwanymi, kodują słowa i pojęcia, jak na przykład w japońskim. Rozmawiałem kiedyś ze studentką japonistyki, powiedziała, że dobrze się czyta te ich symbole, ponieważ część z nich wyraża nasze stany emocjonalne, które dla pełnego opisu wymagają użycia wielu słów, a tam jest jeden „krzaczek”. Coś jak „amen” u Izraelitów – dodam od siebie.

Dla odczytania dźwięków i ułożenia ich w zrozumiałe dla nas słowa, potrzebna jest podwójna translacja: kształtów graficznych symboli na dźwięki, a te na słowa. Owszem, istnieją tutaj pewne odmienności, jak możliwość czytania ze zrozumieniem mimo braku wiedzy o prawidłowej wymowie słów, ale i wtedy są dwa etapy przekształceń.

Może wystarczy tego wstępu, przejdę do pierwszego tematu. Do DNA.

Wiadomo, że w komórkach naszego ciała jest podwójnie skręcona nić DNA zwana helisą. Na tych niciach zapisana jest informacja podzielona na geny – pojedyncze przepisy na produkcję specyficznych białek. Jest tych białek mnóstwo rodzajów i służą do budowy i odbudowy naszych ciał, do regulowania procesów chemicznych, do aktywowania określonych genów i ich wyłączania. Do wszystkiego.

Informacja zapisana jest w zadziwiający sposób, bo przypominający komputer: w systemie cyfrowym.

Taki zapis ma wielką przewagę nad zapisem analogowym, co łatwo zrozumieją ludzie pamiętający stare magnetofony i próby przegrywania kaset – każda kolejna kopia była gorszej jakości. To jak wielokrotne robienie odbitki kserograficznej z wykorzystaniem poprzedniej kopii jako matrycy.

W systemach cyfrowych można dowolną ilość razy kopiować informację bez straty jakości. Nasze techniczne sposoby tworzenia kopii cyfrowych są w stosunku do systemów wewnątrzkomórkowych bardzo prymitywne, ale i one potrafią w pewnych granicach zauważać błędy zapisu i je korygować.

Do dzisiaj pamiętam swoje oczarowanie, gdy połapałem się w sposobach zapisu cyfrowych informacji na płytach CD, o czym czytałem przed laty.

Dzięki niemal bezbłędnemu systemowi kopiowania informacji w komórkach, żyjemy jako jednostki i jako gatunek, a dzięki drobnym niedoskonałościom w tym systemie, istnieją miliony gatunków na Ziemi i my też.

Oczywiście są i różnice. Komputery posługują się system dwójkowym, DNA czwórkowym. W komputerze poziomy napięć albo lokalne zmiany właściwości krzemowych struktur, kodują cyfry, natomiast w DNA są to odpowiednie białka. Ich nazwy są dość dobrze znane: to adenina, guanina, cytozyna i tymina.

Te cztery białka tworzą litery zapisu cyfrowego. Kombinacje ustawień tych cząsteczek w łańcuchu kodują konkretną informację. Dla oddzielenia jej od innej informacji, w łańcuchu istnieją znaki start i stop, oczywiście też jako kombinacja ustawień cząsteczek białkowych.

Komórki istot żywych mają umiejętność odczytywania instrukcji i produkowania według odczytanej receptury ściśle określonych białek. A te potrafią zadziwić stopniem swojej komplikacji i rozmiarami iście miniaturowymi. Ich zróżnicowanie jest ogromne, precyzja budowy niesamowita.

Uniwersalność zapisu danych jest powszechna, to znaczy, że wszystko co żyje na Ziemi, stosuje dokładnie taki sam sposób zapisu danych potrzebnych do życia i reprodukcji.

Kształt liter, znaczenie poszczególnych „dźwięków” i całych słów, jest identyczna u wszystkich. Nie ma Japońskich krzaczków ani arabskich robaczków, nie ma trudnych do wymówienia dźwięków jak w chińskim. Na poziomie DNA świat jest idealnie jednolity, ponieważ mówi dokładnie takim samym językiem, bez odmienności kształtów symboli i ich znaczenia.

Tutaj mamy kolejny dowód na wspólne pochodzenie życia, na pokrewieństwo nas wszystkich: ludzi, małp, dżdżownic, kałamarnic, traw i bakterii. Wszyscy posługujemy się identycznym kodem, także i wirus – ten martwy odprysk życia z fragmencikiem jego cyfrowych danych. Identyczność wymowną, jeśli wyobrazi się nieskończoną ilość możliwych kombinacji zapisu: użytych białek (kształtu liter w pierwszym przykładzie), sposobów ich grupowania (układania liter w słowa), no i oczywiście znaczenia, czyli treści, jaka kryje się za dźwiękami z mojego porównania.

Bardzo trafnie nazwano wirusami złośliwe małe programiki podsyłane komputerom, przez które nasz laptop będzie zachowywał się jak chory. Można wysłać mu instrukcję ignorowania wszystkich poleceń poza jedną: mnożenia bez końca dwa przez dwa. Jeśli dla systemu operacyjnego instrukcja będzie zrozumiała, zacznie ją wykonywać. Komputer ogłuchnie i oślepnie, zajęty miliardowymi mnożeniami dwójek, albo będzie rozsyłał wirusowe programiki do innych komputerów. Bo mu tak kazano. Bo odczytał polecenie w zrozumiałym dla siebie języku i je wykonuje.

No i tutaj docieram do wirusów biologicznych.

To rzecz martwa. Nie potrafi się rozmnażać i nie przyjmuje pokarmu, czyli nie posiada funkcji najbardziej podstawowych i z życiem utożsamianych, a jakie ma niechby taka bakteria.

Składa się z fragmentu DNA (lub RNA, ale pomijam tutaj tę różnicę jako zbyt fachową) i białkowej otoczki, chociaż niekoniecznie. Skąd się ta cholera wzięła, nie wiadomo. Może jakoś się uwolniła z organizmów istot żywych, ale mówi się też o jego odwiecznym trwaniu jako pozostałości po początkach życia. Wiadomo jednak, że jest ich mnóstwo rodzajów i są w organizmach wszystkich istot żywych: w bakteriach, roślinach i zwierzętach, w tym także w ludziach.

Tutaj słowo wyjaśnienia. Biolodzy, lokując gatunki na drzewie życia, dzielą je na trzy, w uproszczeniu, królestwa, jak to oni mówią: grzyby, rośliny i zwierzęta. Człowiek jest zwierzęciem, bo nie rośliną ani grzybem. Nie tworzy się dla niego osobnego królestwa życia, ponieważ jest częścią ziemskiej fauny, z niej się wywodzi, przy czym w tym podziale nie ma nic pejoratywnego, nic ujmującego człowiekowi. To po prostu konstatacja.

Białkowa otoczka pełni funkcje pomocne przy pokonywaniu przez wirusa błony komórki, a gdy już znajdzie się w środku, jest kłopot, ponieważ instrukcja zawarta w DNA wirusa jest zrozumiała dla chemicznej maszynerii komórkowej, i prosta: kopiuj mnie, a znaku stopu nie ma. No i komórka kopiuje, zamiast zająć się wytwarzaniem białek potrzebnych organizmowi, ponieważ nie potrafi odróżnić swojego, jądrowego DNA, od wirusowego. Są one identyczne co do sposobu zapisu informacji i dla niej zrozumiałe.

W organizmach roślin i zwierząt jest system obronny, zwany immunologicznym. Ciekawy jest źródłosłów: słowo ma łacińskie korzenie, pochodzi od słowa oznaczającego uwolnienie od obciążeń. Po prostu kiedyś zaobserwowano odporność ludzi na chorobę zakaźną, którą wcześniej przeszli.

We krwi mamy cząsteczki nazywane przeciwciałami lub antyciałami. Mają bardzo techniczną budowę: przypominają nasze kombinerki, nawet mają oś pozwalającą na rozwarcie szczęk. Ich rodzajów, specyficznie dopasowanych do przeciwnika, czyli patogenu, jest mnóstwo, jest więcej, niż naszych genów, co wydaje się niemożliwe, skoro to one zarządzają produkcją wszystkich białek. Biolog, który wyjaśnił tę zagadkę, dostał Nobla. Ich ilość jest prostym odzwierciedleniem ilości rodzajów patogenów, w tym wirusów.

W naszej krwi codziennie, całe życie, trwa wojna. Najprawdziwsza wojna. Krążą oddziały zwiadowców, których zadaniem jest rozpoznanie obcej struktury białkowej, czyli na przykład wirusa, a rozpoznaną paskudą zajmują się komórki niszczące. Na określenie procesu tego niszczenia, powszechnie używa się słowa fagocytoza, a gdzieś czytałem o fagocytach jako o komórkach żernych. Adekwatna nazwa i zrozumiała, a dodam jeszcze, że pewien rodzaj komórek biorących udział w niszczeniu patogenów zwie się z angielskiego NK. Natural killers.

Mamy więc w naszej krwi nie tylko zwiadowców i specjalistów od wskazywania palcem, ale i wojowników. Giną razem z wrogiem, a wtedy do akcji wkracza nasz czyściciel, czyli sprzątacz – układ limfatyczny zbierający trupy z pobojowiska. To ostra walka, w której nikt nie przejmuje się pojedynczymi śmierciami.

W milimetrze sześciennym naszej krwi, krwinek białych jest kilka tysięcy, a milimetr jest przecież maleńką kropelką. Centymetr sześcienny to tyle, co koniec palca wskazującego, do pierwszego stawu. W takiej ilości krwi jest różnych leukocytów, czyli krwinek białych, kilka milionów, w nas całych wiele miliardów.

W ilości rodzajów przeciwciał tkwi nasza pamięć immunologiczna, pamięć przeżytych chorób.

Problem w tym, że długo i opornie idzie nam nauczenie się, jak budować szczęki chwytające nowego wirusa. Musimy się tego nauczyć chorując, przy czym, żeby mieć jakiś pożytek z nauki, przeżycie jest konieczne.

Działanie naszego systemu odpornościowego zadziwia stopniem komplikacji i różnorodnością mechanizmów, funkcjonowaniem mnogich białek i ich wzajemnymi zależnościami. To układ, który można dogłębnie poznać dopiero po latach wytężonych studiów.

Nie odbyłem ich, wiem tylko tyle, żeby czuć oszołomienie przy niechby pobieżnym zapoznaniu się z działaniem tego układu.

Wirusowi jako rzeczy łatwo jest istnieć dalej. Czyż ten jeden tylko fakt nie jest zadziwiający? Boimy się nie zębów dzikiego zwierzęcia, nie robala wijącego się w naszym brzuchu, nie drugiego człowieka z kałachem lub zaciśniętymi pięściami ani nie pioruna, zwłaszcza z jasnego nieba, a rzeczy tak małej, że widać ją tylko pod dobrym mikroskopem. Ta rzecz nie działa brutalnie i bezpośrednio, jak działa kropla podanej trucizny, ani jak kawałek ołowiu rozrywający nasze tkanki. Działa perfidnie, bo od wewnątrz, i oszukuje nas: podszywając się pod nas samych, każe kopiować siebie. My sami mnożymy ilości swoich wrogów.

Z powodu swojej martwoty i prostoty łatwo ulegają metamorfozom, tworząc odmienne swoje rodzaje. Nie same, zaznaczam, a przy wykorzystaniu gospodarzy – zainfekowanych komórek. Te ich przemiany utrudniają pracę naszego układu obronnego, ponieważ wtedy szczeki kombinerek nie bardzo pasują.

Tak przy okazji: nasze DNA, jak i innych organizmów ziemskich, trudno nazwać czymś żywym, mimo że ta struktura tkwi u źródeł naszego życia. Na pewno słyszeliście o możliwości odczytania DNA ze znalezionych fragmentów dawno nieżywych istot.

Ten fakt też jest zadziwiający. Pokazuje rozmycie granicy między tym, co żywe, a tym, co martwe, jeśli tylko przestawi się okular mikroskopu na dostatecznie duże przybliżenie. Nawet martwy wirus, w chwili gdy jego instrukcja jest odczytywana i realizowana, to znaczy gdy jest kopiowany, zatraca część swojej martwoty; wszak rozmnaża, chociaż nie „się”.

Ta kolczasta paskuda zostanie z nami. Nie ma możliwości zniszczenia wszystkich „egzemplarzy”. Po nim przyjdą inne, chociaż nie wiadomo kiedy i jakie.

Nadal uważam, że mniej jest groźny dla ludzkości, niż dla ludzkiej gospodarki. Niewiele jest szkodliwy dla bytu populacji, chociaż znacznie poważniej dla bytu zainfekowanej jednostki. Szkodliwy jest też dla psychiki ludzi i zachowań ludzkich społeczności.

Żebyśmy nie przeżywali głębokiego kryzysu gospodarczego, kto potrafi, niech się modli do swojego Boga o wsparcie biologów pracujących nad szczepionką. Inni, niedostrzegający Boga nad sobą, niech wesprą ich dobrą myślą, ten sposób też pomaga, a wszyscy, którzy mogą, niech wesprą biologów (lub szpitale) pieniędzmi, bo trudno oprzeć się wrażeniu, że bogowie i fortuna jakby bardziej sprzyjali forsiastym.

Panikuję, skoro piszę o Bogu? Będąc ateistą, nie u bogów szukam wsparcia i nie o samego wirusa mi chodzi, a o to, co zrobi z nami.

Nie chcę widzieć, jak człowiek odsuwa się od człowieka, dostrzegając w nim nosiciela choroby lub śmierci. Nie chciałbym długo czekać na zobaczenie tłumu ludzi w centrum handlowym, pod estradą czy przy karuzeli. Nie chciałbym słyszeć krzyków szaleńców religijnych o bożej pomście. Nie chciałbym, żeby u ludzi utrwalił się zwyczaj witania się łokciami, zamiast uściskiem dłoni. Chciałbym natomiast móc pocałować dłoń witanej i lubianej kobiety.

W niedzielę byłem w górach. Dzisiaj wiem, że wobec zaostrzenia nakazów przebywania w domu, byłem po raz ostatni. Dobrze, że byłem. Nie przegapiłem ostatniego wyjazdu. Mam nadzieję na niezbyt długą przerwę w wędrówkach, ale teraz jeszcze trudniej powiedzieć cokolwiek o przyszłości, niż zwykle.

Na włóczędze spotkałem trójkę turystów, minęliśmy się idąc możliwie daleko od siebie. Tego odruchu omijania też nie chciałbym u siebie i innych ludzi, mimo że samotność, zwłaszcza w górach, jest przydatna, a nawet pożądana.

Jednak czasami chciałbym podejść do człowieka spotkanego na górskim odludziu, uścisnąć mu dłoń i zamienić z nim kilka słów. Bywa, że zdawkowe słowa powitania zmieniają się w ciekawą i długą rozmowę. Pamiętam takie spotkania. Mimo rzadkich moich decyzji zrobienia kroku w stronę obcego, teraz, gdy niewskazane jest ściskanie dłoni drugiemu człowiekowi ani nawet bliskie stanie przy nim, czuję, jakbym tracił coś ważnego dla mnie.

Tracimy posiadaną drobinę apriorycznej ufności w stosunku obcego, o którą i tak było trudno w anonimowym mrowisku ludzkim.

* * *

Wracam myślami do Medytacji Marka Aureliusza, i ze zdumieniem zauważam u siebie większe zrozumienie jego postaw filozoficznych i jakby skłonność ku nim.

Wszystkim tym, którzy po prostu się boją, a szczególnie tym zamykającym się na cztery spusty z zapasem wirusowych trucizn, polecam zapoznanie się ze stoicyzmem w wydaniu Marka.

Jako lekturę uzupełniającą proponowałbym coś traktującego o przypadku w życiu ludzkim.

Już wyjaśniam.

Nie wierzę w przeznaczony nam los, chociaż czasami nachodzą mnie wątpliwości. Naszym życiem rządzi, czy raczej nas popycha, przypadek. Co prawda zespolony z naszymi decyzjami. My sami tylko czasami i w ograniczonym zakresie decydujemy o tym, co nas spotyka, a przy tym wierzymy, że tylko my, że tylko nasza wola, albo chociaż głównie ona.

W tym samooszukiwaniu się nie zdajemy sobie sprawy z możliwości uruchomienia długiego ciągu zdarzeń zapoczątkowanych jedną drobną decyzją przejścia przez jezdnię tutaj i teraz.

Chłopak przeszedł na drugą stronę zobaczywszy księgarnię; widok witryny przypomniał mu o potrzebie kupienia książki na prezent. Chodząc wzdłuż regałów, trącił dziewczynę. Przeprosił, wywiązała się rozmowa. W rok później zostali małżeństwem, i byli nim do końca swoich dni.

Możliwy jest też krótki, ale radykalny ciągu zdarzeń.

Inny ciąg okoliczności, w których przypadek odgrywał niebagatelną rolę, w tym samym czasie spowodował zadzwonienie telefonu w jadącym samochodzie. Sięgając po niego, kierowca na chwilę oderwał wzrok od jezdni…

Dziewczyna wyszła z księgarni i zobaczyła zbiegowisko ludzi. Wypadek, pomyślała, i poszła w swoją stronę. Nigdy nie dowie się, że właśnie tryby machiny losu przeskoczyły i w efekcie jej przyszłe życie potoczy się zupełnie inaczej. Owe zespolenie wyboru i przypadku w jej decyzji zamążpójścia, której będzie żałowała.

Przeznaczenie, przypadek, wyrok losu? Bo przecież nie Bóg, prawda? Chociaż w tym pierwszym przykładzie…

Chciałbym kiedyś zapoznać się ze statystykami zachorowań z uwzględnieniem rodzaju i okoliczności pracy wykonywanej tej wiosny. Wydaje mi się, mam też nadzieję, na istnienie niewielkiej różnicy w ilości zarażeń między kasjerkami z Biedronki a ludźmi, którzy mogli kontynuować pracę w domu. Jeśli tak będzie, znajdę kolejny dowód na przewodnią rolę przypadku w naszym życiu.

Proszę nie odczytać tych słów jako przejawu ignorowania zasad bezpieczeństwa, bo nie są nimi.

Zasada przypadku może i ma prawo być postrzegana jako zło, jako niesprawiedliwość w naszym życiu, ale ma i lepszy wizerunek, dobrze widoczny w pierwszym moim przykładzie. Czasami nazywamy go dobrym losem, czasami szczęściem. Udało się. Powiodło się.

Niech nam wszystkim powiedzie się w te zwariowane dni.

Powiedzie się nam tym bardziej, im szybciej biolodzy przygotują szczepionkę.

PS

Informacji zawartych w tym tekście nie szukałem w internecie. Zebrałem je wcześniej, czytając książki o biologii, jednej z interesujących mnie dziedzin wiedzy.