This article presents a conceptual approach to the substantiation of a factor of duality of information presentation, and it signals in biological systems. The purpose is to study relations between discrete and continuous bio-informational signals, which provide all the aspects of functioning of biosystems. Strict physical-mathematical and biophysical evidence of a generalized Kotelnikov theorem for biological systems is formulated. This material is essentially important in the context of the development of the information biophysical models. This aim is realized by the decision of the following tasks. It is shown that a structured living organism is a complex, organized in its hierarchy functional system in which information exchange is carried out set of discrete and continuous (analog) signals of various physical nature: from simple and electrochemical to magnetic and electromagnetic. Their analysis are developed, theorem of duality of presentation of information in biological systems is formulated. Basic generalized theorem Kotelnikov - Yashin (see explanation in the text) with the use of physical and mathematical apparatus of integral equations, the Lebesgue integral, the Fourier and Hubert transforms etc. is formulated and proved. This theorem states that in the biosystem information-containing signal has the quality of dualism, which combines quantum potentiality of the wave function and discreteness of collapsing. This paper contains useful application.
biosystem, bio-information, morphogenesis, discrete signal, continuous signal, Kotel´nikov theorem
Дискретные и непрерывные биоинформационные сигналы. Структурированный живой организм есть сложная функциональная система, строго упорядоченная в своей иерархии. Для поддержания жизнедеятельности такой системы необходима сложная по своей структуре, резервированная информационная связь. Более того, как утверждает Г. Хакен, в биосистеме «ничто не происходит без кооперации отдельных ее частей на высоком уровне». Поэтому, с синергетической точки зрения, роль биоинформационного обмена заключается в своего рода в управлении и контроле за преобразованием энергии на биомолекулярном уровне и проявлением ее действия на макроскопическом уровне, то есть уровне органа, системы, организма в целом [1].
С точки зрения морфогенеза живого фундаментальную роль играет «позиционная информация» (ПИ). Именно эта информация, эволюционно заложенная в биоткани, управляет клеткой, в частности, инициирует ее дифференци-ровку (Diff). То есть здесь процесс идет согласно диаграмме передачу информации в этой цепочке можно рассматривать как «длинные волны», а сам процесс осуществляется в течение жизненного цикла организма.
1. Khaken G. Sinergetika: Ierarkhiya neustoychivostey v samoorganizuyushchikhsya sistemakh i ustroystvakh: Per. s aeng. Moscow: Mir; 1985. Russian.
2. Nefedov El, Protopopov AA, Sementsov AN, Yashi AA. Vzaimodeystvie fizicheskikh poley s zhivym veshchestvom. Pod red. A.A.Khadartseva. Tula: Izd-vo Tul´sk. gos. un-ta; 1996. Russian.
3. Nefedov El, Yashin AA. Elektromagnitnaya osnova v kontseptsii edinogo informatsionnogo polya noosfery. Filosofs-kie issledovaniya: Zhurnal Moskovskogo filosofskogo fonda. 1997Д: 5-74. Russian.
4. Yashin AA. Informatsionnyy obmen v zhivoy i ne-zhivoy prirode i informatsionnaya virtual´naya real´nost´. Bio-meditsinskaya radioelektronika. 2000;12:46-57. Russian.
5. Yashin AA. Fenomenologiya noosfery: Zaklyuchi-tel´nye glavy - prognostika. Moscow - Tver´ - Tula: Izd-vo «Tri-ada»; 2012. Russian.
6. Yashin AA. Informatsionnaya virtual´naya real´-nost´. Tula: Izd-vo «Tul´skiy poligrafist»; 2003. Russian.
7. Yashin AA. Fenomenologiya noosfery: Predtecha noosfery. Ch. 2: Myshlenie i virtual´naya real´nost´. Moscow: Izd-vo LKI/URSS; 2010. Russian.
8. Yashin AA, Kandlin VV, Plotnikova LN. Proektirovanie mnogofunktsional´nykh ob"emnykh integral´nykh moduley SVCh- i KVCh-diapazonov. M.: NTTs «Informtekhnika»; 1992. Russian.
9. Gad AY a, Kryuchkov AN, Yashin AA. Biofizika poley i izlucheniy i bioinformatika. Ch. IV: Bioanalogii v tekhnike i tekhnologiyakh: Sozdanie sistem sverkhbystroy obrabotki in-formatsii. Tula: Izd-vo Tul´sk. gos. un-ta; 2000. Russian.
10. Kadomtsev BV. Dinamika i informatsiya. 2-е izd. M.: Redaktsiya zhurnala «Uspekhi fizicheskikh nauk»; 1999. Russian.
11. Sit´ko SP, Mkrtchyan LN. Vvedenie v kvantovuyu me-ditsinu. Kiev: «PATTERN»; 1994. Russian.
12. Yashin AA. Informatsionno-polevaya samoorganizat-siya biosistem [Informational-field selforganization of biosys-tems]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2000;7(1):30-8. Russian.
13. Kotel´nikov VA. Teoriya potentsial´noy pomekho-ustoychivosti. Moscow: Radio i svyaz´; 1998. Russian.
14. Marshl SL. Tsifrovoy spektral´nyy analiz i ego priloz-heniya. Moscow: Mir; 1990. Russian.
15. Vaynshteyn LA, Vakman DE. Razdelenie chastot v teorii kolebaniy i von. Moscow: Nauka; 1983. Russian.
16. Verlan´ AF., Sizikov VS. Integral´nye uravneniya: Me-tody. Algoritmy. Programmy (Spravochnoe posobie). Kiev: Naukova dumka; 1986. Russian.
17. Rozen R. Printsip optimal´nosti v biologii. Moscow: Mir; 1969. Russian.
18. Veselovskiy VN, Yashin AA. Vvedenie v informat-sionnuyu teoriyu virusov. Tula: Izd-vo «Tul´skiy poligrafist»; 2000. Russian.
19. Overman КС, Mix DE. A novel view of Fourier analysis. Proceedings of the IEEE. 1981;69(10):1372-3.
