Так дело обстоит не только у позвоночных, но и у любых других животных.

…Вьется в воздухе и надоедливо жужжит обычная комнатная муха. Она то мечется в разных направлениях, то повисает неподвижно в воздухе; мгновенно поворачивает, планирует на стол, на ваше лицо в поисках «вкусной и здоровой» пищи. И пока она в воздухе, непрерывно трепещут ее прозрачные крылышки. Их приводят в движение крохотные двигатели — мышцы, устроенные примерно так же, как устроены мышцы позвоночных животных.

Но, конечно, «механические части конструкций» позвоночных и насекомых не похожи одна на другую. Они отличаются, грубо говоря, так, как отличается абрикос от грецкого ореха.

У абрикоса твердая косточка покрыта мякотью и кожицей, как скелет позвоночного — мышцами и кожей.

У насекомого «скелет» — как скорлупа грецкого орехи — снаружи, а внутри этой скорлупы мякоть — мышцы, посредством которых приводятся в движение шесть лапок и одна-две пары крылышек, совершающих до 1000 (тысячи!) колебаний в одну секунду. Чудо-механизмы подчас очень непривлекательных насекомых спрятаны внутри «фюзеляжа», и нигде в этих механизмах вы не найдете вращающихся «деталей».

Очевидно, гениальный конструктор — Природа создавала «живые конструкции» именно так потому, что иначе было бы очень сложно подвести ко всем уголкам тела топливо, кислород, командные сигналы. И в соответствии с принципом конструирования, исключающим возможность использования вращательного движения, природа разработала уникальный живой двигатель — мышцу.

Несколькими страницами выше мы с вами, читатель, решили вернуться от поэзии к прозе — от звездолета к лягушечьей лапке. А теперь вы видите, что достаточно было сделать один-два шага «в глубь» этой лапки, как мы вновь оказались перед целым неизвестным еще миром. В этот мир живого, так же как в космические пространства, как в глубь атомного ядра, можно проникнуть только трудом, исследованиями, открытиями и изобретениями.

И исследователи живого рвутся вперед! Ведь тайна лягушечьей лапки пока еще не раскрыта.

Три кита

Человек сделал большой шаг к цивилизации, обнаружив, что может сообщить о своих желаниях себе подобным. Первые люди (больше обезьяны, чем люди) пользовались, наверное, для этих целей руками или палками. Кто был сильнее, того внимательнее слушали и лучше понимали.

Постепенно этот крайне неделикатный, а главное — неудобный, метод общения начал становиться не единственно возможным. Оказалось, что можно выражать свои желания и намерения одобрительным ворчанием, угрожающим рычанием, односложными криками.

Затем эти звуки складывались в простые фразы, звероподобное рычание перешло в подобие речи. Чем больше расширялась сфера деятельности людей, тем больше возникало новых понятий, настойчивей становилась необходимость в общении людей между собой и соответственно увеличивался набор слов, развивались речь.

Однако речь оказалась малопригодной, когда сообщение надо было передать на сколько-нибудь большое расстояние. Тогда были изобретены способы передачи сведений посредством звуков барабана, дыма костров. Позже появилась письменность, сообщение оказалось возможным сохранить на какое угодно время. Затем изобрели почтовую связь, телеграф, телефон, радио, телевидение.

В наши дни миллиарды писем и телеграмм циркулируют внутри стран и между странами; атмосфера вокруг Земли «плотно набита» радиоволнами. Подсчитано, что каждую секунду днем и ночью в мире печатается и среднем около 40 страниц разных книг, журналов, газет.

Печать, радио, телевидение держат нас в курсе событий, происходящих во всем мире, сообщают о последних достижениях науки и техники, о том, что идет в кино и театрах, где можно пообедать и почистить платье, — другими словами, снабжают нас самой разнообразной информацией.

Во время физкультурной зарядки инструктор по радио управляет десятками, а может быть, сотнями тысяч людей, заставляя их одновременно сгибаться и выпрямляться, вставать и садиться, вдыхать и выдыхать. Его короткие команды и пояснения содержат информацию, необходимую для выполнения всего комплекса упражнений. Вы слышите его голос и подчиняетесь.

Движениями тела управляет мозг. Он посылает в мышцы управляющие команды. Мышцы «слышат» и «понимают» команды, несущие информацию, необходимую, чтобы тело изгибалось, поворачивалось, наклонялось в соответствии с программой.

Потоки энергии от двигателей идут в рабочую машину — к ее исполнительным органам. Эти потоки нужно правильно организовать, направить, наилучшим образом использовать; ими нужно управлять. Для этого механизмы машины должны «слышать» и «понимать» друг друга. Управляющие команды вводятся человеком или возникают в самой машине. Они должны нести информацию, необходимую, чтобы все механизмы двигались и работали в соответствии с предписанной программой.

Говоря о процессах управления в живых организмах и машинах, мы неизбежно встречаемся с понятием об информации. Что оно означает? В этом необходимо разобраться.

Чем больше новых и важных сведений приносят телеграмма, письмо, радиопередача, книга, тем больше, говорят, они содержат информации. Понятие «информация» в обыденной жизни всегда связывается со смысловым содержанием сообщения.

Каждый из нас понимает, что о любом событии можно рассказать сжато или пространно, отобрав только наиболее важные факты или останавливаясь на мелочах, на второстепенном.

Сравнивая рассказы двух очевидцев того или иного события, каждый может решить вопрос о том, чей рассказ более интересный, то есть содержит, с его точки зрения, больше информации. Как правило, к ответу на такой вопрос мы приходим довольно быстро; при этом пользуемся чисто качественными оценками: «яснее», «понятнее», «интереснее». У нас нет оснований утверждать, что одно сообщение в 2 или в 100 раз интереснее другого. Если к таким сравнениям иногда прибегают, то только лишь для того, чтобы произвести соответствующее впечатление на собеседника.

Не существует объективного, а тем более количественного выраженья смысла, содержащегося в сообщении. Сведение о том, что на ваш лотерейный билет пал крупный выигрыш, представляет большой интерес для вас, ваших родных и значительно меньший для ваших знакомых. Владельцы других лотерейных билетов вообще останутся безразличными к этому сообщению. Совершенно по-разному реагируют на спортивную передачу самые хорошие друзья. Не зря говорят, «на вкус и цвет товарищей нет».

Поскольку невозможно количественно оценить смысл сообщения, то, естественно, никто не пытался вычислять количество информации, которое оно несет.

Лет двадцать назад математики и инженеры под термином «информация» стали понимать нечто новое, отличающееся от того, что понимается под этим термином в обыденной жизни.

Следует сказать, что математики довольно часто прибегают к таким «коварным» приемам. Этим они коренным образом отличаются, например, от химиков. Химик, разработав новое соединение или препарат, сразу же придумывает для него «простое» и «ясное» название: например, «тетраметилдиаминодифенилтиазониевый хлорид», или «метаксихлордиэтиламинометилбутиламиноакридин», или «4-окси-3-метокси-бензальдегид». Обычно химику хватает для этого 30–40 букв.

Математик не затрудняет себя выдумыванием новых терминов. Он берет общеизвестное слово и использует его как ему вздумается. Вам, наверное, никогда не придет в голову, что «телом называют кольцо, множество ненулевых элементов которого образуют группу относительно закона, индуцированного заданным на этом кольце умножением».

Если, примирившись с таким определением тела, мы захотим узнать, что математики при этом называют кольцом, то выяснится, что «кольцо — это множество, наделенное алгебраической структурой, задаваемой двумя всюду определенными внутренними законами, первый из которых есть закон коммутативной группы в этом множестве, а второй ассоциативен и двояко дистрибутивен относительно первого». Чтобы, не заходить далеко, не будем интересоваться, что такое «группа» и «множество» с точки зрения математика.