L'informazione nei sistemi biologici

Relazione di Giuseppe Damiani

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Abstract

L’informatica ha assunto un'importanza enorme nello sviluppo delle società tecnologicamente avanzate. Ma una profonda ignoranza sui concetti alla base di questa disciplina è molto diffusa sia nella gente comune che nelle persone con un'elevata istruzione di tipo scientifico. La trasmissione e la memorizzazione dell'informazione è fondamentale per determinare l'evoluzione spaziale e temporale di tutti i sistemi costituiti da materia ed energia. Una ricostruzione storica delle scoperte sulla natura dell’informazione e della sua importanza nei sistemi biologici permette di chiarire le numerose relazioni esistenti tra vari fenomeni che sono ancora oggi poco chiare. Il concetto di informazione ha subito una profonda evoluzione nei secoli a partire dei filosofi conosciuti dell'antichità, passando per Leonardo da Vinci e giù, giù fino a Boltzman, Hartley, Fantappiè, Schrodinger, Shannon, Brillouin, i fratelli Arcidiacono e Bekenstein. Sulla base di queste scoperte ho suggerito l’esistenza di un meccanismo universale, chiamato “iperciclo metabolico”, in grado di generare strutture frattali autoorganizzate di crescente complessità. L’iperciclo metabolico è un ciclo autoregolativo fra due attività autocatalitiche ed opposte di tipo entropico-catabolico e sintropico-anabolico, descritto dall'equazione preda-predatore di Lotka-Volterra. Numerosi dati sperimentali, e in particolare quelli sul controllo dei processi metabolici e degli orologi biologici, sono fortemente in accordo con lo scenario suggerito. Un “codice metabolico”, basato sulle interazioni elettromagnetiche e sullo stato redox, è in grado di regolare globalmente lo sviluppo frattale delle reti metaboliche a livello delle cellule, degli individui e delle popolazioni. Una maggiore conoscenza dei processi che guidano l’evoluzione dei viventi potrebbe migliorare significativamente la nostra comprensione della biologia e dei meccanismi alla base delle principali patologie complesse.