5. La vita è in gran parte “calcolata” mediante l’elaborazione algoritmica della programmazione digitale lineare
Il termine “lineare” si riferisce ad una successione uni-dimensionale di caratteri rappresentativi di comando posti in sequenza. La più semplice programmazione informatica, per esempio, è guidata da una sequenza digitale lineare di questo tipo, costituita da istruzioni significative a scelta binaria rappresentate da un “1” o da uno “0”. La sequenza o sintassi di queste istruzioni, che dipendono da scelte contingenti, fornisce una gerarchia crescente di funzionalità computazionale.
“Digitale” significa che ogni unità è discreta e definita. Le scelte di programmazione obbediscono al principio logico del “terzo escluso”. I commutatori devono essere accesi o spenti. Non esiste una via di mezzo; vi è precisione e chiarezza in ogni istruzione scelta. Non esiste una zona grigia; ogni selezione è nera o bianca.
Sono stati proposti genomi tridimensionali negli studi teorici sulla proto-vita(ad esempio, geni cristallini [115] e “composomi” [7,116-118]). Nessuno di questi modelli, tuttavia, se l’è cavata bene nel corso del tempo. Tutta la vita conosciuta dipende dall’informazione prescrittiva digitale lineare e dalla programmazione cibernetica. Perfino la maggior parte dei fattori epigenetici riceve le istruzioni ed è “assemblata” attraverso meccanismi di trascrizione, correzione e traduzione.
Il posto per cominciare a comprendere il fenomeno della prescrizione digitale lineare è uno studio dei tre diversi tipi di complessità sequenziale [42,83,119]. La complessità lineare biologicamente funzionale appartiene al sottoinsieme dellaComplessità Sequenziale Funzionale (Functional Sequence Complexity, FSC), non della Complessità Sequenziale Ordinata (Ordered Sequence Complexity,OSC) o della Complessità Sequenziale Casuale (Random Sequence Complexity, RSC) [42]. La Complessità Sequenziale Funzionale (FSC) è una sequenza lineare di monomeri o unità composite che svolgono collettivamente qualche funzione non banale. L’evidenza empirica della formazione puramente spontanea di tali sequenze, soprattutto quando sono coinvolti più di 10 loci, è gravemente carente. Ordinariamente, la FSC ha origine in associazione con la PI come sistema simbolico materiale. La FSC è di solito una sequenza cibernetica lineare digitale di token che rappresentano le istruzioni sintattiche, semantiche e pragmatiche.
Ogni segno successivo nella sequenza è la rappresentazione di una selezione funzionale specifica ad un nodo decisionale. Ciò si può ottenere mediante la selezione di un token in un sistema simbolico materiale, oppure mediante l’impostazione di una serie di commutatori configurabili (per esempio “dip switch”). La FSC è una successione di scelte algoritmiche che conducono alla funzione. La selezione, la specificazione, o il significato di certe “scelte” in sequenze di FSC risulta solo da una selezione non casuale. Queste selezioni a nodi decisionali successivi non possono essere forzate dalla necessità deterministica di causa-effetto. Se lo fossero, quasi tutte le selezioni ai nodi decisionali sarebbero le stesse. Sarebbero altamente ordinate (OSC). Inoltre, le selezioni non possono essere casuali (RSC). Nessuno è mai riuscito a scrivere un programma sofisticato attraverso una serie di lanci di una moneta, assegnando il valore “1” alla testa e “0” alla croce.
La FSC può essere misurata in “Fits” [119-121]. La variazione della FSC può essere quantificata durante l’evoluzione sia degli acidi nucleici sia delle proteine [120]. L’informazione prescrittiva (PI) formale, che non è fisica, è spesso implementata (registrata) nella FSC, che è fisica. La sintassi delle selezioni dei token(nucleotidi), per esempio, funziona in modo analogo alla selezione della sintassi delle tessere nel gioco dello “Scarabeo” per scrivere le parole, se non fosse per il fatto che la sintassi dei nucleotidi fornisce dimensioni aggiuntive alla PI oltre alla direttiva digitale lineare, puramente rappresentativa, che utilizza simboli linguistici. Anche l’estesa attività di correzione post-trascrittiva e post-traduttiva aggiunge ulteriori dimensioni. Resta il fatto, comunque, che la vita dipende da istruzioni e meccanismi di controllo. Tali istruzioni (PI) sono implementate in gran parte in sequenze nucleotidiche (token). La vita dipende interamente da un sistema simbolico materiale formale. Sebbene i token (i nucleotidi) siano oggetti fisici (come i blocchetti dello “Scarabeo”), la loro fisicità non è un problema, almeno non quando si tratta della funzionalità della sintassi dei codoni. La tabella dei codoni è formale, non fisica.
La cibernetica genetica ha ispirato lo sviluppo dell’informatica da parte di Turing,von Neumann e Wiener [122-128]. La natura discreta dei geni, la loro ricchezza di risorse, e la natura digitale lineare della loro sequenza “su” cromosomi analoghi a un nastro di Turing sono tutte cose che erano state considerate e meditate a lungo prima che Watson e Crick pubblicassero nel 1953 i dettagli dell’esatta struttura chimica del DNA. Turing fu ispirato non solo dal lavoro di Gregor Mendel del 1866, ma anche dall’enfasi posta da Darwin nel 1859 sulla differenza tra genotipo e fenotipo. Turing ammirava la capacità di mutare del genotipo, in un certo senso indipendente dal fenotipo, che rendeva possibile l’evoluzione. Anche Church, che fu l’insegnante di Turing, ammirava questi aspetti della vita, tanto quanto apprezzava l’elaborazione formalmente algoritmica del genotipo, che di per sé rendeva possibile il controllo genetico dell’espressione fenotipica.
La cibernetica genomica ed epigenomica non può essere spiegata tramite modelli che diano metafisicamente per scontata l’autosufficienza delle interazioni di massa-energia e il caso e la necessità della sola fisico-dinamica.