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Physik » Atom-, Kern-, Quantenphysik » DNA-Aufbau
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Universität/Hochschule DNA-Aufbau
Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-04-01


Die doppel helix also DNA Kette besteht ja nur aus folgenden 4 Bausteinen:

"Bei der Base kann es sich um ein Purin, nämlich Adenin (A) oder Guanin (G), oder um ein Pyrimidin, nämlich Thymin (T) oder Cytosin "




Kann man sagen dass die ganze Helix einer Zelle, die ja auch den ganzen Körper "representiert"  eine sehr lange  2-adische oder 4-adische Zahl ist?

Es ist das der mathematisch Anteil der mich interessiert.



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-02


Unterabteilung * Mathe für Biologen * oder * Bio-Mathe * ?
Oder lernt man das nicht als Bio-student?
Immer diese Zerfällungskörper razz
Die Frage war schon ernst gemeint.
Wie viel Information enthält ein DNA Strang gemesssen in Terabyte?

(Geteilt durch den Body mass index oder so ?)
Radio Eriwan sagt "Kommt drauf an..."

------------------------
Signatur idee:
Mich wundert, dass ich so fröhlich bin ...








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gonz
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2019-04-02


Hallo Jürgen,

hilft dir dieses weiter:
de.wikipedia.org/wiki/Genomgröße

Zu bedenken ist dabei, dass es Strukturinformation gibt, und dass es wohl auch "toten Code" gibt, das heißt dass man den effektiven Informationsgehalt also nicht einfach aus 1 Basenpaar = 2 Bit schließen kann.

Grüße aus dem Harz
Gerhard/Gonz


-----------------
- das alles muss weg. (Meister Eckhart von Hochheim)



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trunx
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2019-04-02


Hallo,

die Informationsmenge wird meist überschätzt, weil man sich z.B. an der gesamten in einem Körper enthaltene DNA orientiert. Das aber ist fehlerhaft, da es sich um eine extrem hohe Zahl von Kopien handelt. Entscheidend ist die DNA einer Zelle. Und diese passt für einen Menschen ungefähr auf eine CD (700-800 MB). Also nichts mit TB :)

Da die DNA auch noch auf verschiedene Chromosomen verteilt ist und diese noch einmal unterteilt in Gene als die tatsächlichen Träger der Information werden (von denen es ca. 23.000 beim Menschen gibt), enthält ein solcher Gen-DNA-Strang nochmal deutlich weniger an Information, also im kB-Bereich.

bye trunx


-----------------
das problem des menschen ist nicht, dass er fleisch von tieren isst, sondern dass er für sein wachstum KRIEG gegen alle anderen lebensformen führt. dieser krieg nennt sich (land)wirtschaft, seine ideologische legitimation kultur.



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-04


2019-04-02 09:59 - trunx in Beitrag No. 3 schreibt:
Hallo,

die Informationsmenge wird meist überschätzt, weil man sich z.B. an der gesamten in einem Körper enthaltene DNA orientiert. Das aber ist fehlerhaft, da es sich um eine extrem hohe Zahl von Kopien handelt. Entscheidend ist die DNA einer Zelle. Und diese passt für einen Menschen ungefähr auf eine CD (700-800 MB). Also nichts mit TB :)

bye trunx

Naja, am Anfang des Menschseins bei der Zeugung gibt es ja nur eine Zelle und 1 aperma und in den beiden sind "Alle" Infos zur vollkommen Menschwerdung vorhanden.
Das hat sich ja in Millionen jahren "selbst" optimiert, ob man es rein biologisch erklärt oder wie auch immer.
All dies Infos komplexer enzymatischer Abläufe und zellinformationsduplikation sind "dadrin" in der einen Mutterzelle vereint. wo sonst?
Es gibt eine Parallelität zwischen ständiger Zellteilung in 9 Monaten und bis zum Erwachsensein und der Menschheitsentwicklung aus der Amöbe bis zum Homo sonstzwas über Millionen Jahre.
Dafür gibt es 2 Fremdwörter die ich eben nicht parat habe.
Und das kann kaum in 700-800 MB passen.







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trunx
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2019-04-05


was du suchst, ist das haeckelsche grundgesetz der evolution:
die phylogenese vollzieht sich in der ontogenese.

wenn man sich die größe einer zelle bzw. eines zellkerns klar macht, dann ist die informationsmenge pro volumen riesig, nämlich etwa 1000x höher als in den modernsten flash-speichern.


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hgseib
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, eingetragen 2019-04-05


Hallo

Ein Thema, das zu beantworten wohl unser aller Möglichkeiten sprengen dürfte?

Irgendwie glaube ich hier den Versuch heraus zu lesen, man könne die DNA als Zahl interpretieren? Das stimmt wohl nicht - aber bitte, ich bin absoluter Leie auf diesem Gebiet.

Stichwortartig:
- Bei einem Zahlensystem gibt es 'Überträge', man kann Zahlen miteinander verrechnen usw. Das ist alles mit der DNA nicht gegeben. Somit sollte man sie eher als Text interpretieren.
- Es ist wohl nachgewiesen, dass es kurzfristige Änderungen in der DNA gibt: Kinder, deren Eltern Hungersnöte oder Krieg erlebt hatten .. genaueres müsste ich auch erst wieder im Internet suchen. Jedenfalls, die Zeit beim Aufbau und bei der Teilung der DNA ** und auch die räumliche Windung der Doppelhelix zu sich selbst, spielen eine grosse Rolle. Auch das kann man nicht in MByte messen, noch nicht einmal direkt aus der DNA ableiten.
- Die DNA entspricht wohl eher einem sich selbst modifizierendem Programm als reinen Daten?
- ** jede Teilung verkürzt die DNA (daran sterben wir) und auch jede Teilung bringt Mutationen mit sich. Es gibt also mehr als nur eine DNA in einem Lebewesen (wurde hier auch nicht ganz korrekt beschrieben).

und auch das erscheint mir missverständlich:
'Evolution als Optimierung und Verbesserung' ist so nicht richtig - sorry.

Auch das nur Stichwortartig angesprochen. Sonst strengt es alle Grenzen:
- Bei einer Geburt (Mensch) gibt es angeblich durchschnittlich 100 Mutationen in der DNA. Das ist extremst wenig - dennoch erklären Mutationen, warum Dinge komplexer werden können.
Die meisten Mutationen bewirken garnichts und sie passieren zufällig. Jedes Computerprogramm bricht zusammen, wenn man ein Byte verändert. Das Programm 'Leben' ist offensichtlich flexibler?
- Änderungen, die direkt schaden filtert sich direkt selbst raus.
- Zusammen mit dem jeweiligen Umfeld wird optimiert. Die DNA ist nur ein Teil von diesem Programm. Nicht das Schlechteste verliert, sondern minal anteilig etwas schlechteres wird eliminiert. Und das über Millionen von Jahren bzw. Geburten hinweg. Das ist die Optimierung: sie vereinfacht und komprimiert.
- Katastrophen 'Optimieren' nicht nur schlechtes.
Man kann die DNA nicht alleine betrachten. Es zählt das Ganze.

Wird auch sehr oft behauptet:
- Möglichst viele Gene weiter gegeben. Ja, stimmt schon - lassen wir den Rammlern ihr Lebensziel ;-) Nur ist die Auswirkung wärend eines Lebens mindestens wenn nicht sogar wesentlich grösser. z.b. Dschingis Khan hatte viele Kinder - aber die durch Ihn ausgelöste Völkerwanderung war wirkungsvoller. Kann jeder mal überlegen, welche Auswirkungen sein Leben auf das gesamte Leben hat.

Wenn man das Schadhafte und das Unpassendere heraus nimmt, was bleibt dann übrig?
Nicht das Bessere, sondern es bleibt der Rest aus den Gegebenheiten übrig. Das ist unsere Evolution (Sorry - die Schöpfung ist nur der Kaffeesatz). Da wird garnichts planvoll entwickelt.
mutation + reduktion = evolution

Der Witz an der Geschichte ist: Unfassbar viele Möglichkeiten werden verworfen. Der kaum erkennbare Rest an 'besserem' sammelt sich über unvorstellare Zeiträume hinweg an. Und das Ergebnis ... bin ich (spässchen) .. sind doch offensichtlich komplexere Weiterentwicklungen. Man mag's nicht glauben.


In Erinnerung,
die Frage:
Kann man sagen dass die ganze Helix einer Zelle, die ja auch den ganzen Körper "representiert" eine sehr lange 2-adische oder 4-adische Zahl ist?
die Antwort: Nein

Randbedingung:
Es ist der mathematisch Anteil der mich interessiert.
die Antwort ist 42, die richtige Frage ist noch nicht gestellt worden.


[Die Antwort wurde nach Beitrag No.4 begonnen.]



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-05



und auch das erscheint mir missverständlich:
'Evolution als Optimierung und Verbesserung' ist so nicht richtig - sorry.

'Evolution als Komplexisierung des Systems Lebewesen und vielleicht auch manchmal Verschlimm-besserung'
Evolution bringt auch Hitlers und Dschingis Kahns hervor..
Ob das der Menschheit insgesamt Fort- oder Rückschritt beschert, ist aber keine biologische Frage sondern eher eine humanistisch-ehtische.
Nun mag man ueber einen Plan nachdenken. Ob der in den Molekülen liegt bezweifle ich. Jedoch organisiert sich etwas zu immer groessern Informationssystemen. Groesser ist nicht immer besser. Siehe Dinosaurier.
Aber wer weiss vielleicht waren die "glücklicher" als wir;)






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gonz
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, eingetragen 2019-04-05


Zumindest ist es doch so:


am Anfang des Menschseins bei der Zeugung gibt es ja nur eine Zelle und 1 aperma und in den beiden sind "Alle" Infos zur vollkommen Menschwerdung vorhanden.

stimmt nicht wirklich. Damit ein Mensch draus wird, muss es auch den ganzen Organismus der Mutter geben, damit sich das befruchtete Ei irgendwo entwickeln kann, und drumherum unsere ganze Welt, in der sich das geborene Wesen dann zum ausgewachsenen Menschen entwickelt. Da wird m.M.n schon einiges an Information auch nebenbei transportiert. Wenn man die Mammut DNS in kompletter Form hätte, und daraus ein Tier in die Welt setzen wollte, hätte man eben den Vorteil, dass man sowohl ein geeignetes Muttertier hätte, eine Elefantenlady eben, als auch Biotope, in denen ein solches Tier in etwa aufwachsen könnte. Man könnte dann hoffen, "nah genug dran" zu sein, dass es vielleicht klappt.

Von der Theorie her braucht man eben neben der reinen Information, die an sich nichts aussagt, auch einen "Decoder", der sie versteht. Das ist ein bisschen so wie die Schönheit, die ja bekanntlich im Auge des Betrachters liegt, und nicht an sich ist ( was man natürlich auch bestreiten könnte...)

Grüße
Gerhard/Gonz


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hgseib
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2019-04-05


vielleicht einmal so:

Man kann alles behaupten. Entscheident sind die Begründungen.
Zur eigentlichen Frage: .. adische Zahl ..

@juergen007
Es gibt doch bestimmt Gründe, warum du annimmst, es könnte eine adische Zahl sein (sonst hättest du diese Frage nicht gestellt).
Nachdem sich nun einige geäussert haben, was sind deine Begründungen, warum eine 'ganze Helix einer Zelle' als adische Zahl angesehen werden kann?

Und was ist der Grund dieser Frage. Was ist das eigentliche Ziel? Suchst du Argumente für eine Theorie?

mfG



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weird
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, eingetragen 2019-04-05


Ich kann mich ja irren, aber ich glaube, Juergen hat seine "Rechnung" ohne die Cis-Elemente gemacht, die hier ganz aus der Rolle fallen.  wink



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.11, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-05


2019-04-05 13:27 - hgseib in Beitrag No. 9 schreibt:
vielleicht einmal so:

Man kann alles behaupten. Entscheident sind die Begründungen.
Zur eigentlichen Frage: .. adische Zahl ..

@juergen007
Es gibt doch bestimmt Gründe, warum du annimmst, es könnte eine adische Zahl sein (sonst hättest du diese Frage nicht gestellt).
Nachdem sich nun einige geäussert haben, was sind deine Begründungen, warum eine 'ganze Helix einer Zelle' als adische Zahl angesehen werden kann?

Und was ist der Grund dieser Frage. Was ist das eigentliche Ziel? Suchst du Argumente für eine Theorie?
mfG


Das in den Chromosomen befindliche Biomolekül ist bei allen Lebewesen und bei vielen Viren (DNA-Viren, Pararetroviren) der Träger der Erbinformation, also die materielle Basis der Gene.
Adenin (A) oder Guanin (G), oder um ein Pyrimidin, nämlich Thymin (T) oder Cytosin könnte man abkürzen al AGTC

So ist eien Kette oder Helix ein Wort aus einem Alphabet mit 4 Buchstaben.

AGCT GTCA.....AGTCGTAG.. Stattdessen koennte man auch
0123 2310.....02321301.. schreiben also ein 4_adische Zahl.
Die gesamte Erbinformation eines Individuums wird gewonnnen aus mehreren Wörtern dieses Alphabets.

Welcke Länge haben und wieviele Wörter gibt es in einer Stammzelle bzw. einem menschliche weiblichen Ei/Sperma?
Dann kommt man auf so was wie eine oder mehrere oder seehr viele kurze oder lange Byte-zahlen/wörter.
Meinetwegen auch zu hexzahlen zusammenfügbar.
Es ist noch etwas komplizierter, weil es ja auch noch Intruktionen braucht wie dies Zahl/Wort interpretiert werden soll.
Also nicht nur 1 CD-Rom, (abgesehen noch von der Frage wer hat die zusammengestellt?) sondern auch im übertragenen Sinne einen Reader und Interpreter und Wandler,  Verstärker Boxen und die Herstellung all dieseser Komponenennten und auch ein Plan für die Herstellung des usprüglichen Subjekts Mensch oder Musik.
Erst aus all den Infos man dann alles organische "bauen".
Wir wollen vergleichbar mit einer aus mit Pixeln belegten Blue Ray Musik oder 1 Film reproduzieren.
bzw. aus DNA s und Genen einen kompletten Menschen.
Wie reproduziere ich aus Pixeln auf der CD Musik? Das Verfahren ist bekannt, mit Redundanz und hoher Präzision und Fehlerkorrektur!
Obwohl es kaum 10000 menschen gibt die genau wiessen wie es geht, also bei Musik.
Jeder DVD Film braucht so 2 GB daten, blue Ray mehr.
Wehen wenn das Verfahren verloren geht;)
Um wieviel "größer" müsste dann der "Bau ein mensch"-Datenträger sein?
Die DNA ist also nicht nur 1 oder milliarden Daten, sondern irgendwo ist ein kompletter Bauplan eingebaut.
Mir fiel eben der Film "Kontakt" mit Jodie Foster ein.
Mit einer CD-rom, die man in 1000 Jahren findet kann man gar nichts anfangen ohne Player oder Bauanleitung eines Players oder Druckers u.v.m, es ist nur ein Haufen Bits.
Hier käme jetzt meine Theorie, aber die ist zu abgedreht... cool


@Gonz
Ich denke, das Ambiente also der Uterus ist nicht von Bedeutung, da es ja gelungen ist afaik Retortenbabies zu "ziehen".
@weird das cis damit was dazu tun hat, hab ich geahnt  biggrin






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gonz
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.12, eingetragen 2019-04-05


Retortenbabies: Wenn ich das richtig sehe, wird hier nur die eigentliche Befruchtung "in der Retorte" durchgeführt, das befruchtete Ei wird danach in den Uterus einer Person eingesetzt, die das Kind dann austrägt. Dass der ganze Vorgang ausserhalb eines menschlichen Körpers bis zur Geburtsreife erfolgen könnte wäre mir nicht bekannt. ( ich kann mich aber irren ).


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hgseib
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.13, eingetragen 2019-04-06


schöne Grafiken :-)
schönes Diskusionsthema.

Aber den Sinn des ganzen habe ich noch nicht erfasst.

Man kann die 4 Basen durch Buchstaben, aber auch mit Ziffern beschreiben. Man kann ähnlich Binär - Oktal - Hexadezimal auch mehrere Stellen zusammenfassen oder eigene Symbole erfinden. Das geht alles. Nur warum? Was ist das Ziel dieser Aktion?

2019-04-05 16:28 - juergen007 in Beitrag No. 11 schreibt:
.. Erst aus all den Infos man dann alles organische "bauen"
Wir wollen vergleichbar mit einer aus mit Pixeln belegten Blue Ray Musik oder 1 Film reproduzieren ..
Nach dieser Aussage geht es nur indirekt um die Darstellungsart der DNA, sondern darum: wie entsteht aus einer DNA ein Lebewesen?

- Das es geht ist offensichtlich.
- Am 'wie' arbeiten wohl weltweit etliche wissenschaftliche Teams. Man würde es wissen, wenn es jemand verstanden hätte. So gesehen wird es hier keine Antwort geben?

Sicher ist:
- Man kann es nicht einfach lesen oder aufklappen.
- Im Gegensatz zu einer CD verändern sich die Informationen einer DNA laufend. Das wurde bisher auch nicht erwähnt: z.B. beschädigen/ verändern Strahlen. Und es gibt wohl so ein Zeugs (verlangt jetzt bitte nicht die Fachbezeichnung) das ständig entlang der DNA wandert und (was auch immer) repariert.
Selbst künstliche Modifikationen (Stiehlaugen bei Fruchtfliegen) haben sich nach wenigen Generationen zurück gebildet. Also gibt es auch eine funktionierende, automatische Fehlerkorrektur. Als Programmierer bin ich sowas von neidisch.

ich denke, wir (also die gerade lebenden Menschen) sind so eine Art Alchemisten. Da wird gemutmasst und experimentiert, ohne auch nur ansatzweisse irgend etwas zu verstehen.

Tipp:
Erstelle emotional eine Musik und/ oder einen Film. Es gibt niemanden, der beweissen könnte, dass das nicht aus einer DNA entstanden ist.

EDIT:
ich wollte nur mal das ändern in diesem Forum ausprobieren.
2019-04-05 16:28 - juergen007 in Beitrag No. 11 schreibt:
Obwohl es kaum 10000 menschen gibt die genau wiessen wie es geht, also bei Musik.
Es sind definitiv mehr! Kompremierungsalgorithmen zu kennen ist in der Informatik Grundwissen. Das sind Weltweit Millionen die das kennen und verstehen.
Nur so am Rande erwähnter klugschiss ;-)



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.14, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-06


2019-04-05 16:28 - juergen007 in Beitrag No. 11 schreibt:
Hier käme jetzt meine Theorie, aber die ist zu abgedreht... cool

Wie lautet Deine Theorie?



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.15, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-06


Das Thema ist zu komplex, außer man hat sehr gute Kenntnisse in Evolutionsbiologie.
Deswegen schließe ich das erstmal ab.
Faszierend bis rätselhaft ist aus meiner Sicht, dass ja nicht nur Augenfarbe, Körpergröse etc. in Genen oder DNA festgehalten werden, die man auch als Zahlenfolgen betrachten kann.
Offenbar gibt es ja auch "Ererbte" Fähigkeiten, wie die Neigung zu Musik, Kunst, auch Mathematik oder das Interesse daran. Ob das nun gelebt wird oder nicht ist ne andere Sache.
Und all das steckt wie auch immer codiert in Basen-Folgen oder so.
Man kann wohl schon die erebte Haarfarbe "isolieren" meine ich, sber wo genau liegen Talente begraben? Vieles Äußere wie Augenfarbe etc. fand man schon glaub ich, also dessen Platzierung in welchen Genom.
Kann sein man hat das "Mathe-talent-gen" schon gefunden? Oder handwerkliches Geschick?
Man sagt ja, dass hat er von Papa, den Ehrgeiz, die Ruhe (Un-)Geduld Faulheit, Akribie.. Es mag ein Quäntschen Wahrheit darin sein. aber auch Sozialisation.
In Einsteins Gehirn suchte man jedoch vergeblich nach dem genie-Gen;)
Die Urfrage: wieviel Information ist in der Stammzelle, oder ist die gar nicht messbar? ist gar nicht so wichtig.
Das kaum Verstehbare ist, dass sich Leben aus sich selbst heraus immer und immer wieder fast verlustfrei hochgradig redundant kreiiert.
Und wir damit eine fast perfekte Zeit überdauernde Datenaufbewahrung haben, selbst wenn von 7 Milliarden Menschen nur noch 1 Million überbleiben nach einer Pandemie oder so.
Selbst dann ist doch nicht sehr viel verloren gegangen. Und die  weitergehend Evolution wird bald wieder einen stand von heute erreichen.
Die Anfangsfrage:
Wieviel Byte ist interessant aber interessanter ist das "wie lange haltbar" und was alles enthalten die gene auch Talente?

Vielleicht ist das auch schon längst geklärt man muss mal n guten "Bioplanet.com" finden, gibt es sicher oder?
danke


P.S.
Zu meiner Theorie komme ich dann, wenn ich noch die talente-vererbungsfrage genauer beleuchtet habe..
Hinweis: Der Hundertste Affe


P.P.s Das einzige was ich auf die Schnelle zur Vererbung von mathe talenten fand war
projekt einstein von 2013.


[Die Antwort wurde nach Beitrag No.13 begonnen.]



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Ehemaliges_Mitglied
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.16, vom Themenstarter, eingetragen 2019-04-20


2019-04-06 14:35 - juergen007 in Beitrag No. 15 schreibt:
P.S.
Zu meiner Theorie komme ich dann, wenn ich noch die talente-vererbungsfrage genauer beleuchtet habe..
Hinweis: Der Hundertste Affe

Jetzt verkünde doch endlich Deine Theorie. Die muss ja nicht ganz ausgereift sein.
Meine Theorie ist eh besser.  cool



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