Aus wieviel Byte besteht ein Mensch?
Ich als auszubildender Informatiker beschäftige mich gerade intensiv mit dem Thema Datengrößen, und bin auf die Frage gestoßen aus wieviel Byte ein Homo sapiens besteht. Ich wäre für eine ausführliche Antwort sehr dankbar.
Mit freundlichen Grüßen
Hilerius Telsemeyer
4 Antworten
Kommt drauf an, an welcher Stelle du das messen willst. Unsere DNA besteht aus etwa drei Milliarden Basenpaaren. Da es für jedes Basenpaar vier verschiedene Möglichkeiten gibt, welche Basenpaar an der entsprechenden Position ist, könnte man jedes Basenpaar binär mit zwei Bits darstellen. Das Erbgut eines Menschen ist also etwa 750 Millionen Bytes groß (so, wie Windows Speichergrößen darstellt, wären das etwa 715,26 MB).
Dazu müsste man natürlich noch ein paar Informationen in den "Header" schreiben. Z.B. wo ein Chromosom anfängt und aufhört, wie die einzelnen Nukleinbasen chemisch aufgebaut sind, welche Base das Gegenstück zu welcher Base ist (A-T und G-C), dass an jedes Basenpaar außen ein Desoxyribose-Molekül angeschlossen sein muss, was jeweils an das vorhergehende Desoxyribose-Molekül angeschlossen sein muss, damit sich eine DNA-Helix bildet und so weiter.
Das dürfte aber nur wenige KB zusätzlichen Speicher benötigen. Dazu sollte man aber 15% des Speicherplatzes für Fehlerkorrekturdaten addieren. Es kann aber gut sein, dass man die ganze Datei am Ende noch zippen kann. Ich geh trotzdem einfach mal von etwa 825 MB aus .
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Wenn du nicht den Speicherplatz der DNA wissen willst, sondern z.B. den Speicherplatz, den man braucht, um alle Verknüpfungen eines Gehirns zu speichern, ist das schon deutlich schwieriger zu berechnen. Die Anzahl der Nervenzellen in einem Gehirn kann man nur ungefähr schätzen. Ich nehme jetzt einfach mal die Werte, die ich in Wikipedia gefunden habe. Demnach hat ein menschliches Gehirn etwa 90 Milliarden Nervenzellen, die jeweils zwischen einer und 200.000 Synapsen haben. Ebenfalls laut Wikipedia gibt es in einem menschlichen Gehirn etwa 100 Billionen Synapsen.
Du müsstest also 90 Milliarden Nervenzellen durchnummerieren (Das wäre eine 37 bit-Zahl. Der Einfachheit halber runde ich das mal auf ganze Byte auf, also 40 bit. 5 Byte pro Nervenzelle für die ID), dann müsstest du natürlich speichern, mit wievielen Nervenzellen die jeweilige Zelle verbunden ist. Der Wert kann zwischen 1 und 200.000 liegen, das wäre eine 18-bit Zahl. Das ist eine etwas ungemütliche Größe, weil nur zwei Bit des höchstwertigen Bytes benötigt werden. Ich würde vorschlagen, dass man dafür zwei der überflüssigen Bits aus der Neuron-ID benutzt. Dadurch würde man für jedes Neuron 7 Byte Kopfdaten benutzen. Dazu kommt dann noch für jede Synapse des jeweiligen Neurons die ID des Neurons mit dem sie sich verbunden hat.
Also 7 Byte * 90 Milliarden für die Kopfdaten der Neuronen plus 5 Byte * 100 Billionen für die ganzen Synapsenverbindungen. Macht zusammen 500,63 Billionen Byte. Macht nach Windows-Standard 455,32 Terabyte.
Dazu müsste man natürlich noch die DNA-Daten speichern, damit man daraus ableiten kann, wie ein einzelnes Neuron bzw. das Gehirn als Gesamtstruktur aufgebaut ist, die 825 MB machen aber nur so einen geringen Anteil der Daten aus, dass sie bei den 455,32 Terabyte erst an der dritten Nachkommastelle einen Unterschied machen. Sie sind also für die Rechnung vernachlässigbär. Allerdings kommen, wie oben, etwa 15% Fehlerkorrekturdaten dazu, wodurch wir bei etwa 523,62 TB wären. Allerdings auch mit dem Hinweis, dass man das vielleicht noch zippen kann.
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Jetzt wird es noch etwas komplizierter: Nur aus reiner DNA entsteht ja noch kein Mensch. Wenn wir uns jetzt mal vorstellen wollen, dass irgendwelche Aliens eine künstliche Gebärmutter bauen wollen, mit der sie einen Menschen gebären können, dann bräuchten sie dafür mindestens eine funktionierende menschliche Eizelle, in die sie die DNA einspeisen können, damit ein Mensch draus wird. Ich weiß nicht, aus wievielen Atomen eine Eizelle besteht, aber ich hab im Internet gelesen, dass eine durchschnittliche menschliche Zelle aus etwa 10^14 Atomen besteht. Allerdings ist eine Eizelle ziemlich groß im Vergleich zu anderen Zellen. Kann also sein, dass sie eine oder zwei Größenordnungen darüber liegt.
Mir fällt grade nichts ein, wie man berechnen soll, wieviel Speicherplatz man brauchen würde, um den genauen atomaren Aufbau davon zu speichern, damit man die Zelle nachbauen kann.
Ein Mensch kann nicht aus einer digitalen Speichergröße bestehen, da in der Natur sämtliche Prozesse und Zustände analog sind (auch eine 1 im PC ist nur ein Spannungswert über einer gewissen Schwelle).
Du müsstest für so eine Aussage den Menschen abtasten und je nach deiner gewünschten Auflösung erhälst du Datengrößen - so wie er jetzt ist, enthält er nämlich keine.
Geschätzt kommen etwa 200 Gigabyte (GB) pro Mensch zusammen, wenn man speichern würde, wo sich auf dessen DNA die A-, T-, C- und G-Basen befinden und was sie aussagen.
https://www.wired.de/collection/life/ipad-speicherplatz-dna-erbgut
Ich danke dir von ganzem Herzen für deine legitime Antwort.
Das nicht, aber es geht um die Informationen, die nötig wären, um aus der entsprechenden Materie einen Menschen "nachzubauen".
Eine Mahlzeit besteht auch nicht nur aus einem Rezept (= gedruckte Buchstaben auf einer Kochbuchseite), trotzdem ist das Rezept der Schlüssel.
Aber die Frage zielte ja auf den ganzen Mensch ab. Grundsätzlich habe ich deine Aussage schon verstanden.
Ein Mensch besteht nicht aus Byte, da er kein digitales Wesen ist.
Der Mensch besteht doch nicht nur aus reiner DNA.