Гeны, cтeпeни бecплoдия, виды

Виртуальный организм – это пиксел. Его фенотип – это его цвет, а генотип – это кодировка этого цвета в системе RGB.

Пикселы имеют гаплоидный набор хромосом. Это сделано для наглядности – чтобы генотип целиком отображался в цвете. У диплоидных организмов рецессивные аллели были бы неизбежно скрыты от глаз наблюдателя.

В каждой из хромосом имеется всего один ген: в одной – ген красной компоненты фенотипа, в другой – ген зеленой компоненты, а в третьей – ген синей. Аллелями для каждого гена являются целые числа от 0 до 255, задающие яркость накала соответствующего элемента пиксела.

При половом размножении хромосомы двух родителей комбинируются, как и положено, случайным образом. Каждый потомок может получить, например, красный аллель от матери, а другие два – от отца; другому потомку тех же родителей может выпасть наравне с этой же комбинацией и любая другая. Если родители имеют разные аллели по всем трем генам, то из них может получиться 8 комбинаций, причем две дублируют родителей.

Гены могут мутировать с частотой (вероятностью), которая задается в Панели управления величиной параметра . При передаче генов потомству вместо каждого родительского аллеля именно с этой частотой передается любое другое число от 0 до 255. Какое именно – неизвестно: все числа выпадают с равной вероятностью.

К тому же ровно половина мутаций летальна. Поэтому в среднем половина мутантов вообще не появляется на свет. При назначении противоестественно высокого процента мутаций плодовитость пикселов может упасть настолько, что конкуренции просто не будет, и эволюция остановится – никакой маскировочной окраски не получится.. Это легко испытать.

 

 

Существует также вторая причина падения плодовитости пикселов, возникающая при слишком большом различии родителей по цвету. Дарвин называл подобное явление в реальной жизни «степенями бесплодия». Для наших пикселов лучше говорить о ступенях падения плодовитости. «Высота» этих ступеней задается в Панели управления одним единственным параметром – . Он имеет следующий биологический смысл.

Допустим, мы присвоили порогу конъюгации значение «5» (это самое маленькое значение, которое предлагается в Панели управления). Оно означает, что если аллели, например, красной компоненты цвета у отца и матери различаются больше чем на 5 (скажем, у отца 255, а у матери 249), либо если такая разница возникла в результате мутаций, то при мейозе оплодотворенной яйцеклетки красные родительские хромосомы не вступят в конъюгацию. В результате потомку может случайно достаться сразу обе красных хромосомы или, наоборот, ни одной. И то, и другое – летально.

Впрочем, получить летальный комплект при отсутствии конъюгации одной пары хромосом можно с той же вероятностью, что и нормальный – потомку достается только одна из не конъюгировавших хромосом (либо от отца, либо от матери). В результате, если нормальная плодовитость – 8 потомков в выводке, то при превышении порога конъюгации по одной хромосоме плодовитость падает вдвое – до 4-х потомков. Но это – в среднем, а случайно все же может получиться и 5, и все 8 потомков, а то и наоборот – ноль.

При превышении порога конъюгации сразу по двум разным хромосомам (например, по красной и зеленой) средний размер выводка у данной родительской пары падает еще вдвое – до двух детенышей. А если не конъюгируют все три хромосомы – получается еще двукратное падение плодовитости – в среднем всего один потомок в выводке. Это мы и называем ступенями падения плодовитости: 8-4-2-1 потомков в выводке.

У гермафродитов размер выводка такой же, что и у раздельнополых пар, и он точно так же зависит от конъюгации хромосом. Разница только в том, что выводок приносит не одна самка, а оба партнера пополам.

На следующей картинке ступени падения плодовитости показаны на двух сечениях куба RGB. Кружок, от которого расходятся четыре белые стрелки – это цвет произвольно взятой для примера «опорной» особи, с которой мы сравниваем цвета всевозможных партнеров. Сами стрелки равны некому назначенному порогу конъюгации (например 40), в соответствие с которым сечения куба RGB здесь разлинованы на прямоугольники. Расстояние между двумя сечениями тоже равно этой величине. Цифра в каждом прямоугольнике соответствует среднему размеру выводка от брака между любой особью с цветом из данного прямоугольника и «опорной» особью.

 

 

 

Видовой состав вычисляется программой каждый год, то есть только для особей, которые живы в данный момент, а не погибли когда-то от старости, голода или в борьбе за существование.

Видовой состав вычисляется отдельно внутри каждого базового поселения (NW, NE, SW, SE) и внутри каждого созданного пользователем рода. Это связано с тем, что скрещиваемость между разными родами и поселениями в нашей модели исключается.

Алгоритм вычисления строится точно в соответствие со ступенями падения плодовитости. Разница только в том, что при размножении речь идет о реальной плодовитости браков между пикселами-соседями, а для видообразования происходит проверка виртуальной плодовитости всех возможных пар, невзирая на расстояния и половую принадлежность – даже если это два самца в противоположных углах поля.

Логика алгоритма следующая:

1) если две особи могут дать полный выводок, то значит они точно принадлежат к одному виду;

2) если одна особь может дать полный выводок со второй, а вторая – с третьей, то значит первая и третья тоже относятся к одному виду, даже если напрямую не могут дать полного выводка;

3) если две особи не могут дать полного выводка ни напрямую, ни через посредство сколь угодно длинной цепочки других особей, то они принадлежат к разным видам.

В итоге складывается следующее определение вида.

Вид – это множество ныне живущих особей, внутри которого:

· для каждой особи найдется хотя бы один партнер, при браке с которым мог бы получиться полный размер выводка;

· в любом подмножестве найдется хотя бы одна особь, которая дала бы полный выводок с кем-то из остальных членов множества;

· нет ни одной особи, которая дала бы полный выводок с кем-то из ныне живущих организмов вне этого множества.

После того, как виды определены, происходит вычисление преемственности по отношению к прошлогодним видам – то есть подсчитывается, сколько генов (учитываются все копии каждого аллеля) каждый вид этого года получил от каждого прошлогоднего вида. На основе этого строится микроэволюционное древо, за ростом которого можно наблюдать в окнах под заголовком «Происхождение видов». Такие окна вызываются кнопкой в Главной панели инструментов или при помощи пункта Главного меню Окна\Создать окно происхождения видов. Подробности об окне происхождения видов можно прочесть в разделе «Средства наблюдения».

Комментарии (0)


Добавить комментарий



Разрешённые теги: <b><i><br>Добавить новый комментарий: