Biomorfos

Richard Dawkins

Apresentado por Mafalda GoulartNº 27876

Introdução

Com este trabalho pretende-se simular em computador o desenvolvimento embrionário;

É feito por programação recursiva através de um processo de arborescência;

O computador começa por desenhar uma linha vertical, de seguida esta ramifica-se em 2 ramos, estes dividem-se em 2 sub – ramos, e assim sucessivamente.

Árvore ramificada

À árvore ramificada dá-se o nome de biomorfo; A profundidade de recursividade significa o número

de sub-ramos que se desenvolvem até o processo ser parado;

A ramificação recursiva é um boa metáfora para o desenvolvimento embrionário das plantas e dos animais;

Os embriões não se assemelham a árvores ramificadas mas crescem por divisão celular. As células dividem-se em células filhas.

Objectivo

Ver no computador formas parecidas com animais, por selecção cumulativa de formas mutantes;

Na selecção cumulativa as entidades seleccionadas reproduzem-se. O produto final de uma geração de selecção é o ponto de partida para a geração seguinte e assim sucessivamente ao longo de muitas gerações;

Não são introduzidos desenhos de animais, o que se pretende é que estes surjam como consequência de selecção cumulativa de mutações casuais.

Os nove genes

Genes

Existem nove genes e cada um pode mutar numa direcção ascendente (+1) ou descendente (-1);

No centro está a árvore básica; À volta estão 8 árvores, são todas iguais à árvore

central, excepto num gene que é diferente em cada uma por ter sido mutado;

Por exemplo, a imagem à direita da árvore central mostra o que acontece quando o gene 5 sofre uma mutação resultante de se ter acrescentado +1.

Genes e filhos

A forma de cada filho não resulta directamente da forma do seu progenitor;

Cada filho obtém a sua forma a partir dos valores dos seus próprios 9 genes;

Obtém 9 genes a partir dos nove genes do seu progenitor;

Isto é o que acontece na vida real: Os corpos não são transmitidos para a geração

mas os genes são-no Os genes influenciam o desenvolvimento

embrionário do corpo onde estão instalados; De seguida, esses mesmos genes podem ser

transmitidos para a geração seguinte.

Modelo de computador

Programa grande chamado Evolução 2 módulos de programa:

1. Reprodução: • transfere os genes de geração para geração,

com possibilidade de mutação.2. Desenvolvimento:

• pega nos genes fornecidos pela reprodução, traduzindo-os em actividades de desenho, na imagem de um corpo, no ecrã do computador.

A evolução consiste na repetição da reprodução.

Funcionamento

Os genes de cada geração são reproduzidos e entregues ao desenvolvimento, que cria o corpo adequado no ecrã de acordo com as suas regras;

Em cada geração, o ecrã exibe uma ninhada completa dos filhotes, ou seja, os indivíduos da geração seguinte;

Os valores dos 9 genes só têm significado quando traduzidos em regras de crescimento para a forma de árvore ramificada;

Acontece o mesmo na vida real, os genes só têm significado quando traduzidos por via de síntese proteica, em regras de crescimento para um embrião em desenvolvimento.

Critério de selecção

Neste modelo o critério de selecção é o olho humano, que observa cuidadosamente a ninhada e escolhe um dos filhos para procriação;

O escolhido torna-se e o progenitor da geração seguinte e a ninhada dos seus mutantes é exibida no ecrã;

Isto é um modelo de selecção artificial, ao contrário do modelo de selecção natural que ocorre na vida real;

Na selecção natural, se um corpo tiver o que é necessário para sobreviver os seus genes sobrevivem automaticamente, porque estão dentro dele.

Evolução

História evolutiva

o A figura mostra uma das histórias evolutivas de 29 gerações;

o O antepassado é uma criatura minúscula, apenas um ponto;

o Não foram impressos todos os descendentes, apenas o filhote bem sucedido de cada geração e uma ou duas das suas irmãs mal sucedidas;

o Cada geração é um pouco diferente da sua progenitora.

Espaço genético

Não é possível representar o espaço genético dos biomorfos porque é um espaço de nove dimensões;

Se fosse possível desenhar a nove dimensões poderíamos fazer com que a cada dimensão correspondesse um dos nove genes;

O autor procurou desenhar uma imagem bidimensional que transmitisse algo semelhante à movimentação no espaço genético de 9 dimensões;

Escolheu o truque do triângulo.

Truque do triângulo

O triângulo repousa num plano raso bidimensional que atravessa o hipervolume de 9 dimensões;

No vidro estão desenhados o triângulo e alguns biomorfos;

Os biomorfos que se encontram nos vértices são chamados biomorfos – âncora;

Triângulo

Triângulo (continuação)

A ideia de distância em relação ao espaço genético resume-se à proximidade de biomorfos geneticamente similares e ao afastamento de biomorfos geneticamente diferentes;

As distâncias são calculadas por referência aos 3 biomorfos - âncora;

Para qualquer ponto da chapa do vidro, interior ou exterior ao triângulo, a fórmula genética é calculada pela média ponderada das fórmulas genéticas dos 3 biomorfos – âncora.

Conclusão

Quando escreveu o programa nunca pensou que viesse a desenvolver mais do que uma variedade de formas arborescentes;

O que mais surpreendeu foi o facto dos biomorfos deixarem de se assemelhar a árvores muito rapidamente;

A partir de um certo ponto da experiência começou a ter a ideia de que era possível que evoluísse algo semelhante a um insecto;

Então começou a produzir geração após geração, a partir do filhote que mais se parecesse com um insecto.

Bibliografia

Dawkins, Richard, O relojoeiro cego, Universo da ciência, Edições 70, 2004, pp. 63-95.

http://www.cecm.usp.br/~ltrabuco/escritos/dawkins.pdf

http://www.gsoftnet.us/GSoft.html