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Biomorfos. Richard Dawkins Apresentado por Mafalda Goulart Nº 27876. Introdução. Com este trabalho pretende-se simular em computador o desenvolvimento embrionário; É feito por programação recursiva através de um processo de arborescência;
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Biomorfos Richard Dawkins Apresentado por Mafalda Goulart Nº 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.
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: • Reprodução: • transfere os genes de geração para geração, com possibilidade de mutação. • 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.
História evolutiva • A figura mostra uma das histórias evolutivas de 29 gerações; • O antepassado é uma criatura minúscula, apenas um ponto; • Não foram impressos todos os descendentes, apenas o filhote bem sucedido de cada geração e uma ou duas das suas irmãs mal sucedidas; • 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 (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
