Biomorfos

Biomorfos
Richard Dawkins
Apresentado por Mafalda Goulart
Nº 27876
Introdução
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
o
o
o
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
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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
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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)
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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
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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
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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