Evolución de infoartrópodos por selección artificial

Una versión del célebre programa "El Relojero Ciego", de Richard Dawkins

"No puedo ocultar el alborozo que sentí cuando descubrí estas criaturas exquisitas surgiendo ante mis ojos (...) No pude dormir, y aquella noche "mis" insectos pulularon por mi mente mientras trataba de dormir"

Richard Dawkins (El Relojero Ciego)

La idea de Dawkins

Todavía hay mucha gente que no comprende el poder de la teoría darwinista a la hora de explicar cómo de un modo natural, sin que ninguna consciencia esté implicada, pueden evolucionar seres que parecen estar diseñados por alguien con inteligencia y propósito. El libro The blind watchmaker (El Relojero Ciego), de Richard Dawkins, es una magnífica refutación del principal argumento de los antievolucionistas: si encontramos "relojes" en la naturaleza es porque existe un "relojero". A la vez, contiene una brillante explicación del mecanismo de la selección natural.

Los biomorfos En El Relojero Ciego, Dawkins describe un programa informático de su invención. Figuras arboriformes, que contienen la información para su trazo en un sencillo "genoma", podían ser seleccionadas generación tras generación por el usuario, como si de animales de granja se tratara. Aquellos árboles iban tomando formas similares a insectos, murciélagos, aviones, balanzas, zorros... algo que el programador jamás había sospechado. Era asombroso lo que un simple proceso iterado de mutación y selección puede llegar a producir en una serie de pasos.

Algunos biomorfos de Dawkins

Los infoartrópodos

En el año 94, para la asignatura de Bioinformática, me propuse repetir el programa de Dawkins. Era un buen ejercicio para aprender a programar. No supe codificar el dibujo de aquellos árboles, así que me decidí por otra forma de partida, y lo más fácil era una especie de ciempiés que tuviera segmentos, ojos, patas y antenas. Llamé al programa "Evolución de Infoartrópodos". Lo hice en lenguaje C, después en C++ y recientemente lo he trasladado en un applet de Java para mostrarlo en Homo webensis.

Los artromorfos

Es en cierto modo lógico, aunque para mí fue una sorpresa, que a Richard Dawkins también se le ocurriera hacer una versión "artrópoda" de su programa original. En 1996 publicaba una "segunda parte" de El Relojero Ciego, titulada Climbing Mount Improbable (Escalando el monte Improbable). Encontramos en este libro a un Dawkins menos radical, más suavizado en comparación con el de El Gen Egoísta. En 1998 aparece traducido al castellano en la colección Metatemas (Tusquets Editores). En este libro se describen varios programas relacionados con la evolución, además de los "artromorfos", como los llama Dawkins.

Estos son algunos de los mejores artromorfos de Dawkins. La principal diferencia con mis infoartrópodos es que al parecer no puden surgir alas en ellos. Las alas de los infoartrópodos (ver más arriba, en el gráfico anterior) tienen truco: son en realidad patas modificadas, una pequeña trampa que se consigue gracias a una embriología que permite mayor "evolucionabilidad" (La evolución de la evolucionabilidad es otro tema interesante que se trata en Escalando el monte Improbable).

Permíteme un poco más de explicación. Sin unas indicaciones previas no le encontrarás interés al programa. Por favor, lee la siguiente tabla y enseguida te dejaré jugar...

Utilidad del programa

Este programa no es una modelización de ningún proceso real ni pretende un rigor científico. En cambio, puede resultar interesante intentar encontrar diferencias y analogías entre su funcionamiento y la evolución biológica. Si se tiene cuidado con las extrapolaciones, puede tener una utilidad educativa. Sobre todo si se complementa con una lectura de El Relojero Ciego.

¿Qué es un infoartrópodo?

Un infoartrópodo es una figura dibujada con l¡neas y elipses. Su aspecto puede ser parecido a un artrópodo real, pero en muchos casos se requiere tu imaginación para encontrar esta similitud, y otras veces estas figuras se hacen tan extrañas que no nos recuerdan a nada conocido.

El genotipo

Cada infoartrópodo viene determinado por su genotipo. Éste es una lista de números o "genes" que constituyen toda la información necesaria para que el programa dibuje al infoartrópodo. Por ejemplo, uno de los genes determina el número de segmentos del tórax, otro el radio horizontal del ojo, otro el ángulo del primer tramo de la pata, etc.

El genotipo cambia gracias a un mecanismo aleatorio que suma "1" ò "-1" a los genes. El resultado es la aparición de infoartrópodos mutantes.

Variación y selección

Como en la evolución darwinista, la ejecución del programa consta de un bucle de dos fases:

1.- Aparición de variaciones heredables. De esto se encarga el programa por medio de la mutación aleatoria.

2.-Selección de ciertas variaciones. De eso te encargas tú, atendiendo a tu propio criterio.

La variación al azar tiene como resultado el surgimiento de formas nuevas -no definidas en ninguna parte de programa- y en la práctica irrepetibles. Mediante la selección, las formas evolucionan adaptándose (en nuestro caso, a los deseos del usuario) y que aparezcan, por ejemplo, seres cada vez más cefalizados, o cada vez más parecidos a una mariposa, etc...

Cómo convertirte en criador de infoartrópodos

Aparece  en la pantalla un infoartrópodo inicial, llamado PROGENITOR, y cinco descendientes mutantes llamados hijos. Son hijos porque su genotipo procede de la mutación del genotipo del progenitor. Por eso los hijos se parecen al padre, pero cada uno suele ser diferente de éste y de sus hermanos.

Pulsando con el ratón en el botón correspondiente debes seleccionar un infoartrópodo (el que más te guste). Entonces, el infoartrópodo seleccionado pasa a ser ser el nuevo progenitor, con otros cinco descendientes mutantes a su lado. Debes repetir  la selección sucesivamente, con un criterio, y descubrir hasta dónde puedes llegar criando bonitos bichos.

Para inicializar de nuevo el proceso a partir del infoartrópodo primitivo, pulsa "recargar" o "reload" en tu navegador.

Algunos consejos

Tu participación es imprescindible. No elijas a los padres con desidia o al azar; el programa entonces pierde todo su sentido e interés. El título del libro de Dawkins, El Relojero Ciego, no se aplica aquí: la selección artificial a ciegas no es selección en absoluto.

No selecciones infoartrópodos cada vez más grandes, pues no los verás enteros (se saldrán de la pantalla)..

La dirección de selección puede cambiar y conviene, por ejemplo, si estamos seleccionando formas cada vez má similares a una araña y nos aparece una variedad parecida a una bonita libélula, podemos intentar conseguir una libélula "más perfecta" y olvidarnos de las arañas (o no).

Si consigues una "joya" de infoartrópodo, evita que se pierda para siempre. Selecciónalo para que se convierta en el progenitor y anota su genotipo, que aparece en la pantalla, para enviármelo. Lo colocaré en el Museo de infoartrópodos.

Todo puede mejorar

El applet de Java con el que vas a "jugar" está muy simplificado respecto al programa original en C++. Éste presenta las opciones de grabar un infoartrópodo junto con toda su historia evolutiva, cruzar dos infoartrópodos, empezar la evolución a partir de un infoartrópodo previamente grabado, variar la tasa de mutación, etc. En un futuro próximo tengo intención de hacer alguna pequeña mejora en el applet, sin llegar a la complejidad del programa en C++. Incluiré un botón para reiniciar, y otro para variar la tasa de mutación, que ahora es constante y un poco elevada para ser apropiada en las etapas finales de un proceso de "cría". Por otra parte intentaré lograr que el genotipo pueda ser copiado por el usuario y enviado sin que tenga que recurrir a lápiz y papel. Y alguna cosa más, supongo. Vuestras indicaciones me serán muy útiles.

Cibernesto

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