发育层的能力改变了形态发生中的进化动态：一种人工胚胎发生模型的情况
摘要：发展生理学是控制层，它将生物基因型与选择确定的能力分离开来。关键是竞争能力，因为细胞不是一种被动的物质，而是具有复杂上下文敏感能力的单细胞生物的后代。我们在最小人工发生中的演化模拟中使用了不同细胞竞争能力程度对演化动态的影响。虚拟胚胎由细胞基因组提供的单轴位置信息值组成，通过进化周期对其进行操作，其中胚胎的适应度与轴向梯度的单调性成比例。演化动态以两种模式进行评估：硬连编的“马赛克”发展（基因型直接编码表型）和在接受适应度函数评估之前细胞相互作用的更现实的模式（“调整”发展）。即使是最小的竞争能力，以改善其在胚胎中的位置，也会使演化搜索表现更好。至关重要的是，我们观察到，由于细胞的竞争能力掩盖了基因组的原始适应度，表型适应度的增益主要是由于细胞的发育问题解决能力的改善，而不是结构基因组。这表明存在一种强大的棘轮机制：演化逐渐锁定于其作为行动性基质的智能改进，减少了对结构基因组的压力。进化越来越多地将精力放在发展软件上，而不是完善硬件的反馈循环解释了物种（如计划虫）中基因组与解剖学之间非常令人困惑的差异，确定了随时间推移扩展智能的可能驱动力，并提出了通过模拟和生物工程来设计新系统的策略。
作者：Lakshwin Shreesha and Michael Levin
论文ID：2207.14729
分类：Populations and Evolution
分类简称：q-bio.PE
提交时间：2022-08-01