Assunto:    O dilema de ReMine OU o tamanho IMPORTA sim
Newsgroups: talk.origins
Data:       17 de setembro de 1999
ID da mensagem: 37e2b35b.2590293@news.cavva.com.au

Olá a todos

(esta é a MINHA TERCEIRA tentativa de enviar isto; o restante desapareceu no éter, mas pode ter reaparecido depois de 3 semanas, como um post anterior fez)

Há algum tempo houve discussão nos grupos de notícias talk.origins e sci.bio.evolution sobre as alegações de Walter ReMine de que uma versão do programa da doninha de Dawkins, que demonstra a eficácia da seleção, demonstra também uma limitação séria na taxa da evolução, em concordância com o Dilema de Haldane, uma taxa tão baixa que o Sr. ReMine afirma que isso torna inverossímeis as explicações atuais para a origem humana (e para outros vertebrados superiores).
(ver http://x38.deja.com/getdoc.xp?AN=294263986 e http://x38.deja.com/getdoc.xp?AN=315954300).

Como já escrevi antes, não consigo, por mais que tente, entender como qualquer programa no estilo Dawkins de “fundador cego” reproduzirá o Dilema de Haldane, já que o Dilema de Haldane exige múltiplos genes (tipicamente > 20.000), com uma proporção desses genes tendo múltiplos alelos (ver http://www.gate.net/~rwms/haldane1.html ou Natural Selection, George C Williams, 1992, Oxford University Press, capítulo 10). Como um programa de seleção no estilo Dawkins, com apenas um “gene” e sem estrutura de população, poderia mostrar o Dilema de Haldane, não está claro. Claramente muita gente pensou isso, inclusive Wesley Elsberry, que criou o programa Perl “weasel.pl” (ver http://www-personal.monash.edu.au/~ianm/whale.htm) para explorar explicitamente essa alegação, e Robert Williams, cujo site citei acima.

Um problema é a dificuldade em encontrar detalhes sobre o programa, pois, quando perguntado nos fóruns da internet, o Sr. ReMine simplesmente encaminha os questionadores ao seu livro, The Biotic Message (http://www1.minn.net/~science), um volume autopublicado relativamente difícil de encontrar (por exemplo, ver http://x24.deja.com/getdoc.xp?AN=339410120).

Felizmente, Will Pratt, da Universidade de Nevada, encontrou uma cópia, e como resultado Robert Williams conseguiu obter uma cópia do programa MONKEY de David Wise (ver http://www-personal.monash.edu.au/~ianm/whale.htm), que ReMine usou. Como também observei antes, depois de executá-lo várias vezes e examinar o código, não encontrei nenhum sinal do Dilema de Haldane no programa. O que eu estava perdendo?

A resposta é, na verdade, cegamente simples, e é vexaminosa ao Sr. ReMine. Aqui estão trechos relevantes do livro do Sr. ReMine.

<início das citações>
p 235

“Esse método de mutação não é fiel à natureza [usado por Dawkins]. Na natureza nada conta mutações e garante exatamente uma em cada descendência. Um tipo de mutação mais realista deve ser usado na simulação para que cada letra tenha uma probabilidade de mutação. Suponhamos que usemos esse método correto de mutação mantendo a taxa “média” inalterada (com 1 chance em 28). Essa correção sutil na simulação quase dobra o tempo necessário para evoluir a frase-alvo: para 86 gerações.”

p 236

“Depois reduzimos a taxa de reprodução para a dos vertebrados superiores, digamos n=6. Em uma espécie sexual, isso exigiria que as fêmeas produzissem 12 descendentes cada. Isso é excessivamente otimista para muitas espécies. A simulação, então, entra em catástrofe de erro e não alcança a frase-alvo. Podemos eliminar a catástrofe de erro abaixando a taxa de mutação.”

“Então, por exploração, podemos encontrar a taxa de mutação que produz a evolução mais rápida [nota de rodapé: neste caso, a taxa ótima de mutação é 1 em 56]. Com essa taxa ótima, em média, a frase-alvo é atingida em 1663 gerações — isto é, 62 gerações por substituição.”

“Assim, a simulação — com suas inúmeras suposições irrealistas que favorecem a evolução — é menos de cinco vezes mais rápida que a estimativa de Haldane de 300 gerações por substituição. Ironia do destino: isso sugere que Haldane era otimista demais quanto à velocidade da evolução.”
<fim das citações>

Você consegue ver onde ReMine cometeu o erro? Na verdade, desperdicei algumas horas comparando os efeitos de taxas de mutação em diferentes programas antes de realizar a descoberta, mas deveria ter sido óbvio (então estou burro, tudo bem, mas esperava algo mais sutil).

Aqui está a linha-chave: “Então reduzimos a taxa de reprodução para a dos vertebrados superiores, digamos para n=6.”

Bem, me derrube com um taco de mortadela e me chame de Jake. O Sr. ReMine não sabe como esses programas funcionam! Na grande maioria das simulações de doninha, incluindo a de Wise, o programa pega uma cadeia, faz x cópias dela com mutações de letra única em uma ou mais cópias da cadeia, depois escolhe a melhor cadeia e faz x cópias dessa com mutações, em seguida escolhe a melhor cadeia dessas cópias e faz x cópias ad infinitum até que a cadeia-alvo seja atingida. Em muitos desses programas, o valor x é uma variável de entrada do usuário chamada “número de descendentes” ou expressão semelhante.

O ponto importante a notar é que no programa de Wise, no original de Dawkins, no weasel.pl de Wesley Elsberry e no meu WEASEL4.BAS (ver assinatura), a “taxa de reprodução”, isto é, o número de descendentes, É TAMBÉM O TAMANHO DA POPULAÇÃO! Claro que você só verá uma substituição lenta em qualquer um desses programas quando só há 5 descendentes, pois existe apenas uma POPULAÇÃO TOTAL de 5 cadeias de uma vez![1]

Claro, no mundo real, a maioria dos organismos tem populações com mais de 5 indivíduos :-). Tentar comparar a taxa de substituição em uma população de 5 indivíduos com a taxa de substituição em uma população entre 10.000 e 100.000 indivíduos é um equívoco enorme, mesmo levando em conta os outros problemas de tentar comparar esse programa com uma população real. As informações sobre “descendentes” não estão escondidas; elas são claras na descrição dada por Dawkins e na documentação de David Wise.

O argumento de ReMine desmorona completamente, sem sequer precisar apontar para os outros problemas óbvios.

Saudações! Ian
[1] Pense nisso: se você fizer as coisas do jeito que o Sr. ReMine acha que as cadeias são reproduzidas, então em poucas gerações um número crescente exponencial de cadeias ultrapassará o espaço de cadeias de qualquer programa.
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(Anexo: subrotina de Wise que gera a “população” a partir do número de descendentes)

PROCEDURE spawn;

{  SPAWN copies the "parent" string (index 0) into each 
       "offspring" string and then performs the selected "mutation".
NOTE:  in each case, the letter position to be changed is selected at
       random AND the letter to be placed there is also selected at
       random.   }

VAR
  i, j, k :INTEGER;

BEGIN
  FOR i:=1 TO num_copies DO
    BEGIN
    s[i] := s[0];                { Copy the "parent" }
    IF (option <> 3) OR (i > 1)  { Do not change if first child and option }
      THEN                       { is 3(one child remains unchanged) }
        CASE method OF
          1 : s[i,(Random(msg_size)+1)] := letter_pool[Random(pool_size)];
          2 : FOR k:=1 TO num_changes DO
                  s[i,(Random(msg_size)+1)] := letter_pool[Random(pool_size)];
          3 : FOR j:=1 TO msg_size DO
                IF Random < mut_prob
                  THEN
                    s[i,j] := letter_pool[Random(pool_size)];
        END;  {CASE}
    diffs[i] := diff(s[i]);
    END;  {FOR i:=1 TO num_copies DO}
  i := min_diff;                  { find offspring closest to target }
  s[0] := s[i];                   { make the offspring the next parent }
  diffs[0] := diffs[i];           { save its difference for display  }
END;

--
Ian Musgrave, Peta O'Donohue, Jack Francis and Michael James Musgrave
reynella@werple.mira.net.au http://werple.mira.net.au/~reynella/
a collection of Dawkins inspired weasel programs http://www-personal.monash.edu.au/~ianm/whale.htm
Southern Sky Watch http://www.abc.net.au/science/space/default.htm

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