Je pense que le problème ici est peut-être la façon dont vous abordez le problème.

Vous considérez l ' amélioration comme tout ce qui augmente les capacités ou la complexité de l'organisme - ce n’est cependant pas nécessairement une amélioration . Le résultat de la sélection naturelle est que l’organisme le mieux équipé pour survivre / se reproduire dans un certain environnement est le plus performant. Ainsi, par exemple, les archées thermophiles font beaucoup mieux que les humains dans les piscines d'eau à plus de 60 ° C. Notre capacité à traiter les informations, à utiliser des outils, etc. ne confère en fait pas beaucoup d'avantages dans cette situation. Et ce type de complexité peut également présenter des inconvénients, nécessitant plus d'énergie et des périodes de développement plus longues. Ainsi, la sélection naturelle dans des piscines d'eau à plus de 60 ° C vous donne des archées, et dans (vraisemblablement) les plaines de l'Afrique de l'Est, elle vous donne des humains.

Le commentaire que vous citez mentionne la drépanocytose, ce qui est un exemple différent. Bien qu'il y ait peu d'avantages à avoir l'allèle de la drépanocytose dans une région tempérée, dans les régions où le paludisme est endémique, l'hétérozygotie peut fournir un avantage de survie, et donc l'allèle est maintenu dans la population. Si vous vivez dans une région où le paludisme est endémique et que vous n’avez pas accès aux antipaludiques, l’hétérozygotie pour l’allèle drépanocytaire est sans doute une amélioration . Cela dépend entièrement de la façon dont vous définissez le mot.

Le principe fondamental de la sélection naturelle est qu'elle favorise l'organisme le plus adapté à un environnement particulier. Mais, cet n'est pas toujours l'organisme le plus complexe. Il est important de ne pas confondre humain avec mieux . Ce n'est pas le point final universel de l'évolution de produire un organisme semblable à nous, juste l'organisme le plus adapté à l'environnement en question.

Aussi, pour répondre brièvement à la question précédente que vous avez posée, vous avez affirmé que nous devons manquer quelque chose du processus d'évolution parce que nous n'avons pas pu le simuler. Vous avez également souligné que (à votre avis) nous avons une puissance de calcul suffisante pour simuler les types d'organismes dont vous parlez. Mais la sélection naturelle est intrinsèquement liée à l'environnement dans lequel elle se produit, de sorte que la simulation ne devrait pas simplement simuler avec précision les processus biologiques de l'organisme, mais aussi toutes les pressions externes auxquelles l'organisme est confronté. J'imagine qu'en simulant l'évolution, ce serait le véritable obstacle.

L'évolution est simplement un processus de changement. Il s'agit d'un changement des valeurs de trait des populations au fil du temps. Il résulte de quatre mécanismes: mutation, migration, dérive et sélection. Les trois premiers conduisent à un changement aléatoire d'une génération à l'autre, qui peut augmenter ou diminuer la forme physique, tandis que la sélection conduira généralement à l'adaptation (une forme physique relativement accrue dans les générations suivantes).

"L'évolution signifie le changement, le changement de forme et de comportement des organismes entre les générations. ... Lorsque les membres d'une population se reproduisent et produisent la prochaine génération, nous pouvons imaginer une lignée de populations, composée d'une série de populations à travers Chaque population est ancestrale à la population descendante de la génération suivante: une lignée est une série de populations descendant des ancêtres. L'évolution est alors le changement entre les générations au sein d'une lignée de population. " - Ridley, Evolution, page 4.

C'est ce que Darwin a appelé " descendance avec modification". Plus tard dans le livre de Ridley, il continue en disant quelque chose qui est important pour la biologie évolutionniste; pourquoi y a-t-il tant d'adaptation?

".. tous les détails de la forme et du comportement d'un organisme ne sont pas nécessairement adaptatifs. Les adaptations sont cependant si courantes qu'elles ont Darwin considérait l'adaptation comme le problème clé que toute théorie de l'évolution devait résoudre. Dans la théorie de Darwin - comme dans la biologie évolutionniste moderne - le problème est résolu par la sélection naturelle. " - Ridley

Un autre bon indice sur ce qu'est réellement l'évolution vient du livre de Charlesworth & Charlesworth:

"L'évolution signifie un changement cumulatif au fil du temps dans les caractéristiques d'une population d'organismes vivants. ... Tous les changements évolutifs nécessitent au départ des variantes génétiques rares pour se propager parmi les membres d'une population, atteignant une fréquence élevée ... " Charlesworth & Charlesworth, Elements of Evolutionary Genetics, page XXV

Fondamentalement, les mécanismes aléatoires d'évolution (mutation, migration, dérive) ne sont pas aussi bons pour faire que de rares allèles bénéfiques se propagent à travers une population que la sélection est. La sélection est le mécanisme principal qui devrait, en règle générale, corriger les allèles bénéfiques dans une population. La dérive, la mutation et la migration entraîneront rarement la réparation des allèles bénéfiques (adaptatifs). De plus, la mutation aura généralement des effets délétères (inadaptés) selon le modèle géométrique d'adaptation de Fisher.

Vous pouvez en savoir plus sur le processus d'adaptation et pourquoi la sélection ne garantit pas l'adaptation évolution dans ma réponse ici. En bref, la sélection mènera à l'adaptation s'il existe une variance génétique suffisante de la valeur adaptative, la sélection est une constante d'une génération à l'autre et les corrélations génétiques n'empêchent pas la réponse à la sélection. De plus, les autres mécanismes évolutifs peuvent contrecarrer la sélection, empêchant l'adaptation. Voici quelques-unes des raisons pour lesquelles simuler l'évolution avec précision est si difficile.

La raison pour laquelle nous ne pouvons pas dire que la complexité augmente avec l'évolution est qu'aucun de ces mécanismes ne donne une augmentation constante de la complexité. Alors que la mutation, la migration et la dérive auront des effets aléatoires sur la complexité de l'organisme, l'adéquation (donc la sélection) peut avoir un certain rapport avec la complexité. Pour évoluer, un certain degré de complexité est nécessaire pour que les conditions minimales d'évolution puissent être remplies. Cependant, la sélection doit favoriser les gènes les plus adaptés au fil du temps, qui dépend de la niche / du paysage adaptatif et de la variation génétique disponible. La sélection dans le monde réel (par opposition au monde de la vie ^* ) favoriserait, en règle générale approximative , un niveau intermédiaire de complexité où la forme physique est optimisée (les individus sont bons pour produire une progéniture dans leur niche) avec une complexité minimale (structures complexes qui n'augmentent pas la forme physique).

En résumé, pour répondre à votre question, nous constatons une amélioration considérable grâce à sélection, qui conduit au processus d'adaptation, mais l'adaptation n'équivaut pas à une complexité croissante. La clé pour comprendre votre problème est une compréhension de la différence entre le processus d'évolution (changement) et le processus d'adaptation (amélioration), et la différence entre l'optimalité et la complexité. Dans le monde de la simulation de la vie complexité $ \ equiv $ adaptation, dans le mot réel complexité $ \ neq $ adaptation.

Une bonne lecture peut être trouvée dans un lien qu'AMR a publié dans un commentaire vers une autre réponse.

^{* Les simulations d'évolution de la vie artificielle (vie) utilisent généralement la complexité comme indicateur de la forme physique, de sorte que la sélection sera directionnelle pour une complexité accrue}

Juste en réponse à un commentaire que vous avez fait sous votre question, sur les raisons pour lesquelles les simulations ne produisent pas de "faits stylisés trouvés dans une évolution réelle": les scientifiques comprennent très bien le fonctionnement de l'évolution (comme expliqué dans ma réponse, c'est un résultat de la sélection, de la (co) variation génétique et de la démographie de la population), cependant, la simulation pour produire des «faits stylisés trouvés dans une évolution réelle» nécessiterait une histoire complète et précise de la sélection, de la (co) variation génétique et des données démographiques de la population qui ont existé depuis les origines de la vie. C'est pourquoi la simulation ne fonctionne pas comme vous le pensez.

Il peut être utile de ne pas penser du tout à l'évolution comme un processus - cela a tendance à impliquer une sorte de planification ou d'objectifs ou quelque chose du genre. Ce n'est pas ce qu'est l'évolution - l'évolution est simplement un fait. Lorsque nous parlons de «l’évolution des humains», nous décrivons l’histoire de divers précurseurs humains. L'évolution est essentiellement un enregistrement historique de choses qui ont fonctionné dans le passé dans un environnement donné .

La plupart des gens ont tendance à antropomorphiser l'évolution, lui donner des objectifs. Il n'y a rien de tel et cela vous rend encore plus confus. Il n'y a rien de paradoxal à «évoluer vers l'extinction» - l'évolution n'est pas un chemin d'un organisme de base à un organisme amélioré. C'est simplement une histoire des changements qui ont survécu et prospéré dans une population. Parfois, c'est parce que ces changements ont donné aux individus et aux populations une meilleure chance de survivre dans leur environnement, de sorte que ces traits sont devenus de plus en plus répandus dans une population - par exemple, la peau se transformant en peau durcie, se transformant en plaques d'armure ou en armes, ou mieux. bec lui permettant d'atteindre une source de nourriture qui n'est pas disponible pour les autres. Parfois, c'est simplement de la chance stupide - n'oubliez pas qu'il y a eu un moment où l'ensemble de la population (pré-) humaine a été réduite à un nombre ridiculement bas (je pense que c'était quelque chose comme 10 000 individus ou peut-être même moins). Il ne faudrait qu'une catastrophe locale pour tuer toute l'espèce humaine, peu importe à quel point nous pourrions nous considérer comme "améliorés" et "avancés".

Un autre exemple plutôt brutal serait l'évolution de la photosynthèse - lorsque l'atmosphère a commencé à se remplir d'oxygène libre, elle a tué presque toute vie sur Terre. Cela ressemble à une amélioration? Vous débarrasser de votre concurrence? Eh bien, cela a également alimenté une croissance massive de nouvelles espèces qui n'étaient pas seulement adaptées à une atmosphère d'oxygène, elles l'utilisaient comme source d'énergie! Non seulement ils prospéreraient grâce aux «déchets» des photosynthétiseurs, mais ils les consommaient même.

Même si vous vouliez décrire l'évolution comme un processus qui améliore la forme physique, vous ne devez pas oublier qu'un changement qui améliore vos taux de reproduction dans un type d'environnement peut vous gêner (ou vous tuer) dans un autre.

Lorsque les ours pré-koalas sont devenus des Eucalyptus-vores exclusifs, cela leur a donné un avantage: ils avaient une source de nourriture que personne d'autre ne pouvait utiliser. Mais cela les rendait également dépendants à 100% de l'eucalyptus. Quand Eucalyptus meurt, ils le seront aussi. Quelque chose qui était sans doute une amélioration peut facilement être la chose qui tue toute votre espèce. Cela n'a fait qu'améliorer leur capacité à survivre et à prospérer dans un environnement spécifique - cela les a également entièrement enfermés dans leur niche.

En résumé:

• L'évolution n'a pas objectifs, il est donc étrange de dire que «l’évolution est une question d’amélioration». Les changements aléatoires ont une faible chance de devenir des caractères utiles (localement), et les caractères utiles ont une petite chance de s'enraciner dans la population et de former ainsi une nouvelle espèce au fil du temps. C'est une histoire de changements, pas une prédiction de l'avenir. L'avantage de la théorie de l'évolution de Darwin est qu'elle prédit quels types de changements sont possibles (et lesquels sont impossibles!) - par exemple, que les systèmes complexes ne peuvent pas surgir à l'improviste, ou que les différentes branches de l'histoire («arbre évolutionnaire») ne peuvent pas échanger de traits.
• Presque tous les changements ont aussi leurs inconvénients - c'est un exercice d'équilibre. Il existe d'excellents exemples de changements qui sont presque universellement bons - la reproduction sexuée et l'intelligence au niveau humain sont un excellent exemple de quelque chose qui fonctionne dans presque tous les environnements. Mais même ainsi, il y a encore des exemples où ils n'ont pas encore «gagné». Il y a encore une reproduction asexuée sur Terre, et la plupart de la vie terrestre n'a pas encore d'intelligence au niveau humain. Les Lions ne gouvernent pas le monde, même s’ils sont des prédateurs majeurs dans certains environnements.

Je vais intervenir ici. En tant que scientifique et ingénieur logiciel.

Premièrement, l'évolution n'est pas du tout une question d'amélioration. Il s'agit de survie et de changement aléatoire. Il y a autant sinon plus de mutations qui sont désavantageuses. Mais ils ont tendance à ne pas survivre.

D'un autre côté, les algorithmes génétiques sont une tentative d'utiliser un processus similaire de mutation et de survie du plus apte.

Mais la première étape d'un processus L'algorithme génétique consiste à définir une fonction de fitness. Cette fonction éliminera les algorithmes les plus faibles, tout comme un environnement tue la vie dans le monde réel.

Une bonne introduction à Genetic Algo peut être trouvée sur https://www.youtube.com/watch ? v = qv6UVOQ0F44

Cependant, cette fonction de fitness ne sera optimisée que pour certains objectifs. Par exemple, une fonction de remise en forme mal réglée mettra fin à la vie sur terre soit par l ' apocalypse du trombone, soit en donnant naissance à skynet.

Dans ces cas, l'algo ne s'améliore pas vers les objectifs tu veux. Mais jamais moins ça s'améliore.

Une autre complexité est que, la génétique est une stratégie d'optimisation très gourmande. Les mutations ont tendance à être petites, car les mutations importantes ont tendance à s'éloigner plus souvent des solutions optimales. Cela signifie que l'évolution ne peut trouver que les maximas locaux et manquera souvent les maxima globaux.

Par conséquent, des améliorations ne peuvent se produire que lorsqu'il y a un petit coût de tunnelage vers les nouveaux maxima.

Un exemple de ceci peut être trouvé dans les yeux des mammifères. Notre nerf optique traverse la rétine et se connecte à l'avant de notre rétine, empêchant physiquement la rétine de faire un travail optimal. Si l'évolution était capable de trouver un maximum global, alors les mammifères auraient pu évoluer pour avoir des yeux de calmar, dont la voie par derrière.

De plus, si l'évolution avait été une pure amélioration, alors nous aurions dû évoluer loin de notre angle mort il y a de nombreuses générations.

Cependant, les ancêtres humains ont rarement été attaqués par des cercles et des croix qui sont précisément espacés sur le continent africain.

Dire que l'évolution est une question d'améliorations, c'est comme créer une école où il n'y a pas d'enseignement, et chaque année vous expulsez les 10% des élèves les plus pauvres.

L'évolution produit des arbres ramifiés, et la ramification est la multiplicité.

La forme physique est associée à la complexité et, au rayonnement dans des environnements plus ou moins difficiles. La forme physique augmente avec la polyvalence et les fonctions ajoutées, en équilibre au sein d'un créneau et pour le changement entre les niches. Les animaux à sang froid sont-ils plus simples que les animaux à sang chaud? le consensus est qu'ils sont plus simples, moins adaptés et globalement remplacés. Même si un lézard a autant de gènes qu'un humain (40 000), c'est moins complexe qu'un humain.

Prenons l'exemple de la motilité. La locomotion est complexe, comparée au déplacement passif ou sédentaire. La plupart des procariotes ont développé une sorte de motilité, de cils et de flagelles. Les procariotes les plus simples ont été mangées de l'existence, car les plus mobiles ont grandi pour dominer et envahir. Il existe un problème de proies des prédateurs qui a entraîné l'extinction d'espèces plus simples et plus lentes et la promotion d'espèces plus complexes. Ceux qui ont survécu l'ont fait en ajoutant des fonctions de défense.

On pense que la vie a commencé dans des environnements plus simples avec moins de fluctuations biochimiques et physiques qu'elle n'a évolué plus tard. Les eucaryotes ne sont pas redevenus des procaryotes, même s'ils le pouvaient, et les eucaryotes ont plus de possibilités de complexité, de la même manière que les blocs lego en nombres multiples ne sont pas aussi simples que des blocs simples.

L'évolution concerne également l'utilisation à l'aveugle d'une banque de mémoire initialement petite mais potentiellement beaucoup plus grande de plusieurs gigaoctets. "On pense que la duplication de gènes joue un rôle majeur dans l'évolution."

Sauf si la vie a commencé en plus grande quantité qu'elle n'existe actuellement, l'évolution exige que les processus naturels aient, au fil du temps, augmenté la quantité totale de matériel génétique (ADN) présent sur notre planète.

Je sors sur un pirate. planche de logique ici. Désolé pour cela.

La capacité de survie est une question de complexité accrue lorsque l'environnement est de plus en plus complexe. L'évolution provoque la complexité ...

Le changement est un processus additif, et plus le changement est provoqué, plus il y a de fonctions ajoutées.

Plus le chemin a été complexe pour arriver au stade actuel de l'espèce, le la complexité additive augmente. (De plus, l'ADN enregistre les gènes des anciens environnements pour ne pas perdre de nombreuses années précieuses passées à trouver des gènes / biochimies utiles, tout en en ajoutant de nouveaux). Cependant, l'évolution peut concerner la conquête d'environnements moins complexes:

Mettez un poisson dans une grotte sans lumière, sans température constante et avec des tâches simples, il perdra certains de ses gènes complexes et pourra, avec le temps, devenir génétiquement plus simple qu'un poisson vivant dans une rivière. Il nécessite moins de sens, moins d'adaptations thermiques, moins de pression de locomotion et moins de compétition d'espèces. Il est rare que les espèces rétrogradent généralement, elles ont tendance à étendre leur aire de répartition, mais dans les eaux profondes et les grottes, une rétrogradation locomotrice et biochimique peut se produire.

Une taille accrue donne une meilleure forme physique dans la plupart des contextes: plus grandes réserves métaboliques, moins de sensibilité au changement, plus grand avantage de prier des prédateurs ... et une plus grande taille signifie plus de cellules, une pression de locomotion différente, ce qui signifie une distribution différente des ressources métabiliques lymphe, digestion, sang), et c'est l'essence de votre sujet complexe: les environnements encouragent-ils la complexité? si oui, à quel point les environnements sont-ils «complexes» dans les biomes terrestres / marins des univers? La géologie, le climat et l'hydrologie sont d'une incroyable complexité ... Alors ... peut-on dire que l'évolution n'est pas la conquête de nouveaux environnements? Il faut un bon philosophe pour faire la lumière sur cette question.

La pression est plus souvent sur des performances accrues dans un environnement complexe utilisant des aliments et des locomotions très complexes.

Une complexité accrue est une ramification inévitable du processus évolutif à travers le temps et l'espace, plutôt qu'une exigence directe et inévitable de celui-ci.

Parce que les espèces évoluent vers de nouvelles niches, le moyen le plus logique et efficace d'y parvenir est de conserver les gènes des anciennes niches, dans la bibliothèque d'ADN et ajoutez-en de nouveaux à côté. Si l'organisme ne gardait pas les gènes d'anciennes niches et ne les utilisait pas pour une partie de ses mutations, ce serait moins approprié. Les gènes utiles coûtent cher, ils peuvent coûter des millions d’années pour les trouver, par exemple. Plus d’une boîte à outils de biochimie et de morphologie.

Pour la biochimie, la vie «découvre» de nouveaux matériaux et protéines, et les met en utilisation, et il conserve un enregistrement de ces matériaux après qu'ils ne sont pas nécessaires.

Une limace de mer peut évoluer en un poisson vertébré, mais un poisson ne peut pas redevenir une limace, car la complexité améliore la forme physique, alors peut-être pouvons-nous dire que la forme physique et la complexité ne sont pas dissociables.

Le changement est une chose complexe, et l'évolution consiste à changer, donc pour moi, l'évolution ajoute de la complexité à chaque fois qu'elle change.

La façon la plus simple de voir les choses est qu'il existe un nombre presque infini de façons d'être plus complexe, mais un nombre très limité de façons d'être plus simple. Il y a encore moins de façons d'être simple. Ainsi, même avec une variation aléatoire pure, avec le temps toutes choses étant égales par ailleurs, vous vous retrouverez avec des organismes plus complexes.

Cela devient encore plus vrai lorsque vous prenez en compte le concurrent, la concurrence, allez trop simple et vous perdez la capacité de faire les choses dont vous avez vraiment besoin pour rivaliser avec le reste de la vie autour de vous, allez trop simple et vous ne pouvez pas vous reproduire assez vite pour suivre tout ce qui vous mange. D'un autre côté, le coût de la complexité peut être compensé par de meilleures capacités. En plus de cela, imaginez une règle aussi simple que la vie peut être et qui fonctionne toujours d'un côté et aussi complexe que la vie peut l'être et qu'elle fonctionne toujours de l'autre. la première vie va être assez proche de la vie la plus simple possible, donc la plupart des façons d'être en vie qui sont possibles vont être plus complexes, donc encore une fois, même si vous ignorez les pressions sélectives de toute façon, juste une variation aléatoire va créer une vie plus complexe qu'une vie simple. Il y a un espace de phase plus complexe à occuper qu'un simple espace de phase.

imaginez que je me tiens dos à une falaise et que je lance une balle au hasard en l'air, maintenant après avoir lancé mille balles, le grand nombre de balles que je trouve vont être devant moi, pas parce que J'essaye activement de les lancer là-bas mais parce que la plupart des balles qui tombent derrière se perdent, (disparaissent pour notre analogie)