Modélisation de la sélection naturelle

Résumé du document

L'objectif de notre TPE sera d'étudier le processus de sélection naturelle d'une espèce, dans un monde simulé par ordinateur.
Nous commencerons par évoquer la théorie de la sélection naturelle formulée par Charles Darwin, qui est à la base de la compréhension de l'évolution des espèces.
Puis nous aborderons notre problématique de la modélisation de la sélection naturelle.

Extraits

[...] Nous avons cherché à réaliser nous-mêmes une expérience de modélisation de la sélection naturelle. Cette modélisation consistait à représenter un processus très simplifié de sélection au moyen du programme Framsticks En partant d'une créature virtuelle simple, nous lui avons appliqué un critère unique de sélection : sa vitesse de déplacement. Au fil des générations, les créatures ayant subi les mutations les plus utiles survivent et se reproduisent. Nous avons observé sur notre ordinateur ce processus qui a abouti à une créature se mouvant de façon considérablement plus rapide, donc bien mieux adaptée au critère retenu. [...]

[...] Puis nous aborderons notre problématique de la modélisation de la sélection naturelle. La modélisation virtuelle consiste à créer des êtres dans un environnement artificiel. Elle est intéressante dans le cadre d'expériences scientifiques, car elle apporte un complément à l'étude compliquée et imprécise des vrais êtres vivants, et permet de visualiser le génotype complet des créatures simulées. Dans la modélisation informatique, les créatures virtuelles créées sont soumises à la contrainte de l'adaptation au milieu, et leur capacité à se reproduire dépendra de leur degré d'adaptation. [...]

[...] III) Modélisation de la sélection naturelle aux moyens de l'informatique Principe et explications La vie artificielle et virtuelle L'objectif de ce projet est d'étudier le processus d'évolution dans un monde artificiel simulé par ordinateur. Nous espérons que, comme dans le monde réel, en dépit de l'aspect aléatoire et de la complexité du hasard, il mènera à la création d'organisme artificiel de plus en plus efficient, s'améliorant de mieux en mieux aux conditions de ce monde artificiel. Depuis de nombreuses années les scientifiques ont utilisé l'informatique pour simuler la nature et créer leurs propres mondes virtuels, et dans notre cas précis pour modéliser la sélection naturelle. [...]

[...] - On active ensuite la simulation de cette créature virtuelle. A chaque génération, des mutations aléatoires vont avoir lieu, modifiant plus ou moins les génotypes des descendants de la créature initiale. La sélection des individus les plus rapides déterminera les créatures survivantes Au bout de quelques heures après le début de la simulation, des créatures de plus en plus complexes et intelligentes apparaissent. A la fin de l'expérience, on pourra obtenir une créature plus complexe et plus rapide que la créature de départ : c'est l'évolution de l'espèce. [...]

[...] Cet attribut du paon favorise donc la reproduction, mais désavantage sa lutte pour la survie : c'est la sélection sexuelle. Dans les deux cas, l'augmentation de la capacité à survivre et à se reproduire se traduit par une augmentation du taux de reproduction et donc par une descendance plus nombreuse, pour les individus porteurs de ces caractéristiques. On dit alors que ce trait de caractère donné offre un avantage sélectif pour l‘individu, par rapport à d'autres. Ces principes entraînent donc que les variations héréditaires qui confèrent un avantage sélectif seront davantage transmises à la génération suivante que les variations moins avantageuses. [...]