Prírodou inšpirované algoritmy

Komplexifikácia

Komplexifikácia umožňuje evolúcii začínať s jednoduchými systémami a vypracovať ich inkrementálne. Naviac je chránená v prírode tým, že je zakázané párenie medzi rozličnými druhmi. Takáto druhovosť vytvára dôležitú dynamickú rozdielnosť od štandardných genetických algoritmov.

Génová duplikácia je špeciálny druh mutácie, v ktorej je jeden alebo viac rodičovských génov skopírovaných do genómu potomka viac ako raz. Potomok má potom redundantné gény, vyjadrujúce ten istý proteín ako to môžeme vidieť na obrázku. Génová duplikácia bola zodpovedná za kľúčové inovácie v celej morfológii tela počas prírodnej evolúcie.

Génová duplikácia

Dva genómy rovnakej dĺžky sú prekrížené. Gény reprezentujú črty, vyjadrené každým génom. Potomok má dve ďalšie redundantné gény, ktoré sú výsledkom duplikácií génov C a D z prvého rodiča.

Veľká génová duplikácia sa objavila okolo doby, keď sa stavovce oddeľovali od bezstavovcov. Dôkaz tejto duplikácie sa sústredí okolo HOX génov, ktoré determinujú úlohu buniek okolo predno-zadnej osi embryí. HOX gény sú kritické pri tvarovaní celkovej schémy vývinu embryí. Rozdiely v regulácii HOX génov vysvetľujú veľký podiel rozmanitosti článkonožcov a štvornohých živočíchov. Keďže bezstavovce majú jediný HOX zhluk, a stavovce majú štyri, duplikácia zhlukov musela podstatne prispieť ku komplexnosti v pláne tela stavovcov. Dodatočné HOX gény zobrali na seba nové regulačné úlohy v rozvoju podľa predno-zadnej osi tela stavovcov, a takto významne zvýšili komplexnosť plánu tela.