Model geomètric de Fisher

El model geomètric de Fisher, propost per Ronald Fisher per a explicar la distribució dels efectes de les mutacions que puguen contribuir a l'adaptació evolutiva, és un model evolutiu sobre el tamany de l'efecte i l'efecte en aptitut de les mutacions espontànees.

Concepte

El model de Fisher es dirigix al problema de l'adaptació (i, fins a cert punt, a la complexitat), i continua com una font per a l'investigació contemporànea en les conseqüències genètiques i evolutives de pleiotropía.

El model té dos formes, una en un formalisme geomètric i l'atra en una analogia de microscopi. Un microscopi, en els seus múltiples perillas per a ajustar els lents i conseguir una image aguda, té poca possibilitat d'obtindre una image que funcione de manera òptima en tocar les posicions de les perillas aleatoriament. Les possibilitats d'una image clara ni són tan males si el número de perillas és baix pero les possibilitats van a disminuir radicalment si el número de paràmetros ajustables és més que dos o tres. Fisher va introduir una metàfora geomètrica, la qual eventualment es coneixia com el model «geomètric» de Fisher.

En el seu model, Fisher sosté que el funcionament del microscopi és anàlec en l'aptitut d'un organisme. El rendiment del microscopi depén de les posicions de les diferents perillas, les quals es manipulen en els corresponents moviments de distàncies i orientacions de varis lents, mentres l'aptitut d'un organisme depén de l'estat de varis caràcters fenotípicos com el tamany corporal i la llongitut i profunditat del pico. L'aument de l'aptitut d'un organisme per mig de canvis aleatoris és, llavors, anàlec a l'intent de millorar el rendiment d'un microscopi en canviar les posicions de les perillas aleatoriament.

L'analogia entre el microscopi i un organisme en evolució pot formalisar-se representant el fenotip d'un organisme com un punt en un espai de senyes d'alta dimensió, a on les dimensions d'eixe espai corresponen a les traces de l'organisme. Quantes més dimensions independents de variació tinga el fenotip, més difícil serà conseguir una millora a partir de canvis aleatoris. Si existixen moltes formes distintes de canviar un fenotip, es torna molt poc provable que un canvi aleatori afecte la combinació correcta de traces de la manera adequada per a millorar l'aptitut. Fisher va senyalar que quant més chicotet és l'efecte, major és la provabilitat de que el canvi siga beneficiós. En l'extrem, els canvis en un efecte infinitesimalmente chicotet tenen un 50 % de provabilitat de millorar l'aptitut. Este argument va dur a la posició àmpliament acceptada de que l'evolució alvança per mig de chicotetes mutacions.

Ademés, Orr va descobrir que tant la provabilitat de fixació d'una mutació beneficiosa com el guany en aptitut conferida per la fixació de dita mutació disminuïxen en la complexitat de l'organisme. Per lo tant, la taxa prevista d'adaptació disminuïx ràpidament a mida que aumenta la complexitat de l'organisme, una troballa teòrica conegut com el "cost de la complexitat".