Analisi e Risultati

Caratteristiche genetiche e selezione naturale

Caratteristiche genetiche numeriche: agility, bigness, speed, fertility

Si è potuto osservare che col passare dei tick le creature sono sottoposte a selezione naturale, cosí che le loro caratteristiche genetiche si evolvono nel tempo: difatti tutti i geni numerici tendono a convergere ad un determinato valore, e la distribuzione percentile dei valori si riduce.

Dal punto di vista evolutivo, le creature devono migliorare dal punto di vista della velocitá (quelle piú veloci riescono a mangiare prima il cibo, anche a maggiori distanze) e, contemporaneamente, devono diventare piú grandi, per mangiare una maggiore quantitá di cibo ogni volta. Dato che le creature piú veloci hanno una maggiore capacitá di sopravvivenza, il grafico che rappresenta speed mostra un netto aumento medio con il passare del tempo.

Al contrario la caratteristica bigness mostra una diminuzione verso l’inizio della simulazione. Questo é spiegabile mediante il fatto che le creature piú grandi sono, per come é stata definita speed (speed = agility/bigness), piú lente, e quindi svantaggiate nella situazione iniziale. Si osserva, peró, che bigness non scende sotto un certo minimo in quanto le creature piú grandi possono mangiare anche una maggiore quantitá di cibo dal territorio dove si trovano.

Infine la caratteristica fertility aumenta con il passare del tempo, nonostante fertility rappresenti il minimo numero di tick tra una riproduzione e l’altra. Questo è dovuto al fatto che le creature con maggiori valori di fertility necessitano di meno energia per potersi riprodurre, in quanto quest’ultima è inversamente proporzionale al gene stesso.

Caratteristiche genetiche mendeliane: resistenza alla temperatura

Abbiamo suddiviso il territorio in 8 classi di frequenza climatiche e abbiamo osservato quante creature sono presenti in ogni classe, facendo un grafico per ogni fenotipo relativo alla resistenza alla temperatura (c, l e N). Le fasce sono colorate con 8 colori che variano dal rosso (clima caldo) al blu (clima freddo).

Si é potuto osservare che le creature con fenotipo c, cioé adatte a sopportare il caldo, si disponevano nei chunk con temperatura maggiore, a differenza di quelle con fenotipo l, che si disponevano nei chunk con temperatura minore. Infine quelli con fenotipo N e n si disponevano nelle zone meno estreme, con una temperatura intermedia. Nelle figure si puó osservare il territorio dal punto di vista climatico e la disposizione delle creature colorate in base al loro fenotipo della temperatura.

La separazione in base alla temperatura tra creature si puó considerare, nel caso piú estremo, come una speciazione allopatrica, in quanto, sebbene teoricamente in grado di riprodursi, due creature con fenotipo c ed l non potranno incontrarsi, poiché una delle due morirebbe nel caso giungesse nel territorio adatto all’ altra.

Caratteristiche genetiche di controllo: equilibrio di Hardy-Weinberg e Genetic Drift

Discorso diverso vale per i due geni che non hanno effetti fenotipici e hanno quindi la funzione di controllo.

Il gene numerico num_control, come atteso, non ha un comportamento univoco (sempre crescente, decrescente o costante), ma varia da simulazione a simulazione. Inoltre non si può osservare la stessa riduzione della variazione della distribuzione percentile come per i geni numerici.

Per il gene di controllo mendeliano mndl_control, invece, si nota che la distribuzione di esso sul territorio è omogenea al variare della temperatura, sia per il fenotipo A dominante, sia per quello a recessivo, come si puó osservare dalla figura. Inoltre abbiamo controllato se esso rispettasse l’equilibrio di Hardy-Weinberg. Le condizioni per questo equilibrio sono: assenza di mutazioni, accoppiamenti casuali, popolazione di grandi dimensioni, assenza di flusso genico e mancanza di selezione naturale in base a quel gene. Abbiamo osservato che il carattere considerato non rispecchia questo equilibrio, in quanto la popolazione è di dimensioni abbastanza ridotte (circa 150 creature nel mondo in un certo istante) ed è soggetta ad un andamento incostante dovuto al casuale consumo eccessivo di cibo in alcune aree nell’arco di alcuni tick. Possiamo quindi affermare che questo carattere é soggetto a deriva genetica.

Distribuzione delle creature sul territorio secondo il cibo

Come fatto per la temperatura, abbiamo diviso il territorio in 8 classi in base alla quantitá di cibo massimo in ogni chunk. Abbiamo quindi rappresentato il numero di creature nelle varie classi con il passare dei tick. Le fasce sono rappresentate con una tonalitá di verde diversa: quelle piú scure hanno meno cibo, mentre quelle piú chiare ne hanno di piú.

Dal grafico in Figura si puó osservare come le creature si trovino principalmente nelle fasce piú chiare, ovvero con una maggiore quantitá di cibo. Dalla Figura si puó invece osservare la distribuzione delle creature sul territorio in un certo istante.

Andamento demografico

Ciclo di nascite e morti

La popolazione delle creature segue un andamento sinusoidale con un incrementi della popolazione di circa 100 individui. (Figura 13)

Questo comportamento é dovuto a un meccanismo di autoregolazione e si verifica quando, essendoci un numero troppo basso di creature rispetto a quello che l’ecosistema puó sopportare, queste si riproducono incrementando velocemente il loro numero. A questo punto, peró, sono troppe e, non essendoci abbastanza cibo, avviene un forte calo demografico, quindi il ciclo ricomincia. Si osserva quindi che a un picco di nascite segue sempre un picco di morti a cui segue un calo delle nascite e un successivo calo delle morti, per riprendere infine da capo il ciclo.