En la teoría del hiperciclo, la autorreproducción significa que una unidad molecular dirige la síntesis de nuevas copias que portan su propia información de secuencia. Dado que la química de la copia no es exacta, la mutación no es un accidente externo impuesto a la replicación: está integrada en el propio mecanismo de copia. La consecuencia es un techo rígido sobre la cantidad de información de secuencia que una sola unidad replicativa puede mantener de forma fiable antes de que la acumulación de errores erosione la herencia.
Autorreproducción: una unidad que copia su propia secuencia
Una plantilla autorreplicativa actúa como instrucción para su propia duplicación: la secuencia de la unidad se lee y se utiliza para ensamblar una nueva molécula que porta la misma información. Esto es lo que hace posible la herencia a nivel molecular, y es el punto de partida del argumento del hiperciclo.
La mutación es intrínseca, no accidental
Cada evento de copia conlleva una probabilidad distinta de cero de insertar el monómero equivocado. Esos errores no son ruido superpuesto a un proceso por lo demás perfecto: son variantes hereditarias generadas por el propio proceso. Por tanto, la mutación proporciona automáticamente la materia prima para la selección siempre que ocurre la replicación.
La fidelidad es finita, y la longitud la vuelve más severa
Con una tasa de error por base μ, la probabilidad de que un único evento de copia esté libre de errores es aproximadamente
La restricción de unidad única: un umbral de error
La misma aritmética limita a cualquier replicador individual. Si la secuencia funcional es favorecida por la selección con una ventaja σ sobre sus copias con error, la mayor información que una sola unidad puede mantener es del orden de
El compromiso central
La fidelidad y la variación tiran en direcciones opuestas. Aumentar la fidelidad conserva la secuencia funcional pero priva al sistema de variación hereditaria; reducir la fidelidad aporta variación pero empuja al replicador hacia el umbral de error y la pérdida de función. Nada en la química de la copia elimina esta tensión: la organización a un nivel superior debe acomodarla.
Cuello de botella de la fidelidad de copiaLa autorreproducción alimenta un paso de copia cuya fidelidad finita comprime la información que un solo replicador puede conservar. A medida que crece la longitud de secuencia L, la fracción de copias libres de errores cae exponencialmente, y los errores producidos por el paso de copia vuelven a entrar en el sistema como mutantes hereditarios; el canal que se estrecha marca la restricción que en última instancia motiva integrar varias unidades replicativas.
