Dans la théorie de l'hypercycle, l'autoreproduction désigne le fait qu'une unité moléculaire dirige la synthèse de nouvelles copies portant sa propre information de séquence. La chimie de la copie n'étant pas exacte, la mutation n'est pas un accident externe imposé à la réplication : elle est intégrée au mécanisme de copie lui-même. Il en résulte un plafond rigide sur la quantité d'information de séquence qu'une unité réplicative unique peut maintenir de manière fiable avant que l'accumulation d'erreurs n'érode l'hérédité.
Autoreproduction : une unité qui copie sa propre séquence
Un gabarit autoréplicatif agit comme une instruction pour sa propre duplication : la séquence de l'unité est lue et utilisée pour assembler une nouvelle molécule portant la même information. C'est ce qui rend possible l'hérédité au niveau moléculaire, et c'est le point de départ de l'argument de l'hypercycle.
La mutation est intrinsèque, non accidentelle
Chaque événement de copie présente une probabilité non nulle d'insérer le mauvais monomère. Ces erreurs ne constituent pas un bruit superposé à un processus par ailleurs parfait : elles sont des variants héréditaires générés par le processus lui-même. La mutation fournit donc automatiquement la matière première de la sélection, chaque fois qu'une réplication se produit.
La fidélité est finie — et la longueur la rend plus sévère
Avec un taux d'erreur par base μ, la probabilité qu'un événement de copie unique soit sans erreur est approximativement
La contrainte de l'unité unique : un seuil d'erreur
La même arithmétique limite tout réplicateur pris isolément. Si la séquence fonctionnelle est favorisée par la sélection avec un avantage σ sur ses copies erronées, la plus longue information qu'une unité unique peut maintenir est de l'ordre de
Le compromis central
Fidélité et variation tirent dans des directions opposées. Augmenter la fidélité préserve la séquence fonctionnelle mais prive le système de variation héréditaire ; diminuer la fidélité fournit de la variation mais pousse le réplicateur vers le seuil d'erreur et la perte de fonction. Rien dans la chimie de la copie ne lève cette tension : l'organisation à un niveau supérieur doit s'y accommoder.
