A informação molecular não é preservada automaticamente. Replicação, mutação, acoplamento catalítico e vantagem seletiva são propriedades especificadas de sistemas químicos particulares, não atributos globais de matéria arbitrária. Uma vez que um sistema replicante existe, sua capacidade de manter uma sequência significativa depende de um equilíbrio quantitativo: os erros introduzidos durante a cópia devem ser tolerados pela vantagem seletiva que a sequência significativa possui sobre sua nuvem de mutantes.

Para uma sequência mestra de comprimento vₘ, fidelidade média por símbolo q̄ₘ e vantagem seletiva σₘ sobre o mutante médio, a condição de manutenção é

q̄ₘ^vₘ · σₘ > 1

Aqui q̄ₘ^vₘ é a probabilidade de que uma cópia inteira esteja livre de erros, e diminui exponencialmente à medida que vₘ cresce. O fator σₘ é a margem seletiva que tolera as cópias errôneas que, ainda assim, são retidas. O limiar de erro é a fronteira q̄ₘ^vₘ · σₘ = 1.

Interpretando a Relação do Limiar

Reorganizada, a fronteira é escrita como q̄ₘ > σₘ^−1/vₘ. Fidelidade, comprimento e vantagem seletiva são, portanto, conjuntamente decisivos: nenhum deles pode ser escolhido independentemente dos outros dois.

• Fidelidade média q̄ₘ — a probabilidade média de copiar um símbolo corretamente.
• Comprimento da sequência vₘ — o número de símbolos que devem ser todos copiados corretamente.
• Vantagem seletiva σₘ — o quão mais rápido a sequência mestra se replica em comparação com o membro médio de sua nuvem de mutantes.

Acima e Abaixo do Limiar

Acima do limiar, a seleção localiza a população em torno da sequência significativa: um pico estável de quasispécie é mantido, e a maioria dos indivíduos ainda descende da sequência mestra. Abaixo do limiar, a sequência mestra não pode ser distinguida de seus mutantes; a população se deslocaliza em uma ampla distribuição de mutantes e a informação codificada é perdida — a catástrofe de erro.

A transição é semelhante a uma transição de fase. Ela separa um estado ordenado, portador de informação, de uma nuvem desordenada de mutantes, em vez de descrever um declínio gradual.

Por que Comprimento e Vantagem se Compensam

Como q̄ₘ^vₘ é exponencial em vₘ, sequências mais longas exigem fidelidade exponencialmente maior. Um σₘ maior, por outro lado, permite um vₘ mais longo ou um q̄ₘ menor. Essa compensação restringe o comprimento dos replicadores primitivos: com fidelidade pré-biótica realista, apenas sequências curtas podiam ser mantidas, o que motiva uma organização de nível superior, como os hiperciclos, nos quais vários replicadores curtos são ligados em uma rede selecionada em conjunto.

Exemplo Resolvido

Considere vₘ = 100 e σₘ = 2. Com q̄ₘ = 0,99, q̄ₘ^vₘ ≈ 0,366 e σₘ · q̄ₘ^vₘ ≈ , portanto a sequência mestra é perdida. Com q̄ₘ = 0,999, q̄ₘ^vₘ ≈ 0,905 e σₘ · q̄ₘ^vₘ ≈ , portanto ela pode ser mantida. Uma mudança de uma parte em mil por símbolo inverte o resultado, e a sensibilidade aumenta com vₘ.

Premissas e Limites

O limiar clássico pressupõe grandes populações, organização constante e uma paisagem de aptidão de pico único. Populações finitas, neutralidade, mutações compensatórias e paisagens acidentadas desfocam a transição, mas não removem a restrição subjacente.