ขีดจำกัดความผิดพลาด เป็นตัวกำหนดปริมาณข้อมูลที่จีโนมเดียวซึ่งเพิ่มจำนวนอย่างสม่ำเสมอสามารถรักษาไว้ได้ การคัดลอกไม่เคยแม่นยำสมบูรณ์ ดังนั้นในแต่ละรอบการจำลองจึงมีลำดับหลัก surrounded ด้วย สเปกตรัมของกลายพันธุ์ ของตัวแปรที่ผิดพลาดหนึ่ง สอง สามตำแหน่งและมากกว่านั้น ภายใต้สมดุลการกลายพันธุ์–การคัดเลือก สเปกตรัมนี้ไม่ใช่เรื่องรบกวนเล็กน้อย การคัดเลือกกระทำต่อการกระจายที่จัดเรียงทั้งหมด — ควอซีสปีชีส์ — มากกว่าที่จะกระทำต่อโมเลกุลใดโมเลกุลหนึ่งโดยเฉพาะ
สิ่งที่เอาชนะจีโนมเดียวคือคณิตศาสตร์ของสเปกตรัมนั้น ซึ่งเพิ่มขึ้นแบบเชิงการจัดเรียงตามความยาวของจีโนม สำหรับจีโนมที่มี 100 นิวคลีโอไทด์:
รูปแบบทั่วไป:
ผลที่ตามมามีสามประการ ประการแรก เมฆกลายพันธุ์นั้นใหญ่โตเมื่อเทียบกับลำดับหลักเอง เมื่อความยาวจีโนมหรืออัตราการกลายพันธุ์เพิ่มขึ้น เมฆจะท่วมท้นสำเนาหลัก ขีดจำกัดความผิดพลาดถูกข้ามไป และข้อมูลที่เข้ารหัสไว้ก็เสื่อมสลาย ประการที่สอง จีโนมเดียวที่เพิ่มจำนวนอย่างสม่ำเสมอไม่สามารถรวมความหลากหลายนี้เข้าด้วยกันได้ — ตัวจำลองของมันแข่งขันกัน ตัวแปรที่เร็วกว่าหรือสั้นกว่าจะเอาชนะลำดับหลัก และการคัดเลือกที่กระทำต่อโมเลกุลแต่ละตัวไม่มีกลไกใดที่จะยึดชุดกลายพันธุ์ทั้งหมดไว้ด้วยกันเป็นหน่วยเดียวที่มั่นคง
สิ่งที่การจัดเรียงแบบไฮเปอร์ไซเคิลเพิ่มเข้ามา
การจัดเรียงแบบไฮเปอร์ไซเคิลตอบโจทย์นี้โดยเชื่อมโยงยีนต่างๆ เข้าด้วยกันผ่านการพึ่งพาซึ่งกันและกันเชิงตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ของแต่ละยีนเร่งปฏิกิริยาการจำลองของสมาชิกถัดไป ปิดวัฏจักร I1 → I2 → … →
- การเชื่อมโยงแบบวัฏจักร: การพึ่งพาเชิงตัวเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนคู่แข่งที่เป็นอิสระให้เป็นเครือข่ายความร่วมมือหนึ่งเดียว ดังนั้นจึงไม่มีตัวแปรเร็วตัวใดตัวหนึ่งที่สามารถเข้ามาครอบครองประชากรได้ง่ายๆ
- หน้าที่ที่กระจายอยู่: ข้อมูลกระจายอยู่ทั่วสมาชิกหลายตัว ดังนั้นความผันแปรจากการกลายพันธุ์ในระดับหนึ่งจึงสามารถถูกดูดซับไว้ได้โดยไม่ทำให้ข้อมูลที่รวมกันล่มสลายทันที
- หน่วยการคัดเลือกระดับสูง: วัฏจักร — ไม่ใช่ตัวจำลองแต่ละตัว — กลายเป็นวัตถุที่การเติบโตและการสืบพันธุ์เป็นตัวกำหนดการอยู่รอด
ข้อจำกัดของแนวทางแก้ไข
การรวมเข้าด้วยกันไม่มีขีดจำกัด ไฮเปอร์ไซเคิลเองก็มีขีดจำกัดความผิดพลาด และยังเปราะบางต่อสมาชิกปรสิตที่ใช้ประโยชน์จากวัฏจักรโดยไม่ช่วยเร่งปฏิกิริยา การจัดเรียงแบบไฮเปอร์ไซเคิลจึงเป็นการย้ายที่และแบ่งส่วนปัญหาเรื่องข้อมูล มากกว่าที่จะกำจัดมันไป
เหตุใดยีนกลายพันธุ์จึงจัดเรียงแบบไฮเปอร์ไซเคิลทางซ้าย ลำดับหลัก 100 นิวคลีโอไทด์ถูกล้อมรอบด้วยสเปกตรัมกลายพันธุ์ของมัน ซึ่งมีขนาดเติบโตแบบเชิงการจัดเรียง: กลายพันธุ์ผิดพลาด 1 ตำแหน่ง 100 ตัว, กลายพันธุ์ผิดพลาด 2 ตำแหน่ง 4,950 ตัว และกลายพันธุ์ผิดพลาด 3 ตำแหน่ง 161,700 ตัว ทางขวา ความหลากหลายเดียวกันนี้ถูกแบ่งเป็นยีนที่เชื่อมโยงกันในวัฏจักรตัวเร่งปฏิกิริยาแบบปิด I 1 → I 2 → … → I n → I 1 ดังนั้นเครือข่ายจึงเติบโตและถูกคัดเลือกโดยรวมเป็นหน่วยระดับสูง สิ่งสำคัญที่ได้คือการเชื่อมโยงแบบไฮเปอร์ไซเคิลรวมข้อมูลที่กระจายอยู่เข้าด้วยกัน แทนที่จะพึ่งพาจีโนมเดียวที่เพิ่มจำนวนอย่างสม่ำเสมอ
