Tierra es una simulación por ordenador desarrollada por el ecologista Thomas S. Ray a principios de los años 1990 en la que los programas informáticos compiten por el tiempo (tiempo de la unidad central de procesamiento ( CPU )) y el espacio (acceso a la memoria principal ). En este contexto, los programas informáticos de Tierra se consideran evolutivos y pueden mutar , autorreplicarse y recombinarse . La máquina virtual de Tierra está escrita en C. [1] Opera con un conjunto de instrucciones personalizado diseñado para facilitar los cambios y el reordenamiento del código, incluyendo funciones como el salto a la plantilla [ 2] (a diferencia de los saltos relativos o absolutos comunes a la mayoría de los conjuntos de instrucciones).
El modelo básico de Tierra se ha utilizado para explorar experimentalmente in silico los procesos básicos de la dinámica evolutiva y ecológica . Procesos como la dinámica del equilibrio puntuado , la coevolución huésped-parásito y la selección natural dependiente de la densidad son susceptibles de investigación dentro del marco de Tierra. Una diferencia notable entre Tierra y modelos más convencionales de computación evolutiva , como los algoritmos genéticos , es que no hay una función de aptitud explícita o exógena incorporada en el modelo. A menudo en tales modelos existe la noción de una función que se está "optimizando"; en el caso de Tierra, la función de aptitud es endógena: simplemente hay supervivencia y muerte.
Según Thomas S. Ray y otros, esto puede permitir una evolución más "abierta", en la que la dinámica de la retroalimentación entre los procesos evolutivos y ecológicos puede cambiar con el tiempo (véase capacidad de evolución ), aunque esta afirmación no se ha cumplido: al igual que otros sistemas de evolución digital, finalmente llega a un punto en el que deja de crearse novedad y el sistema en general comienza a entrar en bucle o deja de "evolucionar". La cuestión de cómo se puede implementar una verdadera evolución abierta en un sistema artificial sigue siendo una cuestión abierta en el campo de la vida artificial . [3]
Mark Bedau y Norman Packard desarrollaron un método estadístico para clasificar los sistemas evolutivos y en 1997, Bedau et al. aplicaron estas estadísticas a Evita, un modelo de vida artificial similar a Tierra y Avida , pero con interacción limitada entre organismos y sin parasitismo, y concluyeron que los sistemas similares a Tierra no exhiben las firmas evolutivas abiertas de los sistemas que evolucionan naturalmente. [4]
Russell K. Standish ha medido la complejidad informativa de los "organismos" terrestres y, de manera similar, no ha observado un crecimiento de la complejidad en la evolución terrestre. [5]
Tierra es un modelo abstracto, pero cualquier modelo cuantitativo sigue estando sujeto a las mismas técnicas de validación y verificación que se aplican a los modelos matemáticos más tradicionales y, como tal, no tiene un estatus especial. La creación de modelos más detallados en los que se incorporen dinámicas más realistas de los sistemas biológicos y los organismos es ahora un campo de investigación activo (véase biología de sistemas ).