Un modello per la dinamica evolutiva nell’ambito della meccanica statistica di non-equilibrio

In natura l’evoluzione delle popolazioni è un processo complesso che può avvenire su scale temporali dell’ordine di migliaia o milioni di anni. Per capirne le conseguenze, risulta fondamentale costruire dei modelli che ci permettano di determinare l’origine delle forze evoluzionistiche e la loro azione sulle popolazioni. Nel lavoro di tesi, circoscriveremo la complessità evolutiva allo studio di modelli che contengono tre elementi essenziali: la riproduzione degli organismi che posseggono tratti ereditari, la comparsa di variazioni casuali in questi tratti e, infine, la selezione degli organismi che sopravvivono e meglio si riproducono. Introdurremo una impostazione fisica che ci consentirà di trattare la dinamica evoluzionistica come un processo termodinamico stocastico; questo ci permetterà quindi di utilizzare gli strumenti della meccanica statistica. Il modello evolutivo che studieremo coniuga generalità e semplicità. L’obiettivo è quello di riprodurre le sue principali equazioni, confrontandone le soluzioni con le simulazioni numeriche. Cercheremo poi di introdurre delle modifiche che rendano il modello più realistico e ne misureremo delle osservabili per capire quanto esse siano in grado di riprodurre strutture prodotte dall'evoluzione.