選択がメッセージを保存できるのは、複製がそのメッセージを十分正確にコピーする場合に限られる。 エラー閾値 はこの直感を鋭い基準に変える。すなわち、準種がマスター配列の周囲に局在し続ける領域と、変異圧が蓄積された情報を完全に非局在化させる領域とを分ける。

全配列忠実度であり、塩基ごとの忠実度ではない

• は、1回の複製ラウンドで長さmの配列全体を正確にコピーする確率である。独立部位のエラーを仮定すると、次のように因数分解される:、ここでqは部位ごとの忠実度である。
• 忠実度は部位間で乗算されるため、長さに対して指数関数的に低下する。この単一の事実が情報限界の起源である。

閾値条件

• マスター配列が維持されるのは、 ⁻¹の場合のみである。ここで は、変異体の雲に対するマスター配列の選択的優越性である。
• において では系は限界的であり、これを下回ると選択はもはや変異による劣化に対してマスター配列を保持できない。
• 非自明な閾値には が必要である。選択的優越性が高いほど、より低い忠実度またはより長い維持可能配列を許容する。

2つの領域

• エラー閾値を下回る場合 : 準種はマスター配列の周囲に局在し続け、情報は保持される。
• エラー閾値を上回る場合 : 変異体の雲が非局在化し(エラー・カタストロフィ)、情報内容が失われる。

情報限界

設定 を次と等しいとおき、 ⁻¹ 長さについて解くと、再現可能に維持できる情報量の最大値が得られる:

/ (−ln q) または、 ,    .

したがって、維持可能な情報は選択的優位性に対して 対数的 にしか増加せず、部位ごとのエラー率には逆比例して応答する。 を2倍にしても が分子に加わるだけである。

計算例

次を用いる： および の場合、独立部位のコピーでは / (−ln 0.99) ≈ 塩基となる。忠実度または選択的優越性のいずれかを高めると、この限界は拡大する。