오류 임계값은 오류 임계값 단일하게 꾸준히 성장하는 게놈이 유지할 수 있는 정보의 양을 제한한다. 복제는 결코 정확하지 않으므로, 매 복제 라운드는 마스터 서열 주위에 1개, 2개, 3개 오류 및 그 이상의 변이체로 이루어진 돌연변이 스펙트럼 을 형성한다. 돌연변이–선택 균형 하에서 이 스펙트럼은 주변적인 문제가 아니다: 선택은 하나의 특권적 분자가 아니라 조직화된 전체 분포 — 준종 — 에 작용한다.
단일 게놈을 무너뜨리는 것은 그 스펙트럼의 산술이며, 이는 게놈 길이에 따라 조합적으로 증가한다. 100개 뉴클레오타이드로 이루어진 게놈의 경우:
일반형:
세 가지 결과가 따른다. 첫째, 돌연변이 구름은 마스터 서열 자체에 비해 방대하다: 게놈 길이나 돌연변이율이 증가하면 구름이 마스터 복제본을 압도하고, 오류 임계값이 교차되며, 암호화된 정보가 손상된다. 둘째, 단일하게 꾸준히 성장하는 게놈은 이 다양성을 통합할 수 없다 — 그 복제자들은 경쟁하며, 더 빠르거나 더 짧은 변이체가 마스터를 능가하고, 개별 분자에 작용하는 선택은 전체 돌연변이 집합을 하나의 안정된 단위로 묶어둘 메커니즘이 없다.
초순환적 조직이 더하는 것
초순환적 조직은 서로 다른 유전자를 촉매적 상호 의존으로 연결함으로써 문제에 답한다. 각 유전자의 산물은 다음 구성원의 복제를 촉매하여 순환 I1 → I2 → … →
- 순환적 결합: 촉매적 의존은 독립적인 경쟁자들을 하나의 협력 네트워크로 전환하므로, 어떤 단일한 빠른 변이체도 단순히 개체군을 장악할 수 없다.
- 분산된 기능: 정보가 여러 구성원에 걸쳐 분산되므로, 어느 정도의 돌연변이 변이는 통합된 정보의 즉각적인 붕괴 없이 흡수될 수 있다.
- 고차 선택 단위: 개별 복제자가 아니라 순환 자체가 성장과 생식을 통해 생존을 결정하는 대상이 된다.
해법의 한계
통합은 무제한이 아니다. 초순환 자체도 오류 임계값을 가지며, 촉매에 기여하지 않고 순환을 착취하는 기생 구성원에 취약하다. 따라서 초순환적 조직은 정보 문제를 없애는 것이 아니라 재배치하고 분할한다.
