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Arkea

Arkea è un sandbox evolutivo persistente di organismi proto-batterici. Pubblico target: microbiologi, genetisti, biologi molecolari, ricercatori interessati a osservare evoluzione microbica come fenomeno emergente — non come animazione preconfezionata.

I player progettano un Arkeon (composizione cellulare + genoma generativo) e lo introducono in un biotopo che continua a evolvere 24/7 server-side. Il fenomeno osservabile è lo stesso che guarderesti al microscopio in un sistema microbico naturale: speciazione, coevoluzione ospite-fago, displacement plasmidico, error catastrophe, syntrophy, bacterial warfare. Niente scoreboard, niente contest loop: l'osservazione è il fine.

Modello biologico

Il genoma è una sequenza di codoni parsata in 11 tipi di domini funzionali (substrate-binding, catalytic, transmembrane, channel, energy-coupling, DNA-binding, regulator-output, ligand-sensor, structural-fold, surface-tag, repair-fidelity). Ogni capacità del lignaggio — uptake, catalisi, resistenza, comunicazione, difesa — emerge dalla composizione di domini, senza cataloghi finiti né special case hardcoded.

Meccanismi simulati end-to-end

• Metabolismo Michaelis-Menten su 13 metaboliti, con cicli C/N/S/Fe/H₂ chiusi e syntrophy emergente da cross-feeding stechiometrico.
• HGT su quattro canali: coniugazione plasmidica con entry-exclusion via inc-group, trasformazione naturale (triade competence ComEC/ComEA/ComX-like), trasduzione laterale (Chen 2018), infezione fagica con receptor matching.
• Difese Restriction-Modification con bypass via metilazione host (Arber-Dussoix).
• Ciclo fagico chiuso: induction RecA-mediated da SOS → lytic burst → virion decay → re-infection con cI/cro switch derivato dai :dna_binding della cassetta.
• Mutazione + SOS response: damage accumulation, mutator strain emergente sotto stress, error catastrophe come theoretical ceiling Eigen (1−µ/L)^L > 1/σ.
• Quorum sensing 4D: receptor matching gaussiano LuxR/AHL-like, drift comunicativo come meccanismo di speciazione.
• Bacteriocine: kin-recognition warfare con coupling obbligato producer-immunity (auto-distruzione senza immunity tag).
• Xenobiotici e RAS: feedback β-lattamasi-driven su pool ambientale comune con MIC dinamica.
• Biomassa continua (membrane / wall / DNA progress) → lisi alla divisione → produce automaticamente l'arms race loss-of-receptor.
• Phase model intra-biotopo: surface, water column, sediment, biofilm — ognuno con chimica, ossigenazione e dilution propri; mixing events stocastici a cadenza Poissoniana.

Ogni costante numerica è ancorata alla letteratura primaria con range biologico esplicito (vedi devel-docs/04-CALIBRATION.md).

Architettura

• Elixir + Phoenix LiveView: rendering 100% server-authoritative, zero framework JS, zero build SPA.
• BEAM single-node: ogni biotopo è un processo Arkea.Sim.Biotope.Server con tick puro-funzionale, deterministicamente riproducibile dal seed RNG.
• PostgreSQL via Ecto per persistenza biotopi, lineage, audit log append-only e accounts player.
• SVG nativo per cromosoma circolare, scena biotope e world graph. Bundle JS ≈ 50 KB.

Avvio locale

cd arkea
mix setup
mix ecto.migrate
mix phx.server

Apri localhost:4000 e crea un player dalla route /.

Requisiti: Erlang 28.x · Elixir 1.19.x · PostgreSQL ≥14.

Una volta sola per clone, attiva i git hook versionati (formatter check pre-commit, allineato al CI):

git config core.hooksPath .githooks

Licenza

GNU General Public License v3.0 (GPL-3.0).