Ömsesidighet (evolution)

Ömsesidighet i evolutionär biologi hänvisar till mekanismer där utvecklingen av kooperativt eller altruistiskt beteende kan gynnas av sannolikheten för framtida ömsesidiga interaktioner. En följd är hur hämndlystnad kan skada kollektivet och därför naturligt väljas bort .

Huvudsorter

Tre typer av ömsesidighet har studerats omfattande:

Direkt ömsesidighet
Indirekt
Nätverksömsesidighet

Direkt ömsesidighet

Direkt ömsesidighet föreslogs av Robert Trivers som en mekanism för utvecklingen av samarbete. Om det finns upprepade möten mellan samma två spelare i ett evolutionärt spel där var och en av dem kan välja att antingen "samarbeta" eller "defekt", kan en strategi för ömsesidigt samarbete gynnas även om det lönar sig för varje spelare, kort och gott. sikt, att hoppa av när den andre samarbetar. Direkt ömsesidighet kan leda till utvecklingen av samarbete endast om sannolikheten, w, för ett annat möte mellan samma två individer överstiger kostnads-nyttoförhållandet för den altruistiska handlingen: w > c / b

Indirekt ömsesidighet

"Inom standardramen för indirekt ömsesidighet finns det slumpmässigt valda parvisa möten mellan medlemmar av en befolkning; samma två individer behöver inte träffas igen. Den ena individen fungerar som givare, den andra som mottagare. Givaren kan bestämma om han vill samarbeta eller inte. . Interaktionen observeras av en delmängd av befolkningen som kan informera andra. Rykte tillåter utveckling av samarbete genom indirekt ömsesidighet. Naturligt urval gynnar strategier som baserar beslutet att hjälpa på mottagarens rykte: studier visar att människor som är mer hjälpsamma är mer benägna att få hjälp." I många situationer gynnas samarbete och det gynnar till och med en individ att förlåta ett tillfälligt avhopp, men kooperativa föreningar är alltid instabila eftersom mutanter som är benägna att defekta kan rubba balansen.

Beräkningarna av indirekt ömsesidighet är komplicerade, men återigen har en enkel regel dykt upp. Indirekt ömsesidighet kan bara främja samarbete om sannolikheten, q, för att känna till någons rykte överstiger kostnads-nyttoförhållandet för den altruistiska handlingen:

q > c/b

Ett viktigt problem med denna förklaring är att individer kanske kan utveckla förmågan att dölja sitt rykte, vilket minskar sannolikheten, q, att det kommer att bli känt.

Enskilda handlingar av indirekt ömsesidighet kan klassificeras som "uppströms" eller "nedströms":

Uppströms ömsesidighet uppstår när en handling av altruism gör att mottagaren utför en senare handling av altruism till förmån för en tredje part. Med andra ord: A hjälper B, vilket sedan motiverar B att hjälpa C.
Nedströms ömsesidighet uppstår när den som utför en handling av altruism är mer sannolikt att vara mottagare av en senare handling av altruism. Med andra ord: A hjälper B, vilket gör det mer troligt att C senare kommer att hjälpa A.

Nätverksömsesidighet

Verkliga populationer är inte väl blandade, men har rumsliga strukturer eller sociala nätverk som innebär att vissa individer interagerar oftare än andra. Ett tillvägagångssätt för att fånga denna effekt är evolutionär grafteori, där individer upptar toppen av en graf. Kanterna avgör vem som interagerar med vem. Om en samarbetspartner betalar en kostnad, c, för att varje granne ska få en förmån, b, och avhoppare inte har några kostnader, och deras grannar inte får några förmåner, kan nätverksömsesidighet gynna samarbete. Förhållandet mellan nytta och kostnad måste överstiga det genomsnittliga antalet personer, k, per individ:

b / c > k (Se dock nedan.)

Nyligen arbete visar att nytta-till-kostnadsförhållandet måste överstiga medelgraden för närmaste grannar, ⟨k _nn ⟩ :

b / c > ⟨k _nn ⟩

Se även

Vidare läsning

Martin Nowak Evolutionary Dynamics: Exploring the Equations of Life Harvard 2006
Martin Nowak Five Rules for the Evolution of Cooperation Science 314 , 1560 (2006)
Panchanathan K. & Boyd, R. (2004). Indirekt ömsesidighet kan stabilisera samarbetet utan andra ordningens free rider-problem. Nature 432: 499–502. Full text
Panchanathan K. & Boyd, R. (2003) A Tale of Two Defectors: The Importance of Standing for the Evolution of Indirect Reciprocity. Journal of Theoretical Biology, 224: 115–126. Full text