Darwin estaba confundido por la cooperación de la naturaleza: iba directamente en contra de los conceptos de selección natural y supervivencia del más apto. Pero en las últimas décadas, los matemáticos evolucionistas han utilizado la teoría de juegos para comprender mejor por qué persiste la cooperación mutua mientras la evolución favorece a los tramposos egoístas.
En un nivel básico, la cooperación se desarrolla cuando los costos de la cooperación son bajos o los beneficios son grandes. Cuando la cooperación se vuelve demasiado costosa, desaparece, al menos en matemáticas puras. Las relaciones simbióticas entre especies –como entre polinizadores y plantas– son más complejas, pero siguen patrones similares.
Pero hoy sale un nuevo modelo. Nexo PNAS añade un matiz a esa teoría, sugiriendo que el comportamiento cooperativo entre especies puede fracasar en condiciones en las que, al menos en teoría, debería florecer.
“A medida que comenzamos a mejorar las condiciones de cooperación en nuestro modelo, la frecuencia de comportamientos mutuamente beneficiosos entre ambas especies aumentó como se esperaba”, dijo el Dr. Christoph Haurt, matemático de la Universidad de Columbia Británica que estudia la dinámica evolutiva.
“Pero a medida que la frecuencia de cooperación en nuestras simulaciones aumenta (alrededor del 50 por ciento), de repente hay una división. Una especie tiene más cooperadores y menos en la otra, y cuanto más fuerte se vuelve esta asimetría, más benigna se vuelve la cooperación. “
Aunque esta “ruptura de simetría de la cooperación” entre dos poblaciones ya ha sido modelada por matemáticos anteriormente, este es el primer modelo que permite a los individuos de cada grupo interactuar y unir fuerzas de una manera más natural.
El Dr. Haurt y su colega, el Dr. Giorgi Szabo, de la Red de Investigación Húngara, utilizaron modelos espaciales computacionales para organizar individuos de las dos especies uno frente al otro en redes separadas. Esto permite a los cooperadores formar grupos y reducir su exposición a estafadores (y exploits) comunicándose más frecuentemente con otros cooperadores.
“Como elegimos interacciones simétricas, el nivel de cooperación entre ambas poblaciones es el mismo”, dijo el Dr. Hauert. “Los grupos aún pueden formar y proteger a los cooperadores, pero ahora necesitan sincronizarse a lo largo de la red porque ahí es donde ocurren las interacciones”.
“La extraña simetría de la cooperación muestra paralelos con las transiciones de fase en materiales magnéticos rotos y destaca el éxito de los métodos desarrollados en estadística y física del estado sólido”, dijo el Dr. Szabo.
“Al mismo tiempo, el modelo destaca picos en cambios dramáticos en el comportamiento que pueden afectar significativamente las interacciones en sistemas vivos complejos”.
La investigación fue apoyada por el Consejo Nacional de Investigación en Ciencias e Ingeniería de Canadá.
Mutualismo: Cooperación entre especies
Un modelo desarrollado por matemáticos evolucionistas en Canadá y Europa muestra que a medida que la cooperación se vuelve más fácil, puede fracasar inesperadamente. Vea una simulación de las interacciones espaciales de cooperadores y desertores para cada especie en diferentes condiciones.