A Darwin le preocupaba la cooperación en la naturaleza: iba en contra del concepto de selección natural y supervivencia del más fuerte. Pero en las últimas décadas, los matemáticos evolucionistas han utilizado la teoría de juegos para comprender mejor por qué persiste el mutualismo cuando la evolución debería favorecer a los tramposos egoístas.
En un nivel básico, la cooperación florece cuando los costos de la cooperación son bajos o los beneficios altos. Cuando la cooperación se vuelve demasiado costosa, desaparece, al menos en el ámbito de las matemáticas puras. Las relaciones simbióticas entre especies, como entre polinizadores y plantas, son más complejas, pero siguen patrones similares.
Pero hoy se publicó un nuevo modelo. Nexo PNAS añade un matiz a esta teoría, al mostrar 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, como era de esperar, la frecuencia de comportamientos mutuamente beneficiosos aumentó en ambas especies”, dice el doctor matemático 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 acumula más cooperadores y la otra menos, y el equilibrio continúa fortaleciéndose. La cooperación se vuelve más flexible”.
Aunque esta simetría de cooperación entre dos poblaciones ha sido postulada anteriormente por matemáticos, este es el primer modelo que permite a los individuos de cada grupo interactuar y unir fuerzas de una manera más natural.
El Dr. Hovart y su colega, el Dr. Gyorgy 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 agruparse y reducir su exposición (y explotación por parte de) los tramposos al interactuar más frecuentemente con otros cooperadores.
“Como elegimos interacciones paralelas, el nivel de cooperación en las dos poblaciones es el mismo”, dice el Dr. Howert. “Los clústeres aún pueden formar y proteger a los colaboradores, pero ahora necesitan coordinarse entre redes porque ahí es donde ocurren las interacciones”.
“La ruptura del extraño equilibrio en cooperación muestra paralelismos con las transiciones de fase en materiales magnéticos y destaca el éxito de los enfoques desarrollados en la física estadística y del estado sólido”, dice el Dr. Zabo.
“Al mismo tiempo, el modelo destaca cambios dramáticos en el comportamiento que pueden afectar significativamente las interacciones en sistemas vivos complejos”.
Esta 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 sugiere que a medida que la cooperación se vuelve más fácil, puede fracasar inesperadamente. Vea una simulación de las interacciones locales de cooperadores y desertores para cada especie en diferentes escenarios.
