Новая модель, изучающая, как эволюционная динамика работает в естественном отборе, обнаружила, что фенотипическое разнообразие, или наблюдаемые черты организма, эволюционирует одновременно с контингентным сотрудничеством, когда организмы со сходными чертами работают вместе, чтобы защитить себя от посторонних, согласно Исследование под руководством Дартмута опубликовано в журнале PLOS Computational Biology. Исследование также показывает, что разнообразие помогает предотвратить крах сотрудничества.
Понимание того, как эволюционная динамика такого сотрудничества работает, особенно на индивидуальном уровне, имеет решающее значение, учитывая последствия, которые они имеют для здоровья человека, других организмов и окружающей среды, особенно когда речь идет о фенотипической изменчивости.
Учтите, что у вас есть группа «кооператоров-резидентов» и «вторженцев-перебежчиков» в сообществе. Создав математическую модель, исследователи обнаружили, что для предотвращения вторжения перебежчиков кооператоры могут выражать новый фенотип, служащий секретной меткой, что затрудняет проникновение перебежчиков через новый код для присоединения к группе. Это, в свою очередь, дает кооператорам больше времени для процветания.
Предыдущие исследования показали, что взаимодействия, основанные на фенотипическом сходстве, могут способствовать сотрудничеству. Тем не менее, в этих моделях уровень фенотипического разнообразия предписывается таким образом, чтобы каждый индивидуум обладал одинаковым количеством доступных фенотипов и, следовательно, не происходило эволюции фенотипического разнообразия как такового. Новая модель не требует какого-либо предписанного уровня фенотипического разнообразия, а скорее позволяет ему быть развивающимся признаком. Исследование показывает, что фенотипическое разнообразие и условное сотрудничество могут развиваться одновременно в самых разных условиях, и, кроме того, естественный отбор благоприятствует оптимальному уровню фенотипического разнообразия.
Мы обнаружили, что кооперация преобладает, а также сопротивляется вторжению перебежчиков, только если уровень коэволюционного фенотипического разнообразия высок; в противоположность этому, развитое фенотипическое разнообразие быстро теряется, как только перебежчики захватывают над населением». - говорит старший автор Фэн Фу, доцент математики в Дартмуте, чья лаборатория специализируется на эволюционной динамике.
"С этой точки зрения наше исследование устанавливает теоретическое обоснование того, почему привлекательно жить в разнообразном обществе и почему нам необходимо прилагать усилия для увеличения разнообразия в кампусах". Фу сказал.
Хотя фенотипическое разнообразие и условное сотрудничество обычно ассоциируются с биологическими науками, результаты исследования могут быть использованы для объяснения социологического феномена, такого как эволюция внутригруппового фаворитизма или «игры в фаворитов» в социальные группы.