Le cinque regole per l’evoluzione della cooperazione

Sull’ultimo numero di Science è possibile leggere una interessante review di Martin Nowak, professore alla Harvard University che lavora al programma per le dinamiche evolutive. Egli spiega come la cooperazione sia fondamentale nell’evoluzione per costruire nuovi livelli di organizzazione: i geni cooperano nei genomi, le cellule negli organismi multicellulari e si potrebbero fare molti altri esempi.    Un individuo che coopera

Sull'ultimo numero di Science è possibile leggere una interessante review di Martin Nowak, professore alla Harvard University che lavora al programma per le dinamiche evolutive.

Egli spiega come la cooperazione sia fondamentale nell'evoluzione per costruire nuovi livelli di organizzazione: i geni cooperano nei genomi, le cellule negli organismi multicellulari e si potrebbero fare molti altri esempi.  
 
Un individuo che coopera con questo suo comportamento paga un costo affinché un altro individuo riceva un beneficio. Ci sono poi individui che non hanno comportamenti di cooperazione e cercano di approfittare dei benefici senza procurarne ad altri. I costi e i benefici sono misurati in termini di fitness, una misura del successo riproduttivo, in sostanza quanti geni di un individuo passano alla generazione successiva.

Si instaurano diverse strategie a seconda del numero degli individui che collaborano, di quelli che non lo fanno e delle conseguenze sulla fitness di questi comportamenti.

In una popolazione mista (cooperatori e non cooperatori o disertori) gli individui che non cooperano hanno la fitness maggiore (il maggior successo riproduttivo) e quindi la selezione naturale ne fa aumentare il numero fino a che, dopo un po' di tempo, gli individui che cooperano svaniscono dalla popolazione. Nelle popolazioni di soli cooperatori  è possibile misurare una fitness media maggiore rispetto a quella misurabile in popolazioni miste a popolazioni di soli non cooperatori.

La fitness degli individui dipende dalla frequenza di cooperatori nella popolazione. La selezione naturale ha quindi bisogno di un qualche aiuto da parte di qualche altro meccanismo perché in una popolazione si istauri la cooperazione. 

Martin Nowark propone cinque modi in cui questo è possibile, il primo dei quali è la kin selection o selezione di parentela: la selezione naturale può favorire la cooperazione se gli individui coinvolti sono geneticamente legati (come disse J.B.S. Haldane: "Salterei nel fiume per salvare due fratelli o otto cugini").

Siccome non è soddisfacente avere una teoria che si applichi solo a gruppi di individui imparentati, è necessario trovare dei meccanismi che possano portare all'evoluzione di comportamenti cooperativi tra individui non imparentati e persino tra membri di specie diverse.

La reciprocità diretta presuppone che ci siano ripetuti incontri tra due individui e che ad ogni incontro ognuno decida se cooperare o meno. Cooperare con l'altro nel presente può portare nel futuro anche l'altro a continuare a cooperare. Lo stesso vale per la scelta di non cooperare. Potremmo definirla la strategia del "pan per focaccia". Questa strategia è un buon meccanismo di evoluzione della cooperazione in una società dove ci sono pochi disertori. 

Un terzo meccanismo proposto è quello della reciprocità indiretta. Aiutare qualcuno fa buona pubblicità all'individuo che coopera. Quando si decide come agire, in modo cooperativo o meno, vengono tenute in considerazione anche le conseguenze in termini di reputazione. La selezione naturale favorisce strategie che basano le loro decisioni sul cooperare o meno sulla reputazione dell'altro individuo. È difficile che si scelga di collaborare con un disertore. Magari questo errore lo si può compiere la prima volta per poi imparare dai propri sbagli. 

Nei meccanismi finora illustrati si presuppone che ogni individuo della popolazione interagisca in modo uguale con tutti gli altri individui. Nella realtà però le popolazioni reali spesso non sono così ben mescolate. In questo caso è necessario analizzare come sono distribuiti nello spazio i diversi individui. Nella reciprocità di rete, il quarto meccanismo proposto da Martin Nowark, un cooperatore paga un costo perché un suo vicino riceva un beneficio. I disertori non collaborando non hanno costi ma i loro vicini non ricevono benefici. La selezione naturale porterà quindi all'evoluzione di una cooperazione caratterizzata da reciprocità spaziale. 

La selezione non agisce solo sugli individui ma anche sui gruppi. L'ultimo meccanismo proposto è infatti proprio la selezione di gruppo. Un gruppo di cooperatori ha più successo di un gruppo di disertori in quanto questi ultimi hanno dei vantaggi solo finché si trovano in un gruppo con dei cooperatori.

Martin A. Nowak, Five Rules for the Evolution of Cooperation. Science 8 December 2006: 1560-1563.

Chiara Ceci

Photograph taken by Dirk van der Made, Commons Wikipedia
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