Моделирование связало количество секса с членством в «стаде»

Группа ученых из Университета Вашингтона в Сиэттле и Университета Цюриха создала эволюционную компьютерную модель на основе 

взаимодействия «генотипа» и «среды», которая демонстрирует ряд довольно сложных социальных эффектов. Среди них многообразие сексуальных связей, образование стада, ассортативный выбор сексуального партнера и натальная филопатрия. Ученые полагают, что их модель показывает, как может возникнуть социальная организация и координация на основе несоциальных, природных  механизмов. Препринт статьи выложен на сайте Корнелльского университета.
Для репродуктивного сексуального поведения необходимо, чтобы партнеры находились в одно время и в одном месте, а также были согласны на взаимное спаривание.  Это требует особой сложной согласованности действий внутри любой популяции. Специалисты в области поведенческих наук называют это проблемой социальной координации. Например, в человеческом обществе для ее решения требуются специальные социальные навыки – умение знакомиться, флиртовать, ухаживать. Однако, возможно, все эти изощренные социальные механизмы лишь следствие, а не способ решения этой фундаментальной проблемы. Как показывает новое исследование, целый спектр разнообразных типов социальной организации поведения возникает как эволюционное приспособление на основе взаимодействия естественных факторов – генов и среды.

Ученые создали эволюционную симуляцию, используя многоагентное моделирование. В ее основу легло взаимодействие между «геномом» отдельных агентов и «условиями среды». Среда состояла из множества нодов – точек в пространстве, которые случайным образом соединялись друг с другом. Каждый индивидуальный агент мог исследовать пространство, перемещаясь от одного нода к другому, по существующим между ними путям. За один условный «день» симуляции каждый агент мог совершить лишь ограниченное число ходов, всего «дней» было 10 000.

Агент «собирал» энергию от каждого нода и мог использовать ее для дальнейших перемещений или сексуальной связи с другим агентом.  От того сколько энергии «собрал» и «потратил» каждый агент в течение дня зависело, погибнет он или проживет еще один день. Это стимулировало поисковое поведение и запоминание нодов высоким уровнем «энергии». 

Каждый агент мог вступить в сексуальную связь с другим агентом, при условии, что у обоих достаточно для этого энергии, и оба одновременно находятся на одном ноде.  В результате секса рождался новый агент, наследующий «геномы» родителей. Агенты, не имевшие секса, могли изредка размножаться путем «деления» - их потомки были клонами родителя с полностью идентичным «геномом».

Выбор путей перемещения между нодами играл ключевую роль. Каждый агент перемещался по тем или иным маршрутам, которые были прописаны в его «геноме». На каждом из нодов агент принимал решение  - куда  двигаться дальше. Направление перемещения зависело от того, сможет ли он увеличить свои ресурсы или нет. Агент запоминал исход каждого перемещения и, проходя этот участок вновь, двигался по нему наиболее оптимально. Выгодные с точки зрения выживания маршруты прописывались в «геном» и передавались потомкам.

На первом этапе моделирования, ученые выпустили в пространство нодов одного агента. По началу, так он не мог размножаться половым путем из-за отсутствия партнеров, агент-«Адам» породил идентичного себе индивида посредством клонирования. Уже два агента с одним и тем же «геномом» следовали одним и тем же маршрутом, периодически размножаясь асексуально и сексуально, увеличивая как количество клонов, так и количество агентов со схожим, но неодинаковым «геномом».

После множества поколений агенты образовали устойчивую группу, которая постоянно вместе перемещалась по одному и тому же маршруту – «стадо». Движение внутри «стада» привело к возникновению такого паттерна полового поведения как ассортативный выбор сексуальных партнеров. Постепенно количество клонов уменьшалось, а доля агентов с сильно схожим, но обладающим некоторыми отличиями «геномом» росла. Это происходило из-за того, что в «стаде» секс происходил очень часто, и не требовалось асексуального размножения. Также это привело и к возникновению такого феномена, наблюдающегося в живой природе, как натальная филопатрия.

Благодаря этим трем типам «социального» поведения, популяция обладателей близких «геномов» устойчиво воспроизводилась и в ней было много секса, в то время как обладатели других разнообразных типов «геномов» блуждали случайным образом и чаще всего погибали до того как встретят какого-либо сексуального партнера. Постепенно это приводило к вымыванию «геномов»-изгоев или «геномов»-странников из популяции.  

Данное исследование вновь ставит старый вопрос о соотношении генетики и культуры. Насколько разнообразные социальные новообразования, особенно в человеческом обществе являются независимым от природных факторов феноменом? Авторы работы полагают, что это станет их следующим предметом изучения.