Efeitos locais na evolução da cooperação
Carregando...
Arquivos
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Emmanuel Araujo Pereira
Mendeli Henning Vainstein
Ronald Dickman
Silvio da Costa Ferreira Junior
Mendeli Henning Vainstein
Ronald Dickman
Silvio da Costa Ferreira Junior
Resumo
O fenômeno da cooperação tem sido estudado principalmente sob a luz da teoria de jogos evolutivos. O que torna este comportamento tão complexo, dentre outros motivos, é o fato de que cooperar implica em arcar com um custo para gerar um benefício a outrem. Assim, o comportamento colaborativo pode ser foco da ação de indivíduos com características exploratórias, indicando que o comportamento altruísta não conseguiria ser levado adiante. No entanto, observamos a cooperação em diversas instâncias e contextos na natureza, desde a cooperação de organelas para formar células até a colaboração de grandes populações de indivíduos. O dilema do prisioneiro é um jogo frequentemente usado para ilustrar o problema da cooperação. Os indivíduos interagem entre si adotando uns contra os outros estratégias do tipo cooperação (C) ou deserção (D). Na teoria de jogos evolutivos, as estratégias são associadas a espécies e os ganhos obtidos de cada interação entre os jogadores são associados ao fitness (interpretado como sucesso reprodutivo da espécie). Assim, podemos estudar a evolução da fração de indivíduos que adotam determinada estratégia numa população, dependendo de determinados parâmetros que queiramos utilizar em nossa modelagem. Este trabalho é composto por dois estudos que abordam o papel desempenhado pelos efeitos locais na evolução da cooperação em uma população. No primeiro estudo, analisamos um tipo de heterogeneidade espacial na qual os indivíduos podem estar localizados em regiões que não dispõem de recursos para que o indivíduo coopere, chamadas de sítios inativos. Nós descobrimos que o nível de cooperação na população depende tanto da fração de sítios ativos quanto da tentação pela deserção dos indivíduos. Em algumas situações, a inatividade dos sítios promove a cooperação, mas em outras, não. Já no segundo estudo, nós usamos uma modelagem na qual analisamos os efeitos da densidade populacional (utilizando uma taxa de mortalidade fixa). Nossos resultados mostram que o nível de cooperação depende tanto da taxa de mortalidade quanto da tentação pela deserção dos indivíduos; para taxas moderadas, a cooperação é estimulada pela mortalidade da população. Nós pretendemos aprimorar o modelo inserindo o processo migratório nos indivíduos e averiguar como isso afeta a cooperação.
Abstract
Cooperative phenomena has been mainly studied under the light of evolutionary game theory. Such behavior is puzzling because cooperating implies in paying a cost to generate benefits to another one, among other reasons. So cooperators might be the focus of exploiters¿ actions, which indicates that altruism could not thrive. However we observe cooperation in several instances and contexts in nature, from cooperative organellas working together constituting a cell to lots of individuals living as huge societies. Prisoner¿s dilemma game is often used to illustrate the cooperation issue. Individuals interact with each other adopting strategies like cooperation (C) and defection (D). In evolutionary game theory strategies are associated with species and payoffs coming from each interaction between players are associated with fitness (interpreted as reproductive success). In this way we can study the evolution of fractions of individuals that adopt a specific strategy in a population depending on parameters of our model. This work is composed by two studies approaching the role played by local features in the evolution of cooperation. In the first study we analyze a type of spacial heterogeneity in which individuals might be located in spots that do not offer enough resources in other to a player cooperates. These spots are called inactive sites. We found that cooperation level in a population is directly related to both fraction of active sites and temptation to defect. Inactivity can promote or not promote cooperation depending on that parameters. In the second study we analyze the effects of population density on the evolution of cooperation by modeling a intrinsic death rate over individuals. Our results reveal the dependency of level of cooperation on both death rate and tendency to defect; cooperative behavior is enhanced by moderate death rates. We intend adding to this model the migratory process and investigate how it can impact on cooperation.
Assunto
Teoria dos jogos
Palavras-chave
heterogeneidade, dilema do prisioneiro, teoria de jogos evolutivos, Cooperação