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Lunes 27 de mayo de 2024
Ciencia & TecnologiaLos físicos confirman la hipótesis de 50 años sobre el comportamiento egoísta

Los físicos confirman la hipótesis de 50 años sobre el comportamiento egoísta

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Los físicos han verificado una hipótesis de hace cincuenta años que explica la formación de rebaños como resultado del comportamiento egoísta.

“Sorprendentemente, cuando los individuos actúan por razones puramente egoístas, esto puede conducir a una situación justa dentro del grupo”, dice el profesor de física Clemens Bechinger. Esto se demostró en un estudio reciente realizado por su equipo en el Centro para el Estudio Avanzado del Comportamiento Colectivo (CASCB) en el Universidad de Constanza, que forma parte del Clúster de Excelencia.


Los investigadores utilizaron simulaciones por computadora para explorar cómo los animales de manada pueden reducir su riesgo de depredación. El estudio se basa en la idea sugerida por WD Hamilton en 1971, de que los individuos en una manada se posicionan de manera que su propio riesgo de depredación se reduzca a expensas de sus vecinos. Los resultados fueron publicados en el Revista de Biología Teórica.

La razón por la que muchos animales se organizan en manadas no es necesariamente el resultado del gregarismo o el comportamiento social. Un ejemplo son las focas: por sí solas, son presa fácil para las orcas o los tiburones. En cambio, es mucho más seguro dentro de un grupo, porque entonces el peligro de un ataque se reparte entre muchos individuos. Es más seguro en el medio del grupo donde los animales se amontonan en un espacio muy pequeño y es más probable que un ataque apunte a un vecino cercano que a uno mismo. En el borde del grupo con pocos vecinos, en cambio, el riesgo de depredación es considerablemente mayor. Cada animal, por lo tanto, trata de llegar a uno de los lugares codiciados en el medio.

El egoísmo conduce a una distribución justa del riesgo

Con la ayuda de la inteligencia artificial (aprendizaje por refuerzo), Clemens Bechinger y sus colegas estudiaron cómo las personas deben alterar sus posiciones de manera óptima para mantener la distancia entre ellos y los demás lo más pequeña posible, lo que, a su vez, reduce su propio riesgo de ser atacado.


“Debido a que esta estrategia aumenta el riesgo para los vecinos, claramente se considera una motivación egoísta”, dice Veit-Lorenz Heute, quien está trabajando como estudiante de doctorado en el proyecto. Tal como predijo Hamilton, los físicos observaron que los individuos que estaban dispersos al principio luego formaban una manada densa, porque esto disminuye su distancia con los vecinos y, por lo tanto, reduce el riesgo individual de ser atacado.

“Tener en cuenta el aprendizaje por refuerzo para colectivos abre un abanico de nuevas posibilidades para comprender el comportamiento animal”, añade Iain Couzin, ponente de CASCB y profesor de Biodiversidad y Comportamiento Colectivo en la Universidad de Konstanz. "Proporciona una forma elegante de preguntar cómo pueden surgir comportamientos adaptativos en el complejo contexto social característico de las bandadas y los enjambres".

Sin embargo, los investigadores se sorprendieron al ver lo que sucedió después de que se formó la manada.

Sus simulaciones muestran que el riesgo de depredación promediado en el tiempo es exactamente igual para todos los individuos. Obviamente, los miembros en el centro de la manada no pueden defender posiciones tan ventajosas cuando otros animales empujan hacia este codiciado lugar.


“Este es el resultado de la alta dinámica dentro del grupo que hace que sea imposible que los individuos mantengan posiciones óptimas específicas”, dice Samuel Monter, quien también participa en el estudio. Otra observación interesante es que, como resultado de esta competencia permanente por las mejores posiciones, el grupo comienza a girar alrededor de su centro de gravedad, de forma similar a lo que se observa en muchas manadas de animales.

“Nuestro estudio muestra que la formación de grupos no es necesariamente el resultado de sus comportamientos gregarios, sino que también puede explicarse por las motivaciones totalmente egoístas de los individuos para obtener una ventaja a expensas de los demás”, concluye Bechinger. "Nuestro estudio no solo ayuda a comprender los comportamientos colectivos en los sistemas vivos, sino que los resultados también pueden ser útiles en el contexto de encontrar estrategias óptimas de cómo deben programarse los dispositivos robóticos autónomos para dominar tareas colectivas".

“Hemos observado vórtices durante mucho tiempo en grupos de animales y este trabajo proporciona una idea de por qué puede ser así”, agrega Iain Couzin. “Si cada individuo actúa para reducir el riesgo, acercándose a otros, pero también es penalizado por colisiones, los remolinos giratorios, como vemos en los bancos de peces e incluso algunos animales de pastoreo, emergen naturalmente”.

Referencia: “Dinámica y riesgo compartido en grupos de individuos egoístas” por Samuel Monter, Veit-Lorenz Heuthe, Emanuele Panizon y Clemens Bechinger, 2 de febrero de 2023, Revista de Biología Teórica.
DOI: 10.1016/j.jtbi.2023.111433


El estudio fue financiado por el Clúster de Excelencia "Centro de Estudios Avanzados del Comportamiento Colectivo".

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