В недавно опубликованном в журнале Nature Communications исследовании два биолога из Пенсильванского университета разработали математическую модель возникновения социальных сетей в популяциях животных. Их модель рассматривает вероятность того, что новорожденный образует связи со связями своей матери или другими людьми, не связанными с его матерью, с предположением, что индивидуум с большей вероятностью установит связи с теми, кто связан со своей матерью.Хотя их модель относительно проста, их модель генерировала сети, которые точно воспроизводили важные свойства сетей, наблюдаемые в полевых данных по четырем очень разным популяциям животных: пятнистые гиены, спящие ящерицы, каменный даман и афалины.Работа была проведена докторантом Амияалом Илани и доцентом Эролом Акчай с кафедры биологии Пенна в Школе искусств.
Наук.«То, что мы показываем, — сказал Акчай, — это то, что мы можем подогнать эту простую модель к реальным сетям и зафиксировать их распределение степеней или то, насколько все связаны между собой, и, что более поразительно, мы можем также зафиксировать распределение того, что известно как коэффициент кластеризации, который измеряет, насколько популярно население ".С тех пор, как биологи изучали популяции животных, они наблюдали за социальными отношениями в группе. Но только в последнее десятилетие или около того анализ социальных сетей вышел на первый план в генерации понимания динамики этих сетей.
«За последние 10 или более лет произошел взрыв исследований, — сказал Илани, — которые показывают, что социальные сети влияют на долголетие, передачу болезней или репродуктивный успех. Стало совершенно ясно, что структура социальных сетей важна».Однако эти анализы, в ходе которых для построения социальной сети использовались полевые наблюдения, не дали исследователям более общей картины того, как возникают сети.«То, что мы считали недостающим, — это некая теория о том, как на самом деле получить наблюдаемую нами социальную структуру», — сказал Илани.
Чтобы восполнить этот пробел в теоретической части сетевого анализа, Акчай и Илани представили простой и понятный процесс, с помощью которого отдельные животные могут создавать или терять социальные связи.«Модель гласит, что если кто-то входит в сеть, у него есть два способа установить соединение», — пояснил Акчай. «Предполагая, что этот человек является новорожденным, он установит связь со своей матерью и ее материнскими связями, а также они могут стать связанными со случайными людьми, с которыми их мать может не быть связана».Используя только эти два параметра, соответствующие вероятностям каждого типа связи, и допуская конечную популяцию, в которую люди вошли, родившись, и покинули их, умирая, они обнаружили, что модель отражает основные свойства социальных сетей животных, наблюдаемых в дикой природе.
Это включало в себя склонность одних людей к сильным связям, а других — в меньшей степени, а также склонность образовывать кластеры или «клики». Это было правдой, когда исследователи прогнали данные по модели каменного дамана, вида, которого Илани изучал для своей докторской степени, а также данные о пятнистых гиенах, афалинах и сонных ящерицах.«Альтернативные модели, которые мы рассматривали, — сказал Акчай, — такие как теория о том, что люди соединяются на основе общих черт или интересов, отражают распределение степеней, но не создают достаточной кластеризации.
В этой идее есть что-то особенное, что я с большей вероятностью соединиться с вами, если вы связаны с кем-то, кого я уже знаю. Это то, что порождает эту кликабельность, которую мы видим в модели ».
Хотя некоторые исследователи постулировали, что социальный статус может быть наследуемым генетически, эта работа предполагает, что новорожденный может «унаследовать» социальный статус своей матери негенетически, просто копируя социальную сеть своей матери. Акчай и Илани называют это «социальным наследием».
«Мы показываем, что если я просто копирую свою мать, я становлюсь очень похожим на нее в социальном плане», — сказала Илани. «По-прежнему возможно, что существует генетическая наследственность социальных черт, но часть этого наследования можно объяснить этим простым социальным процессом».Биологи отметили, что поведенческие процессы, приводящие к образованию связей, могут сильно отличаться у разных видов. Например, у многих приматов особи группы проявляют особый интерес к новорожденным, даже предлагая матери уход за телом в обмен на «детское время». У других видов приобретение социальных связей может быть более пассивным, когда молодые особи просто развивают отношения со связями своей матери, потому что они остаются в непосредственной близости от своей матери по мере роста.
В результате модель может быть более сильной для млекопитающих, которые физически зависят от своей матери, чем для других видов, таких как насекомые. Работа также может дать информацию о том, как человеческие социальные сети формировались исторически.«Если вы хотите подумать о том, как люди превратились в этот суперсооперативный вид, — сказал Акчай, — мелкомасштабная социальная структура группы имеет значение для того, как этот процесс мог работать».Продолжая свою работу, Акчай и Илани, которые этим летом поступают на факультет израильского университета Бар-Илан, расширяют модель, чтобы рассмотреть, как различия в популяции, такие как разные типы личности, могут повлиять на склонность человека копировать свои социальная структура матери, может влиять на социальную сеть.
Исследователей также интересует, как социальное наследование и результирующие сетевые структуры влияют на процессы, происходящие в сети, такие как болезнь или передача информации.