Som sociala arter påverkar de sociala nätverk av ödlor, hyener och delfiner alla viktiga aspekter av deras liv: att hitta en kompis, reproducera, bli sjuk eller överleva.

I tidskriften Nature Communications, rapporterar två biologer från University of Pennsylvania en matematisk modell av hur sociala nätverk uppstår i djurpopulationer. Deras modell tar hänsyn till sannolikheten att en nyfödd bildar kopplingar till sin mammas kopplingar eller andra individer som inte är anslutna till sin mamma, med antagandet att en individ är mer benägen att knyta an till de som är kopplade till sin mamma.

Även om den var relativt enkel, genererade deras modell nätverk som troget återskapade viktiga egenskaper hos nätverk som observerats i fältinsamlade data från fyra mycket olika djurpopulationer: fläckiga hyenor, sömniga ödlor, stenhyrax och flasknosdelfiner.

"Vad vi visar", säger medförfattaren Erol Akçay, biträdande professor vid biologiavdelningen, "är att vi kan anpassa den här enkla modellen till verkliga nätverk och fånga deras gradfördelning, eller hur anslutna alla är, och, mer slående, kan vi också fånga fördelningen av vad som kallas klustringskoefficienten, som mäter hur cliquish befolkningen är."

Hur uppstår sociala strukturer?

Så länge som biologer har studerat djurpopulationer har de gjort observationer om sociala relationer i gruppen. Men det har bara varit under det senaste decenniet eller så som analys av sociala nätverk har kommit i förgrunden för att skapa en förståelse för dynamiken i dessa nätverk.

"Det har skett en explosion av studier under de senaste 10 åren eller mer", säger medförfattare och postdoktor Amiyaal Ilany, "som visar att sociala nätverk har konsekvenser för livslängd eller sjukdomsöverföring eller reproduktiv framgång. Det har blivit ganska tydligt att sociala nätverksstruktur är viktig.”

Ändå har dessa analyser, som har använt fältobservationer för att konstruera ett socialt nätverk, inte gett forskarna en mer allmän bild av hur nätverk uppstår.

"Vad vi såg som saknas är en teori om hur du faktiskt får den sociala struktur som vi observerar," säger Ilany.

Mammas vänner

För att ta itu med denna lucka på den teoretiska sidan av nätverksanalys, föreställde Akçay och Ilany en enkel, okomplicerad process genom vilken enskilda djur antingen kan skapa eller förlora sociala kontakter.

"Modellen säger att om någon går in i ett nätverk har de två sätt att skapa förbindelser", förklarar Akçay. "Förutsatt att individen är en nyfödd kommer de att skapa en koppling till sin mamma och sin mammas kopplingar, och de kan också bli anslutna till slumpmässiga individer som deras mamma kanske inte är ansluten till."

Genom att endast använda dessa två parametrar, som motsvarar sannolikheterna för varje typ av anslutning, och anta en ändlig population där individer kommer in genom att födas och lämnas genom att dö, fann de att modellen fångade väsentliga egenskaper hos djurens sociala nätverk som observerats i det vilda. Detta inkluderade en tendens för vissa individer att vara starkt anslutna och andra mindre och en tendens att bilda kluster, eller "klick".

Detta var sant när forskarna körde data genom modellen från stenhyrax, arten Ilany studerade för sin doktorsexamen, samt data om prickiga hyenor, flasknosdelfiner och sömniga ödlor.

"Alternativa modeller som vi övervägde," säger Akçay, "som teorin om att individer kopplar samman baserat på delade egenskaper eller intressen, fångade gradfördelningen men genererade inte tillräckligt med klustring. Det är något speciellt med tanken att det är mer troligt att jag kommer i kontakt med dig om du har kontakt med någon jag redan känner. Det är det som genererar den här klumpigheten vi ser i modellen.”

Inte bara genetik

Medan vissa forskare har postulerat att social status kan vara genetiskt ärftlig, antyder detta arbete att en nyfödd kan "ärva" sin mammas sociala status icke-genetisk, helt enkelt genom att kopiera sin mammas sociala nätverk. Akçay och Ilany kallar detta "socialt arv".

"Vi visar att om jag bara kopierar min mamma så blir jag väldigt lik henne socialt", säger Ilany. "Det är fortfarande möjligt att det finns genetiskt arv av sociala egenskaper, men en del av det arvet kan förklaras av denna enkla sociala process."

Biologerna konstaterar att de beteendeprocesser som leder till bildandet av kopplingar kan se väldigt olika ut hos olika arter. Hos många primater, till exempel, intresserar individer i en grupp ett speciellt intresse för nyfödda, och erbjuder till och med mamman att sköta om i utbyte mot "bebistid". Hos andra arter kan förvärvet av sociala kontakter vara mer passivt, med unga individer som helt enkelt utvecklar relationer med sin mammas kopplingar eftersom de förblir i närheten av sin mamma när de växer.

Som ett resultat kan modellen vara starkare för däggdjur, som är fysiskt beroende av sin mamma, än för andra arter som insekter. Verket har också potential att informera om hur mänskliga sociala nätverk bildades historiskt.

"Om du vill tänka på hur människor utvecklades till denna superkooperativa art," säger Akçay, "har den finskaliga sociala strukturen i en grupp konsekvenser för hur den processen kan ha fungerat."

För att bygga vidare på sitt arbete, utökar Akçay och Ilany, som ansluter sig till fakulteten vid Israels Bar-Ilan University i sommar, modellen för att överväga hur variationer inom en befolkning, såsom olika personlighetstyper som kan påverka en individs tendens att kopiera sin mammas sociala struktur, kan påverka ett socialt nätverk. Forskarna är också intresserade av hur socialt arv och resulterande nätverksstrukturer påverkar processer som sker över ett nätverk, såsom sjukdom eller informationsöverföring.

University of Pennsylvania och National Science Foundation stödde arbetet.

Källa: University of Pennsylvania

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon