社会困境的生态演化动力学

社会困境是社会互动的一个组成部分。合作行为，从微生物种群中分泌胞外产物到人类献血，对行动者来说都是代价高昂的，因此产生了逃避和避免代价的动机。然而，合作在自然界中无处不在。成本和收益通常非线性地依赖于所涉及个体的数量和类型——正如谚语“厨师太多烧坏汤”所描述的那样，额外的贡献会被打折扣，或者“三个臭皮匠顶个诸葛亮”所描述的合作者协同增强群体收益。互动群体的规模可能取决于种群的大小，从而取决于生态过程。这导致了生态与演化过程之间的反馈机制，它们共同影响并决定了演化轨迹。直到最近，结合的生态演化过程才在微生物社会困境中变得可通过实验处理。在此，我们分析了在种群规模波动和环境随时间变化的情况下，非线性社会困境的演化动力学。特别是，合作常常通过生态波动在高密度下得到支持和维持。此外，我们发现这两个过程的结合通常会揭示出高度复杂的动力学，这表明其在自然界中普遍存在。