生命找到了方法：适应阈值网络中合作结构的涌现
种群与进化
2026-02-16 v4 社会与信息网络
摘要
关于新组织层次如何演化长期存在争议。尽管合作必须压倒竞争，这似乎不太可能。一个已深入研究的例子是自催化集的涌现，这似乎是生命演化的必备条件。我们使用一个简单模型，研究不同对合作与对抗的偏好如何塑造网络动力学，发现即使在普遍的对抗性相互作用下，更高阶的组织也会涌现。总体而言，我们观察到系统元素数量的量化增加导致质的转变。我们提出了一个随机阈值导向网络模型，将节点特性与动态边缘形成以及节点删除相结合，模拟任意水平的合作与竞争。在我们框架中，固有的节点值通过各种阈值规则决定有向链接。我们的模型生成一个带符号边的多重有向图（反映支持/对抗，标签为“帮助”/“伤害”），最终产生两个并行且相互依赖的阈值图。我们的方法融入了动态增长和节点周转，允许探讨社区、适应以及潜在的崩溃，揭示连通性和韧性之间的制度变化。我们的发现扩展了经典的随机阈值和 Erdős-Rényi 模型，为生物学和经济学情境中的自适应系统提供新见解，特别是应用于集体可行性集 (Collective Affordance Sets)。该框架也对正在进行的土壤微生物社区实验的预测具有参考价值。
引用
@article{arxiv.2507.13253,
title = {Life Finds A Way: Emergence of Cooperative Structures in Adaptive Threshold Networks},
author = {Sean P. Maley and Carlos Gershenson and Stuart A. Kauffman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13253},
year = {2026}
}