Три концепции из теории сложности могут сыграть важную роль в исследовании социальных животных
От пчёл и птиц до людей, животный мир полон организмов, которые развили сложные социальные структуры для решения конкретных проблем. Объяснение, почему у одних видов общества сложнее, чем у других, остаётся фундаментальной задачей в этой области, и для её решения могут быть полезны инструменты из теории сложных систем, считают исследователи из Института Санта-Фе.
Некоторые концепции науки о сложности уже стали частью биологического лексикона (например, эволюция и адаптация). В недавней статье в Animal Behaviour четыре научных сотрудника (нынешних и бывших) института предлагают три дополнительные концепции, которые могут быть особенно полезны для изучения сложности социальности животных: уровни организации, компрессия и эмерджентность.
«Ни одна из этих концепций сама по себе не является диагностическим признаком сложной системы, но все три часто являются её частью», — говорит ведущий автор статьи Элизабет Хобсон (Университет Цинциннати). «Эти концепции могут направить нас в совершенно новые стороны и предложить новые идеи».
Авторы статьи представляют разные области: теорию информации и неврологию, культурную эволюцию, математику и поведение животных. «Диапазон областей усложнил согласование именно трёх концепций, но разнообразие точек зрения — это преимущество», — отмечает математик Джошуа Гарланд (Институт Санта-Фе).
Социальные уровни (scales) важно учитывать при измерении сложности, так как её уровень может различаться на разных масштабах. Например, взаимодействие двух отдельных медоносных пчёл может быть довольно простым, в то время как организационная структура улья — чрезвычайно сложной.
Компрессия описывает, как системы кодируют информацию. Исследователи могли бы использовать это понятие для лучшего сравнения разных животных систем или для описания когнитивных процессов, позволяющих социальным животным запоминать отношения и структуры групп. «Это может помочь понять, как животные снижают общую когнитивную нагрузку, функционируя в своих обществах», — говорит Хобсон.
Эмерджентность — это появление нового паттерна, часто на более высоком уровне социальной организации, из взаимодействий на низшем уровне. Классический пример — волнообразное поведение большой стаи птиц, которое не может существовать на индивидуальном уровне. Другие социальные поведения, такие как иерархии доминирования, культурно усвоенные модели поведения или лидерство в группах, также могут обладать эмерджентными свойствами.
Авторы предлагают исследователям учитывать эти концепции при изучении социальной сложности животных. «Вместе мы надеемся, что эти три концепции из теории сложных систем помогут нам лучше решать давние вопросы о социальной структуре и лучше сравнивать социальность у разных видов», — заключает Хобсон.
«Это три большие концепции, которые одновременно важны и непосредственно применимы, — говорит Гарланд, — но они лишь поверхностно затрагивают идеи сложных систем, которые могли бы быть полезны для исследований социальности животных».