Questo è il quattordicesimo post di una serie dedicata alla teoria dell’evoluzione per selezione naturale. Siamo nel libro di Richard Dawkins “Il Gene Egoista”, del 1976.

Riassunto. Ricordate che i geni creano i nostri cervelli e pre-programmano in essi alcuni comportamenti e tendenze di base (strategie). I geni sono poi selezionati dalla natura in base alla qualità delle strategie che programmano. Ma che tipo di strategie sono favorite dalla selezione naturale? Nell’episodio precedente Dawkins ha accennato al fatto che le strategie che finiscono per evolversi sono le “strategie evolutivamente stabili” (abbreviate con ESS). Una ESS è una strategia che, se viene adottata dalla maggioranza della popolazione, non può essere migliorata; cioè, a nessuno conviene deviare da quella strategia per adottarne un’altra.
A partire da oggi cominceremo a capire con esempi concreti come davvero funziona la teoria del gene egoista.

La parola a Dawkins.

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Come applicazione pratica [dell'idea di teoria evolutivamente stabile], considerate uno dei più semplici esempi ipotetici fatti da Maynard Smith. Supponiamo che, in una popolazione di una data specie, ci siano solo due tipi di strategie di combattimento , “colomba” e “falco”. (I nomi si riferiscono all’utilizzo umano convenzionale e non hanno connessione con le abitudini degli uccelli in questione: le colombe sono in realtà uccelli piuttosto aggressivi.) Qualunque individuo della nostra popolazione ipotetica è classificato come falco o come colomba. I falchi combattono sempre senza risparmiarsi e con più violenza possibile, ritirandosi solo quando sono seriamente feriti. Le colombe lanciano soltanto minacce, senza mai far male a nessuno. Se un falco si scontra con una colomba, la colomba scappa via subito, per cui non resta ferita. Se un falco si scontra con un falco continuano finché uno dei due non è seriamente ferito o morto. Se una colomba incontra un’altra colomba, nessuno si fa male; i due continuano a insultarsi l’un l’altro per molto tempo finché uno dei due si stanca o decide di non perdere altro tempo, e quindi si ritira. Per ora, assumiamo che un individuo non abbia alcun modo di capire, in anticipo, se un dato rivale è falco o colomba. Lo scopre solo combattendoci, e non ha memoria dei combattimenti passati con particolari individui per guidarlo.

Ora, come convenzione puramente arbitraria, assegniamo dei “punti” ai contendenti. Diciamo 50 punti per chi vince, 0 per chi perde, -100 per chi resta seriamente ferito, e -10 per chi perde tempo facendo un lungo combattimento. Questi punti si possono pensare come direttamente convertibili nella moneta della sopravvivenza dei geni. Un individuo che vince molti punti, cioè che ha in media un guadagno, è un individuo che lascia molti geni dietro di lui, nel pool di geni. Entro certi larghi limiti, i valori numerici esatti non contano, ma ci aiutano a ragionare sul problema. (continua…)

 

Questo è il tredicesimo post di una serie dedicata alla teoria dell’evoluzione per selezione naturale. Siamo nel libro di Richard Dawkins “Il Gene Egoista”, del 1976.
Inizia con questo episodio la parte più bella e sorprendente del libro.
Abbiamo già visto che i geni “programmano” i nostri cervelli fornendo loro delle strategie generali da seguire. Da quel momento in poi, i geni vengono selezionati dalla natura in base alla qualità delle strategie che producono. La cosa sorprendente, che vedremo a partire da oggi, è che i geni che vengono selezionati sono quelli che programmano nei cervelli altruismo, generosità e gentilezza. Insomma, tutti questi sentimenti di base sono stati creati dalla selezione naturale. Il motivo per cui esistono è che i geni che producono un cervello altruista aumentano la propria probabilità di sopravvivenza rispetto ai geni che producono un cervello completamente egoista. Naturalmente non dobbiamo aspettarci che l’altruismo e la gentilezza delle macchine di sopravvivenza siano indiscriminati e illimitati: i geni di successo sono quelli che producono cervelli capaci di altruismo in certi casi e di egoismo in altri casi. Inizia ora una lunga serie di post che illustra con molti esempi questi meccanismi. Questo post è particolamente importante perché introduce la teoria dei giochi e il concetto di strategia evolutivamente stabile (ESS). La parola a Dawkins.

Capitolo 5

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Per una macchina di sopravvivenza, un’altra macchina di sopravvivenza (che non sia suo figlio o un altro parente stretto) è parte dell’ambiente, come una roccia o un fiume o un pezzo di cibo. E’ qualcosa che si mette di traverso, oppure qualcosa che può essere sfruttato. Differisce dalle rocce e dai fiumi per un aspetto importante: tende a rispondere se viene colpita. Questo perché anch’essa è una macchina che contiene i propri geni immortali in custodia per il futuro, ed anch’essa non si fermerà di fronte a nulla per preservarli. La selezione naturale favorisce quei geni che controllano le loro macchine di sopravvivenza in modo da sfruttare l’ambiente nel modo migliore. Questo include sfruttare al meglio le altre macchine di sopravvivenza, sia della stessa specie che di specie differenti.

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Le macchine di sopravvivenza di specie diverse si influenzano tra loro in vari modi. Possono essere predatori o prede, parassiti o ospiti di parassiti, o in competizione tra loro per risorse scarse. Le macchine di sopravvivenza possono essere sfruttate in vari modi. [Ad esempio, le orchidee inducono le api a copulare coi loro fiori, a causa della loro forte somiglianza con le api femmine. Ciò che l'orchidea ottiene da questo inganno è l'impollinazione, perché un'ape che venga ingannata da due orchidee trasporterà il polline dall'una all'altra. Come altro esempio, le lucciole attraggono i loro partner lampeggiando di fronte a loro. Ogni specie di lucciola ha la sua particolare sequenza di lampeggio, il che impedisce la confusione tra le varie specie, e la conseguente dannosa ibridazione. Proprio come i marinai ricercano la sequenza di lampeggio di un preciso faro, le lucciole ricercano sequenze della propria specie. Le femmine del genere Photuris hanno "scoperto" che possono attirare i maschi del genere Photinus se imitano il codice di lampeggio di una femmina Photinus. Così fanno, e quando un maschio Photinus cade nell'imbroglio e si avvicina alla femmina, viene da essa sommariamente mangiato.] (continua…)

 

Questo è il dodicesimo post di una serie dedicata alla teoria dell’evoluzione per selezione naturale. Siamo nel libro di Richard Dawkins “Il Gene Egoista”, del 1976.

Nell’episodio precedente abbiamo visto che i geni, nel costruire i nostri corpi, devono svolgere un compito simile alla predizione del futuro: devono “scegliere” per noi delle caratteristiche che aumentino, anche di pochissimo, la nostra probabilità di sopravvivenza (e quindi la probabilità di sopravvivenza dei geni stessi). D’altra parte è bene capire che questa metafora della “predizione” è solo una metafora: i geni non capiscono nulla di ciò che stanno facendo. Non hanno una mente. E come fanno i geni, senza avere una mente, a prendere decisioni corrette? Semplicemente, i geni mutano a caso. Quei geni che per caso infondono nei corpi un vantaggio (seppur microscopico ed infinitesimale) vengono automaticamente selezionati dalla natura, e gli altri vengono automaticamente scartati. Questi piccoli miglioramenti si accumulano, nell’arco delle generazioni, fino a produrre organi complessi come l’occhio o il cervello. In questo modo i geni “inventano” (fra virgolette!) la varietà di caratteristiche nei corpi biologici, e nel nostro corpo. Una delle tante “invenzioni” fatte dai geni è il cervello, e la simulazione del mondo da esso effettuata. La parola a Dawkins.

4. La macchina dei geni (seguito)

Le strategie di apprendimento sono state usate in alcuni programmi che giocano a scacchi. Questi programmi diventano più bravi man mano che giocano contro avversari umani o contro altri computer. Sebbene siano dotati di un repertorio di regole e tattiche, essi hanno anche una piccola componente di casualità inserita nella loro procedura di decisione. Essi registrano le decisioni passate e, ogni volta che vincono una partita, aumentano leggermente il peso attribuito alle tattiche che hanno preceduto la vittoria, così da avere una probabilità maggiore di scegliere le stesse tattiche la prossima volta.

Uno dei metodi più interessanti di predire il futuro è la simulazione. Se un generale vuole sapere se un dato piano militare sarà migliore dei piani alternativi, ha un problema di predizione. Sono in gioco delle quantità non note, come il tempo, il morale delle sue truppe e le possibili contromisure del nemico. Un modo di scoprire se un piano è buono è attuarlo sul campo di battaglia e vedere che succede, ma non è desiderabile usare questo test per tutti i piani ipotetici che vengono in mente, se non altro perché la quantità di giovani disposti a morire “per il loro Paese” è limitata, e la quantità di piani possibili è molto grande. E’ meglio mettere alla prova i vari piani per finta, anziché sul serio. Questo può avvenire con esercitazioni con munizioni a salve, ma anche questo è costoso in termini di materiale e tempo. Più economicamente, si può fare un gioco di guerra, con soldati di latta e carri armati giocattolo che vengono spostati su una grossa mappa. (continua…)