SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Mathematics inspired by Darwin - Adaptive dynamics of dispersal and cooperation

Seppänen Anne

Miksi eläimet muuttavat paikasta toiseen, vaikka muuttaminen saattaa olla hengenvaarallista? Miksi suurin osa meistä noudattaa lakia ja yhteisesti sovittuja sääntöjä, vaikka huijaamalla voisi pärjätä paremmin? Evoluution mallintamiseen voidaan käyttää nk. adaptiivista dynamiikkaa.

– Ensin rakennetaan matemaattinen malli systeemistä, jota halutaan ymmärtää. Tämän jälkeen lasketaan kelpoisuus, joka kertoo miten uusi mutantti pärjää. Jos mutantin kelpoisuus on positiivinen, se voi syrjäyttää vallitseva populaation, Seppänen kertoo.

Seppäsen väitöskirjassa on sovelluksia muun muassa muuttoliikkeen ja yhteistyön evoluutiosta.

Luonnonvalinta huomioitava elinkykyarvioinneissa

Luonnonvalinta voi johtaa sukupuuttoon. Pirstaloituneessa, useiden eri paikkallispopulaatioiden muodostamassa metapopulaatiossa elävien lajien elinkyky riippuu alueiden välisestä muuttoliikkeestä.

– Muuttoliikkeen evoluutio voi johtaa lajin häviämiseen, ja siksi se olisi huomioitava elinkykyarvioinneissa, Seppänen sanoo.

Muuttopäätös ei aina ole yksinkertainen, varsinkaan kun on kyse pienissä ryhmissä elävistä yksilöistä. Suurten populaatioiden kohdalla pätee yleissääntö: kun ruoka ja elintila loppuvat, on syytä lähteä etsimään parempaa elinympäristöä.

Seppänen osoittaa tutkimuksessaan, miten suhteellisen pienten populaatioiden kohdalla on kannattavaa jäädä sijoilleen. Hieman suuremmista voi olla kannattavaa lähteä, kun taas keskikokoisiin populaatioihin on hyvä jäädä. Ylisuurista populaatioista kannattaa muuttaa pois.

– Luonnonvalinta voi siis johtaa hyvinkin mutkikkaaseen strategiaan. Charles Darwinin teorian mukaisesti valinta perustuu yksilöiden kokemiin kelpoisuusetuihin ja -haittoihin. Muuttoliikkeen kohdalla tämä tarkoittaa muuttamisesta aiheutuvia kustannuksia, esimerkiksi uhkaa jäädä pedon saaliiksi, ja etuja, kuten mahdollisuutta löytää parempi elinalue, Seppänen selittää. 

Pienissä ryhmissä myös sisaredut vaikuttavat: kun yksi sisar uhrautuu muuttamaan, muille jää enemmän ruokaa. On myös parempi kilpailla vieraita kuin omia sukulaisiaan vastaan.

Yhteistyö ei välttämättä kannata pienissä ryhmissä

Ihmisen kyky tehdä yhteistyötä on aivan omaa luokkaansa, mutta ei ainutkertaista. Jopa bakteerit ja virukset voivat toimia yhteisen hyvän puolesta.

– Jos elät pienessä ryhmässä sukulaisten kesken, satsauksesi yhteiseen hyvään hyödyttää sukulaisiasi eli tavallaan myös itseäsi. Suurissa ryhmissä hyöty valuu vieraille. Voisi siis kuvitella, että nimenomaan pienissä populaatioissa yhteistyö kannattaisi, Seppänen sanoo.

Panostus yhteiseen hyvään voi kuitenkin tarkoittaa toimimista puolustustehtävissä tai ravinnonhankintaa vaarallisessa ympäristössä. Tällöin hyväntekijän riski kuolla kasvaa. Seppäsen mukaan yhteistyö ei välttämättä kannata aivan pienissä ryhmissä, vaan vasta hieman suuremmissa.

Väitöskirja on englanninkielinen.

Tuotenumero:9789512956418
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Seppänen Anne
Laajuus:171 s.
ISBN:9789512956418
Julkaisuvuosi:2014
Sarja:AI osa 482
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl