Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolution: Verrat zahlt sich nicht aus!

27.07.2005


Eines der großen Rätsel der Evolution ist die Entwicklung kooperativen Verhaltens: In den meisten Untersuchungen setzen sich nämlich über kurz oder lang die Egoisten durch. In kleinen Gruppen scheint Kooperation aber tatsächlich einen Selektionsvorteil zu bieten. Das belegt eine Studie an den Universitäten Bonn und Harvard, die heute in der Fachzeitschrift PNAS erscheint (Band 102 Nr. 31, 2. August 2005; http://www.pnas.org/cgi/reprint/0502589102v1).

... mehr zu:
»Evolution »Nachkommen »Populationen

Die Ausgangssituation ist schnell erzählt: Zwei Gefangene werden verdächtigt, gemeinsam eine Bank überfallen zu haben. Die Indizien-Beweise reichen nur für eine Freiheitsstrafe von jeweils zwei Jahren. Die Polizei verhört die beiden getrennt und macht jedem von ihnen eine Angebot: Wenn du gestehst und damit deinen Komplizen belastet, kommst du als Kronzeuge ohne Strafe davon. Dein Kollege wandert dagegen für fünf Jahre ins Gefängnis. Das Angebot gilt aber nur, wenn dein Komplize nicht geständig ist. Ansonsten greift die Kronzeugenregelung nicht mehr, und ihr müsst beide jeweils vier Jahre absitzen.

Formuliert wurde dieses "Gefangenendilemma" erstmals in den 50er Jahren von den beiden Mathematikern Melvin Dresher und Merrill Flood. Seitdem beschäftigte es Generationen von Spieltheoretikern - und nicht nur die. Mit dem Gefangenendilemma kann man nämlich auch eines der großen Rätsel der Evolution nachspielen: Warum gibt es im Tierreich überhaupt so etwas wie Kooperation? Denn wer kooperiert, den kann man leicht ausnutzen: Wenn einer der beiden Gauner die Klappe hält, der andere ihn aber verpfeift, kommt der Verräter straflos davon.


Der Bonner Professor für Wirtschaftswissenschaften Lorens Imhof hat zusammen mit seinen Kollegen Drew Fudenberg und Martin Nowak von der Universität Harvard mathematisch untersucht, welches Verhalten sich in einer Gruppe von Individuen durchsetzt, wenn man das Gefangenen-Dilemma viele Male hintereinander durchspielt. "Wir sind dabei von drei unterschiedlichen Verhaltensmustern ausgegangen", erklärt Professor Imhof. "Zum einen gab es Personen, die immer kooperierten, also ihren Komplizen nie verpfeifen würden, unabhängig davon, wie der mit ihnen umspringt. Dann gab es Personen, die immer Verrat übten. Und schließlich war da noch eine dritte Teilgruppe, die nach dem Motto ’wie du mir, so ich dir’ verfuhr: Sie machten ihre Entscheidung ’Kooperation oder Verrat’ davon abhängig, wie sie selbst in der Runde zuvor behandelt worden waren." "Tit for Tat" heißt diese Strategie im Englischen: Zunächst einmal verhalte ich mich kooperativ, wenn du mich aber verpfeifst, verpfeife ich dich beim nächsten Mal auch.

Nach zehn Runden wurde ausgewertet, wie viele Jahre Gefängnis jede Person auf ihrem virtuellen Buckel hatte. Danach bekamen manche der Mitspieler Nachkommen. Je weniger Gefängnisjahre, desto besser waren sie mit ihrem Verhalten gefahren und desto höher ihre evolutionäre Fitness - sprich: die Chance, Kinder in die Welt zu setzen. Für jeden Neugeborenen starb ein zufällig ausgewähltes Mitglied der Elterngeneration, so dass die Gesamtzahl der Mitspieler konstant blieb. "In der Regel erbten die Nachkommen die Spielstrategie ihrer Eltern", erläutert Imhof. "Manchmal konnte die Strategie aber auch zufällig mutieren. Nachkommen eines ’Verräters’ spielten dann beispielsweise ’Tit for Tat’ oder umgekehrt." Durch Mutation und Selektion konnte sich die Spielstrategie der Gruppe daher im Laufe der Evolution verändern.

In unendlichen Populationen wird Kooperation bestraft

Derartige "Evolutionsspiele", die auf dem Gefangenen-Dilemma basieren, sind nicht neu. In unendlich großen Populationen setzen sich dabei in der Regel die "Verräter" durch - Kooperation wird bestraft. "Wir gehören jedoch weltweit zu den ersten Arbeitsgruppen, die diese Analyse für beschränkte Bevölkerungsgrößen durchgeführt haben", betont Imhof. Eine realistische Annahme; Populationen sind schließlich nie unendlich groß.

Erstaunliches Ergebnis: In Gruppen von 30 bis 60 Personen setzen sich abwechselnd alle drei Strategien durch. Und zwar in strenger Reihenfolge: Zunächst kooperieren fast alle Mitspieler, einige Generationen später gibt es plötzlich nur noch Verräter, bevor sich schließlich die Anhänger von "Tit for Tat" durchsetzen. "Tit for Tat" ist dabei mit Abstand am stabilsten: Hat sich diese Strategie einmal etabliert, dauert es vergleichsweise lange, bis wieder die Kooperationswilligen die Gruppe dominieren. Professor Imhof: "In begrenzten Populationen haben Verräter keine Chance, sich dauerhaft zu halten."

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.pnas.org

Weitere Berichte zu: Evolution Nachkommen Populationen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Zirkuläre Wirtschaft: Neues Wirtschaftsmodell für die chemische Industrie?
28.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Unternehmen entwickeln sich zu Serviceanbietern
25.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie