Парадоксы микробной экономики – ключ к пониманию экономики людей

А чем, собственно, сообщества микробов отличаются от сообществ людей?
Как и люди, микробы производят «товары» - метаболические ресурсы, выделяемые ими сквозь клеточные стенки в окружающую среду и оттуда потребляемые другими микробами.
Эти другие микробы могут реагировать на состав окружающей их среды, меняя что и сколько они сами производят.
В некотором смысле, этот обмен «товарами» - своего рода микробная экономика, принципы работы которой мы, люди, до сих пор совершенно не понимали.
И вот 1й прорыв в понимании.

В новой статье в Nature Communications исследователи SFI описывают три открытых ими парадоксальных динамики, возникающие в микробных экономиках.
https://www.nature.com/articles/s41467-017-01628-8

1й парадокс - «Проклятие повышения эффективности», когда организм А является гораздо более эффективным при создании определенного метаболита, чем организм B.
Организм В тогда не имеет никакого стимула для производства этого метаболита и просто останавливает его производство. В результате «безработный» организм B может нарастить скорость своего воспроизводства. Т.е. «рост населения» более эффективного производителя станет медленнее, чем у менее эффективного.
Не напоминает ли это вам ситуацию с ростом населения экономически развитых и слаборазвитых стран?

2й парадокс - «Проклятие сниженной неэффективности» - заключается в том, что снижение специализации в «обществе микробов» (в производстве конкретного метаболита) ведет к снижению эффективности всей микробной экономики, а затем и к замедлению темпов роста её «населения». И наоборот.
Не напоминает ли это вам принципиальную связь между экономическим ростом и степенью диверсификации экономики людей?

3й парадокс - «Проклятие менеджеров» ведет к тому, что чем эффективней «менеджер» - микроб, нашедший способ манипулировать процессом производства «товаров» другими микробами, выигрывает от этого только в краткосрочной стратегии.
В долгосрочной же стратегии «менеджеру» нужны «конкуренты». Иначе «популяция менеджеров» будет сокращаться, а «популяция офисного планктона» - кто не умеет манипулировать другими - вырастет настолько, что вся эта микробная экономика просто загнется.
Про аналогии даже не спрашиваю. Как сказывается отсутствие конкуренции на экономику, мы наблюдаем не первый год.
- - - - -
Какое резюме?
Полезная оказалась наука – изучение микробных экономик.
Во всяком случае есть шанс, что, глядя на микробов, люди, наконец, поймут:
идти наперекор парадоксов самой природы – себе дороже.
И лучше учиться на ошибках микробов, чем на своих собственных.

P.S. Экономисты и политики всех стран, читайте Nature Communications!
#ТеорияЭволюции #МикробнаяЭкология #СоциальнаяЭволюция #ВычислительныеМодели

Голодные игры эволюции.
Матмодель «пока толстый сохнет, худой сдохнет» предсказывает риск вымирания и математически воспроизводит закон Дамута и правило Коупа.

Чтобы вымереть, много не надо - достаточно недоедать. Следствием будет недополучение энергии, похудание и ослабление репродуктивных функций. Ну а если эти «голодные игры» будут продолжаться на уровне всего вида, этот вид вымрет.

Существующие модели расчета риска исчезновения вида весьма просты и сводятся к моделированию комплексной экологической системы с линейной взаимосвязью между плотностью ресурсов и приростом населения. Такие модели широко используются для определения того, сколько ресурсов необходимо для выживания вида.

Новая и куда более продвинутая модель https://goo.gl/gMonBd только что опубликована междисциплинарной группой ученых с участием отрекламированного мною на прошлой неделе «мастера случайных блужданий» Сидни Реднера. Новая модель не только существенно точнее. Она также позволяет ответить на сакраментальный вопрос - почему виды животных, как правило, развиваются в сторону более крупных размеров тела.

Новизна этой модели сущностная. В отличие от предыдущих моделей, она учитывает размер тела и метаболическое масштабирование - изменение скорости обмена веществ при изменении размеров тела (подробней о «формуле жизни» и фрактальной геометрии всего живого см. мой пост https://goo.gl/bocG5L). В результате учета потребляемой энергии, размеров тела и скорости метаболизма, эту модель населяют не просто живые существа определенного вида, а «сытые» и «голодные» существа.

На 1й взгляд, новая модель кажется простой, если не примитивной: «голодные» существа склонны к вымиранию, поскольку только «сытые» способны к размножению.
Но т.к. энергетические потребности живых существ изменяются с размером тела, исследователи пришли, в итоге, к интереснейшему открытию - виды разных размеров тяготеют к наиболее устойчивым от вымирания популяционным состояниям.

Это открытие воспроизводит и математически описывает две часто наблюдаемые биологические закономерности.
Первая, закон Дамута об обратной зависимости между размером тела и плотностью населения: чем крупнее вид, тем меньше существ проживают в данной области.
Второе соотношение, правило Коупа, утверждает, что наземные млекопитающие имеют тенденцию развиваться к более крупным размерам тела. Новая модель математически описывает, что более крупные животные с более медленным метаболизмом наиболее устойчивы к вымиранию из-за голода. Эта модель даже предсказывает энергетически «идеальное» с точки зрения выживания в условиях недоедания млекопитающее. По размерам оно должно быть в 2,5 раза больше африканского слона.

Ну а поскольку эволюция таких существ не создала, значит есть для нее факторы посильнее, чем вымирание вида от голода.
Осталось лишь только эти факторы открыть и проверить на матмоделях.

#ТеорияЭволюции