jueves, 5 de noviembre de 2020

5.2 El altruismo genético

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  1. Introducción
  2. Páginas en blanco
  3. Neuronas formateadas y sin formatear
  4. Estrategias congénitas y adquiridas
  5. Altruismo congénito
  6. Estructuras cooperativas evolutivamente estables
    El dilema del prisionero
    Universalidad de la estrategia cooperativa
  7. Altruismo de parentesco
  8. Conclusión





1.   Introducción

En la entrada anterior mostramos con toda generalidad que podemos esperar que se construyan ciertas estructuras complejas capaces de dar lugar a un fenómeno altruista. Hemos visto que el universo disipa energía en todas partes y que la disipación se auto organiza formando estructuras. A nivel molecular, las estructuras disipativas que logran hacer réplicas de sí mismas se hacen mayoría. Conforme pasa el tiempo y como resultado de una selección natural, los replicadores construyen un entorno químico y una membrana alrededor, formando las primeras células. Luego, las células evolucionan, mejoran su arquitectura interna, se agregan, se diferencian, aparecen grandes agregados pluricelulares y ciertas células se modifican hasta construir neuronas, células capaces de transformar información química en eléctrica. “Inmediatamente” después aparecen las redes neuronales y la inteligencia. 

Para que un individuo sea altruista, es necesario que su comportamiento  aumente las chances de replicación de otros individuos aún en desmedro de la suya. El altruismo puede rastrearse desde el momento en que la inteligencia ya es suficiente para adaptarse al entorno de manera compleja. No es posible el altruismo si los organismos no pueden registrar la existencia del otro. 

En todas partes donde evolucionan sistemas biológicos la selección natural presiona hasta construir redes neuronales cada vez más veloces, tanto en la acción como en el aprendizaje. La ventaja que otorga la velocidad presiona hasta edificar el sistema límbico y solo después comienzan a montarse neuronas para un aprendizaje más lento y más inteligente. Sobre el sistema límbico se forma una nueva corteza neuronal y junto a su revolucionaria capacidad de procesamiento, comienzan a mostrarse las primeras notas de comportamiento altruista.

 

2.   Paginas en blanco

Si usted y yo tuviéramos el mismo libro, estaríamos obligados a leer la misma historia. Pero supongamos que la editorial lanza unos libros nuevos que al final del texto dejan cinco hojas en blanco. Mi libro seguiría siendo igual al suyo, con sus cinco hojas en blanco al final; pero ahora, luego de leerlo, yo podría realizar algunas anotaciones al respecto, o bien podría escribir cosas que no tengan que ver con el libro, como una receta de cocina o una lista de las compras. Usted podría hacer lo mismo escribiendo en esas páginas lo que se le ocurra. Si bien los dos continuaremos leyendo la misma historia, habríamos escrito distintas cosas en las hojas en blanco y los libros ya escritos dejarían de ser idénticos

Las diferencias entre usted y yo se harían más evidentes si tuviéramos cincuenta hojas en blanco en lugar de cinco. Y conforme el libro aumente sus páginas en blanco, las diferencias entre las personas se harían más notorias. La máquina que fabrica el libro sería la misma y los libros vírgenes serían idénticos, pero las diferencias entre usted y yo quedarían cada vez más documentadas.

Mucho antes que usted y yo, la naturaleza descubrió lo mismo. Si un replicador puede hacer dos copias idénticas de sí mismo con unas cuantas neuronas de más; los individuos resultantes serán idénticos solo al principio de la carrera; luego se diferenciarán en el modo cómo han conectado esas neuronas. Para que estas neuronas en blanco puedan existir, es necesario que sus replicadores dejen más descendencia que sus alelos. Pero esto es exactamente lo que ocurre,  porque las neuronas libres son como un anotador donde escribir información que de ningún modo podrá heredar la siguiente generación y que sin embargo es vital para el individuo. A igualdad de los demás factores, dejará más descendencia quien cuente con neuronas sin conectar.

Pensemos en un ave que anida en los intersticios de un acantilado. También otras aves anidan allí. En realidad, hay miles de aves y todos los intersticios son muy parecidos. Pese a ello, nuestra heroína siempre se dirige al mismo nido y nunca se equivoca. Puede volar horas sobre el mar buscando alimentos para sus pichones, pero siempre regresa al intersticio correcto y nunca se equivoca de nido. Es evidente que de algún modo ha memorizado la ubicación del sitio. Es una información que no estaba presente en su ADN y que no estará presente en la herencia de los pichones, pero es vital para su supervivencia. Para que el ave pueda guardar esta información es necesario que ciertas neuronas se comprometan a esta tarea; neuronas en blanco que el replicador edificó para guardar información. 

Los replicadores capaces de producir y mantener neuronas sin conectar pueden construir una capacidad nueva: memorizar información demasiado efímera para que una selección natural la acumule en los replicadores de su especie pero demasiado importante para que un individuo pueda desarrollar su vida, como la ubicación del nido para el ave de la historia.

Generar neuronas libres no es una capacidad biológica gratuita; primero es necesario que un sistema límbico atienda las urgencias y luego, que el organismo sea capaz de satisfacer el exceso de energía que consumen. Las neuronas libres son costosas y sólo evolucionan si son capaces de dar algo a cambio. En nuestro mundo la gesta fue exitosa. El sistema evolutivo comenzó a acumular neuronas libres formando una corteza sobre el sistema límbico. Esta corteza o córtex apareció en los primeros mamíferos pero se extendió y se reforzó en lo sucesivo.

Las neuronas libres no solo sirven para guardar información, también pueden conectarse entre sí para para permitir comportamientos complejos, construyendo redes más inteligentes que el sistema límbico; individuos que puedan hacer algo más sabio y menos tosco que simplemente huir ante el más ligero ademán. Esta es la principal razón de su éxito. Con el córtex, el sistema evolutivo comenzó a construir inteligencia.

Si bien la capacidad de almacenar información y presentar redes inteligentes más aptas que  las congénitas constituye una ventaja selectiva universal, que será preferida en todo mundo donde pueda evolucionar, no está claro que la lucha por los nutrientes necesarios para atender a su alto consumo sea igualmente generalizable. En un mundo lejano, el alimento podría ser lo suficientemente escaso como para transformarse en un drástico limitante de la evolución. Pero si la fábrica de nutrientes lo permite, el córtex será universalmente preferido por los sistemas genéticos perdurables. Y en nuestro pródigo universo, siempre habrán sistemas biológicos que cuenten con los nutrientes necesarios.

 

3.   Neuronas formateadas y sin formatear

Según nuestra analogía, el córtex es como un conjunto de páginas en blanco al final de un libro. Pero la comparación exige que miremos un matiz más. Supongamos que las hojas en blanco tienen encabezados que dicen lo siguiente: “Nombre”, “Dirección”, “Teléfono”, “Email”.  Las páginas están en blanco en el sentido de no incluir ningún nombre concreto, el usuario las puede completar a voluntad, sin embargo, su voluntad está dirigida en cierta forma, porque solo se pueden anotar los datos de un contacto. Tener una agenda en blanco no es lo mismo que tener un anotador; mientras en el anotador podemos escribir cualquier cosa, en la agenda solo anotamos los contactos. Esta es la diferencia entre una hoja formateada y otra sin formatear.

La naturaleza establece una diferencia parecida. Para poder caminar debemos adquirir la capacidad de mover este músculo, luego aquél, luego los dos; debemos ser capaces de mover muchos músculos coordinadamente y poder hacerlo de diferentes maneras para que el mismo complejo muscular haga distintas cosas. Evidentemente el ensayo es crucial y logramos caminar luego de caernos y levantarnos muchas veces. Nuestro ADN no incluye la información  que adquirimos en los ensayos; en cambio nos proporciona neuronas libres para que almacenemos la información necesaria y para que las conectemos de la manera correcta hasta lograr caminar. El detalle importante es que nadie parece usar esas neuronas para otra cosa. Las neuronas de la caminata nacen blancas y puras, libres de toda conexión, pero solo podemos usarlas para aprender a caminar. De algún modo la naturaleza nos dota de neuronas libres pero formateadas.

Muchos animales nacen con neuronas en blanco para aprender solo ciertas cosas. Nos damos cuenta porque todos los individuos de la misma especie logran las mismas cosas no escritas en el replicador. La información respecto a la ubicación del nido se asienta en neuronas que estaban en blanco al momento de nacer; la información respecto cómo hacer el nido se asienta sobre neuronas en blanco, no hay genes que le indiquen al hornero donde está el barro, donde está la paja y donde el sitio; el ADN no puede contener esta información, pero todos los horneros fabrican los mismos nidos. La información sobre los ensayos de la caminata se asientan en neuronas libres, pero todos los humanos caminan más o menos igual.

La naturaleza prodiga muchas neuronas formateadas; están en blanco pero solo se pueden conectar de ciertas formas. La información precisa no se encuentra en el replicador porque muchas veces aparece después. Pero los replicadores dirigen la construcción de estas capacidades formateando las neuronas en blanco. Las neuronas realmente libres, como las páginas del anotador, donde podemos anotar cualquier cosa, hasta una receta de cocina; son posteriores a las neuronas dirigidas.

 

4.   Estrategias congénitas y adquiridas

Entre las construcciones dirigidas, previstas por el replicador, están las estrategias. Un organismo puede cuidar a sus hijos, ignorarlos o comerlos. En nuestro mundo, las tres estrategias han germinado y las tres dejan descendencia. Algunas requieren de un aprendizaje posterior para que las capacidades se ajusten con la información proveniente del entorno y otras ya vienen configuradas de nacimiento. Pero todas estas capacidades están prefiguradas en el replicador y se presentan en todos los individuos que nacen de ellos. Son características congénitas. 

Si un buitre utiliza una piedra para romper un huevo y devorarlo, aun sin haber visto a sus congéneres hacerlo, es evidente que la estrategia está grabada en sus genes. Aún si el sujeto hubiera aprendido a realizarlo conectado neuronas en blanco, la estrategia es congénita; todos los organismos que provengan de ese tipo de replicador, presentarán la misma estrategia, independientemente de que la refinen luego o que la traigan ya formada al momento de nacer. La selección presiona en favor de esa estrategia porque los organismos que la presentan dejan más descendencia. Se trata de una estrategia congénita. 

La inteligencia, en cambio, es la capacidad de resolver problemas nuevos que se presentan ocasionalmente y para los cuales no tiene sentido que la selección escriba una solución en el replicador. Si un individuo se encuentra con un predador, es posible que deba elegir entre correr velozmente en línea recta, esconderse entre la maleza o trepar a un árbol. Ahora bien, si siempre fuera negocio trepar a un árbol, entonces nuestro protagonista no perdería tiempo evaluando alternativas, siempre treparía. Pero el individuo no resuelve en automático; evalúa las alternativas y ensaya una respuesta. Con el tiempo, la vida lo pondrá frente a situaciones similares e irá forjando una estrategia. Resolver un problema puntual no es lo mismo que adquirir un patrón de comportamiento. Una estrategia adquirida aparece cuando el individuo es capaz de resolver una clase de problemas recurriendo a una clase de soluciones. Cuando los individuos logran asociar campos de soluciones a campos de problemas, decimos que adquieren estrategias nuevas. Las estrategias adquiridas automatizan el proceso decisorio y liberan el intelecto del individuo.

En general, las estrategias adquiridas tienen valor de supervivencia y se asientan en neuronas libres. Aunque algunas estrategias particulares empeoren las probabilidades de dejar descendencia; si la presencia de neuronas libres aumenta las chances en promedio, entonces los replicadores construirán redes con neuronas libres, independientemente de lo que ocurra en cada caso. Cuando una estrategia es adquirida, sus características no están escritas en el replicador. Los replicadores construyen redes con neuronas libres y el individuo las conecta a medida que aprende la estrategia sobre una base de ensayos que proveen la información. Es como en inteligencia artificial, la estrategia no está programada de antemano; la red aprende de los datos. En en nuestro caso, los datos provienen de la realidad. El replicador solo construye la red.

Las estrategias adquiridas son muy posteriores a las congénitas; los replicadores edificarán muchas habilidades con valor de supervivencia utilizando neuronas formateadas antes de producir una corteza de neuronas sin formatear, que les permita edificar comportamientos inteligentes personalizados. 

 

5.   Altruismo congénito

La evolución genética tiene problemas para crear ciertos tipos de altruismo. La selección natural no actúa allí en favor de individuos sino de características de individuos. Las características seleccionadas nunca pueden ser altruistas porque en tal caso dejarían menos descendencia que sus alelos y se extinguirían. Las características están codificadas en trozos del replicador llamados genes, y los genes son egoístas, solo pueden aumentar la fecundidad del replicador. Pero cuando muchos genes se reúnen, el individuo resultante puede ser en cierto sentido altruista, aunque sus genes individuales sean egoístas. También es posible que algunas características sean cooperativas aunque los genes que las potencian estén maximizando su fecundidad.

En lo que respecta a nuestra búsqueda, el altruismo que puede construirse por esta vía no permite civilizaciones tecnológicas que superen inestabilidades típicas ni mucho menos. Para esto será necesaria la cultura. Pero es importante saber que la evolución genética ya estaba construyendo estructuras en cierto sentido altruistas y cooperativas; y que esos mecanismos de construcción son universales porque no dependen de características evolutivas eventuales sino de una matemática subyacente.

Hay dos mecanismos congénitos que nos interesa mencionar.

  • Estructuras cooperativas evolutivamente estables
  • Altruismo de parentesco

 6.   Estructuras cooperativas evolutivamente estables

Cuando dos individuos se encuentran, puede existir un conflicto de intereses si ambos pretenden una cuota del mismo recurso. Naturalmente, el conflicto depende de los actores del encuentro. Un ratón y un gusano difícilmente peleen por un recurso escaso porque los recursos del gusano no son los del ratón. Los ratones y las aves tal vez tengan un conflicto por el agua; pero no es un gran conflicto; por ello nunca vemos una lucha entre un ave y un ratón (salvo que el ave coma ratones). Para un pájaro determinado, el mayor conflicto de intereses se daría contra otro pájaro de la misma especie y el mismo sexo, porque ambos beben la misma agua, comen la misma comida, anidan en los mismos sitios y buscan aparearse con el mismo sexo opuesto. El mejor negocio para los genes del ave sería matar al adversario y comérselo luego; esto sacaría un competidor del juego y constituiría una buena fuente de nutrientes. Sin embargo las aves no hacen eso, y es interesante preguntarnos por qué.

Además de los beneficios en la lucha por los recursos, los genes deben atender los costos de esa lucha. Ciertamente, lo mejor sería matar al otro, pero el otro luchará por no morir. La aptitud de un individuo por dejar descendencia dependerá de la relación entre el costo y el beneficio en la pugna por el recurso. Cuando evaluamos esa relación, el ingenuo canibalismo comienza a separarse de las respuestas correctas.
Los individuos no hacen cuentas, simplemente actúan según lo determinen sus genes y una poda selectiva premia luego a los ganadores con descendencia. Pero después de actuar durante mucho tiempo, es de esperar que la estrategia ganadora comience a parecerse al resultado de una cuenta.
Trabajando en teoría de juegos, Maynard Smith y Price [1] se dieron cuenta de que existen ciertas mezclas de estrategias que, una vez establecidas, no pueden ser vencidas por ninguna otra mezcla mutante. Las llamaron "estrategias evolutivamente estables" (EEE)
Pensemos en dos individuos que luchan por el territorio Para llevar adelante la contienda, eligen diferentes estrategias aunque solo analizaremos dos: halcones y palomas. Un "halcón" es un individuo que luchará por el territorio y no se retirará de la lucha hasta estar gravemente herido. Una una "paloma" en cambio, permanecerá en el territorio un tiempo, sin luchar, hasta que el otro se vaya, y si el otro ataca o no se va, nuestro individuo se retirará.
Un halcón siempre vencerá a una paloma y ganará también la mitad de las batallas contra otro halcón, pero cuando pierda, se verá gravemente herido. Una paloma, en cambio, nunca resultará herida, pero perderá la mayoría de las veces, ganando solo contra otra paloma que espera menos que ella. La pregunta es simple ¿Quién dejará más descendencia, un halcón o una paloma?.
La estrategia evolutivamente estable establece una mezcla exacta de halcones y palomas. De cada 12 individuos,  5 palomas y 7 halcones logran la mayor tasa de reproducción. Si la cantidad de palomas aumenta, la evolución tiende a disminuirlas nuevamente; si aumenta la proporción de halcones, la naturaleza tiende a reducir su número. La estrategia óptima es $\frac{5}{12}$ palomas y $\frac{7}{12}$  halcones; cualquier desvío será penalizado.

El dilema del prisionero
Algunas estrategias evolutivamente estables parecen preferir las opciones mas cooperativas. Con esto se encontró Robert Axelrod [2] cuando estudiaba la cooperación aún sin conocer la noción de EEE. Dentro de la teoría de juegos, las estrategias estudiadas por Axelrod pertenecen al tipo de juego conocido como "dilema del prisionero". 
Veamos un ejemplo concreto. Existe una banca que cobra las multas y paga los premios a dos jugadores que solo pueden elegir entre cooperar o no cooperar (desertar). Si ambos cooperan, la banca les paga 3 puntos, si ambos deciden no cooperar, la banca les quita un punto (-1), si uno coopera y el otro no, la banca multa con 2 puntos (-2) al que coopera y paga 5 al que no. En biología, la banca es la naturaleza y los puntos son simple descendencia.
La siguiente tabla describe los puntajes de todas las jugadas posibles entre otro jugador y yo:

Jugada
Puntaje
Yo
Otro
Yo
Otro
Coopero  Coopera 
3
3
Coopero 
Deserta  -2
5
Deserto  Coopera 
5
-2
Deserto  Deserta  -1
-1

Ambos jugamos a la vez, de modo que ninguno sabe lo que el otro decidirá.
Si yo coopero, mi promedio son 0,5 puntos (3 puntos, si tu también cooperas y -2, si tu no cooperas). Si no coopero, mi promedio son 2 puntos (5 puntos si tu cooperas y -1, si tu no cooperas). La decisión más racional es no cooperar, porque, en promedio, nos hace más ganadores. Sin embargo si ambos adoptáramos la decisión racional de no cooperar, obtendríamos una multa de 1 punto; y si ambos decidiéramos cooperar, nuestro puntaje sería de 3 puntos, 1 más que el promedio de no cooperar. Este es el dilema.
El juego es muy tonto cuando se juega una sola mano, pero pasa a ser interesante cuando se juegan muchas. Este es el "Juego del Prisionero, repetido".
En la naturaleza es muy común que se presenten este tipo de situaciones. Dos pájaros tienen el hábito de limpiarse uno al otro la cabeza con el pico, a fin de extraer los ácaros que se esconden bajo el plumaje. Al hacerlo, cada pájaro gasta tiempo y energía por el otro, pero el gasto se ve recompensado si el otro hace lo mismo con él. Si ambos pájaros se limpian mutuamente, ambos se ven recompensados. Contrariamente, si ninguno limpia al otro, los ácaros siguen allí; pero si uno limpia al otro y el segundo no devuelve el favor, entonces el primero se expone al contagio, gasta energía y alimentos y no recibe nada a cambio, mientras el segundo se ve recompensado por la limpieza sin gastar nada para conseguirla. Expuestas a decidir sobre esto una y otra vez, las aves están jugando al juego del prisionero, repetido.
Axelrod organizó una competencia; pidió a varios investigadores y amigos que le enviaran una estrategia para decidir cómo jugar cada mano. Reunió 15 estrategias en total (incluida la estrategia aleatoria, agregada por él) y simuló todas las partidas posibles en una computadora, todos contra todos incluyendo cada uno contra sí mismo, 225 partidas en total, simulando 200 manos en cada partida. El puntaje total de cada estrategia al final de las 15 partidas era la suma de los puntos obtenidos en cada una de ellas. Luego de simular todos contra todos, Axelrod investigó los resultados.
Las estrategias pueden ser muy simples o muy complejas. Alguien podría decidir cooperar siempre, o no cooperar nunca o hacerlo un 90% de las veces, o cooperar siempre excepto que el oponente deserte, en ese caso, desertar de allí en más todas las veces. Las estrategias pueden ser muchas pero este simple análisis ya permite hacer una clasificación. En los tres primeros casos, las estrategias no dependen de lo que haga el adversario; lo que debe hacerse cada vez será decidido sin atender lo que esté pasando allí afuera. Estas estrategias no necesitan información del entorno, no necesitan memoria. Si alguien quisiera, en cambio, vengarse para siempre de la deserción del adversario, debería guardar información de sus acciones pasadas. Cualquier estructura biológica puede jugar a las primeras estrategias; pero para poder jugar a la última, los genes necesitan primero construir una memoria. Según esto, las estrategias pueden ser memorísticas o no-memorísticas. La mayoría de los organismos detectan su entorno al activarse o desactivarse cierto tipo de proteínas. Naturalmente, para utilizar esta información como memoria dentro de una estrategia, se requieren estructuras biológicas más complejas. 
La estrategia que ganó la contienda de Axelrod fue una llamada "Toma y Daca" (Tit for Tat) y consistía simplemente en cooperar en la primera mano y repetir luego lo que el adversario había jugado en la anterior. Se trataba de una estrategia memorística, pero Axelrod halló otras formas de clasificar estrategias, más acorde con los resultados y sorprendentemente acorde con una evidente tendencia a la cooperación.
Una estrategia es amable si nunca es la primera en desertar; y es clemente si se venga de una deserción ajena, pero rápidamente lo olvida y vuelve a cooperar. De las 15 estrategias que participaron, 8 eran amables y 7 no lo eran. Pero las 8 amables fueron las 8 de mejor puntaje; además, entre la última estrategia amable y la primera no amable existía una importante diferencia de puntos. La estrategia ganadora, "Toma y Daca"  resultó ser memorística, amable y clemente. Aún más clemente que ella hubiera sido una "Toma y Daca II", igual a "Toma y Daca", pero permitiendo al adversario desertar dos veces antes de sancionar con una deserción. "Toma y Daca II" no participó en la contienda, pero de haberlo hecho, habría ganado.
Comenzaba a resultar evidente e inesperado que las estrategias amables y clementes eran las mejores en la competencia.
Axelrod informó a los participantes de los resultados y de sus conclusiones, y pidió nuevas estrategias para simular una contienda mayor. Esta vez recibió 62 propuestas a las que agregó su estrategia aleatoria, sumando 63. Algunos creyeron que las estrategias amables y clementes eran ciertamente las mejores y enviaron ese tipo de estrategias. Otros supusieron que la mayoría enviaría estrategias amables y mandaron propuestas sutilmente no amables, que se aprovechaban de ellas. Al cabo de la contienda, las estrategias amables volvieron a mostrar su buen desempeño. De las 15 mejores, 14 eran amables y de las 15 peores, solo una lo era.
Sin embargo, la segunda competencia de Axelrod permitió reconocer un fenómeno que hasta entonces no se había visto con claridad. La estrategia "Toma y Daca II" que habría ganado la primera contienda, si se hubiera presentado; no estuvo ni cerca de ganar en la segunda, donde sí se presentó. La diferencia era obvia: los adversarios. El desempeño de la misma estrategia puede variar según los adversarios en una competencia de todos contra todos.  Hasta entonces, las estrategias ganadoras solo habían mostrado su juego entre las 63 estrategias participantes, pero la cantidad de estrategias posibles resultaba considerablemente mayor ¿Habría ganado la misma estrategia si se hubiera realizado una contienda entre todas las estrategias posibles y no solo entre las propuestas? ¿Existía algún criterio objetivo para medir la adecuación de una estrategia con independencia del "clima" de estrategias circundantes?
Ese criterio objetivo no es más que la EEE  de la que hemos hablado recién: cuando la estrategia llega a todos los individuos de la población no puede ser invadida por ninguna otra estrategia mutante que pudiera aparecer. Y el criterio es objetivo porque no depende de la elección de estrategias entre los participantes. 
La estrategia "Toma y Daca" no es técnicamente estable porque puede ser invadida por otras indistinguibles de ella. Imaginemos que toda la población es "Toma y Daca", todas las partidas son amables, todos cooperan siempre y nadie deserta nunca. Si una mutación produjera una genética para la estrategia de cooperar siempre, no se distinguiría de "Toma y Daca" en la ejecución de su estrategia. Pero si otra mutación posterior produjera una estrategia que deserta siempre, entonces "Siempre Cooperar" se extinguiría y "Toma y Daca" no lo haría .
Es interesante la contienda entre "Toma y Daca" y "Siempre Desertar". Si pudieran superar cierta cantidad crítica, tanto "Toma y Daca" como "Siempre Desertar" se expandirían a toda la población. Es cuestión de ver entonces cuál de ellas puede superar esa cantidad crítica.  Parecería que solo el azar puede generar esta asimetría, pero hay una ventaja objetiva a favor de "Toma y Daca" que fue señalada por Richard Dawkins [3]. Si en una población dominada por "Siempre Desertar", una mutación produjera un "Toma y Daca", esta mutación no podría imponerse a "Siempre desertar" porque estaría en minoría, pero podría fundar una colonia donde sería localmente mayoritaria. Sucede que "Toma y Daca" funciona bien cuando se enfrenta a otro "Toma y Daca", porque ambos cooperan siempre y se llevan un premio de 3 puntos por mano, cosa que ocurre en la mayoría de los casos donde "Toma y Daca" conforma una acumulación local. De este modo "Toma y Daca crece localmente hasta superar la cantidad crítica general para vencer a "Siempre Desertar". Por el contrario, "Siempre Desertar" no puede crecer localmente porque no funciona bien contra sí misma, ambos oponentes desertan siempre y se llevan una multa de un punto por vuelta. Entonces "Siempre Desertar" no logrará superar la cantidad crítica porque no formará acumulaciones locales. 
En general, estrategias amables como "Toma y Daca" se impondrán a estrategias sucias como "Siempre Desertar". Además, "Toma y Daca" es memorística y "Siempre Desertar" no lo es.

Universalidad de la estrategia cooperativa
Cuando dos individuos se encuentran en la naturaleza y deben luchar por el mismo recurso, a veces juegan al juego del prisionero, donde la matemática dice que las estrategias más amables, clementes y memorísticas serán preferidas a sus opuestas, más sucias, menos clementes y no memorísticas. Pero las imposiciones matemáticas son universales. No se trata de algo que ocurre en nuestro mundo debido a cierta particularidad de nuestra evolución; ocurrirá siempre que se presente una contienda parecida al juego del prisionero, porque la matemática subyacente siempre será la misma.
Naturalmente, la lucha por los recursos también nos muestra enfrentamientos encarnizados donde puede incluso darse el canibalismo entre los participantes. No todos los problemas se pueden modelizar con el juego del prisionero. Si el castigo por cooperar ambos fuera mayor que el castigo por desertar ambos, no tendríamos un juego del prisionero; si las opciones que se le presentan al individuo no fueran dos (cooperar o desertar) sino tres, o cuatro, o diez (trepar al árbol, o correr por la superficie, o quedarme inmóvil, o atacar, etc.), entonces tampoco tendríamos un juego del prisionero.
Lo que nos importa es que cierta preferencia por las estrategias cooperativas está presente en la matemática subyacente a cierto tipo real de conflictos entre individuos que compiten por un recurso dentro de la naturaleza. Debemos esperar que la cooperación se presente con rigor matemático en toda contienda que se pueda modelizar por el juego del prisionero, independientemente de que el conflicto ocurra aquí o en una galaxia lejana.
 

7.   Altruismo de parentesco 

Los organismos vivos solo tienen dos alternativas: O bien nacen con las estrategias necesarias para sobrevivir, o bien alguien cuida de ellos mientras las aprenden. El altruismo de parentesco aparece en el segundo de los casos, descripto por Willam D, Hamilton en 1964 [4].

En general las aves y los mamíferos asisten a sus hijos luego de fecundarlos. Lo hacen de diferentes maneras y otorgan a sus crías un tiempo posterior al nacimiento, donde pueden aprender refinando habilidades útiles para la supervivencia, como la caza o el vuelo. Es importante comprender la relación entre ambas cosas. El vuelo no existiría sin el previo cuidado de los pichones porque los replicadores moleculares no pueden almacenar la información necesaria para que las aves nazcan sabiendo volar. Los insectos pueden hacerlo, pero las aves son muy pesadas. El aprendizaje es necesario y solo es posible si alguien cuida mientras tanto. Sin el cuidado de las crías, muchas habilidades no existirían. 

Si bien el cuidado no implica necesariamente riesgos para la supervivencia del cuidador, es muy frecuente encontrar comportamientos altruistas de los padres hacia los hijos. Nadie se sorprendería si una madre arriesga su vida para proteger a su pichón, pero esta actitud exige una explicación, porque la herencia de individuos que arriesgan su vida tarde o temprano desaparece del juego. ¿Por qué existe entonces el altruismo de los padres a los hijos? ¿Por qué razón un padre disminuye sus chances de sobrevivir para  aumentar las chances de su cría? 

El altruismo de parentesco es una respuesta a esta pregunta. Si un ave altruista puso tres huevos y tiene una buena chance de que sobrevivan dos pichones, esos pichones dejarán, en suma, más descendencia que la madre y por lo tanto, la característica altruista se continuará en ellos. Las madres cuidan a sus polluelos porque al hacerlo la característica deja más descendencia que si no los cuidaran. Y esto sigue siendo cierto aunque la madre comprometa su supervivencia. Si contemplamos a los individuos, vemos altruismo de la madre hacia los hijos. Si contemplamos la característica altruista, los tres organismos la poseen y es más fecunda que su ausencia. En el plano físico, la característica es un trozo de replicador molecular, y es la cosa que se replica o se extingue. El altruismo es solo aparente.

En resumen, el altruismo de parentesco existe porque la selección actúa sobre las características de los individuos y no sobre los individuos mismos, por eso es fecunda una característica que defiende el altruismo, aunque el altruismo sea menos fecundo para un individuo en particular, como la madre o el padre.

De nuevo es necesario notar que esta característica es universal. Cualquier sistema genético con transmisión de características que pueda construir redes neuronales preferirá características aprendidas luego de nacer. Esto es así porque las estrategias que se pueden enseñar son mejores y mucho más nutridas que las que atesora un complejo molecular replicante. El entorno siempre proveerá de más información que la que se puede atesorar en una molécula. Esto es así en la Tierra y en cualquier sitio adecuado para la vida.

 

8.   Conclusión 

En nuestro viaje hacia el altruismo, debemos reconocer que el sistema genético es capaz que construir estructuras cooperativas desde todo punto de vista y altruistas desde la perspectiva individual. 

La cooperación ya es posible en estructuras que puedan memorizar información del entorno, como por ejemplo, una bacteria. Las razones por las cuales ciertas estrategias tienden a ser cooperativas son matemáticas y por lo tanto, universales.

El altruismo de parentesco se presenta durante el cuidado de los padres a los hijos y por lo tanto requiere de comportamientos más refinados, que solo pueden montarse sobre redes neuronales. Pero una vez que existen los cerebros, existirá una presión selectiva hacia el cuidado de las crías porque las características que posibilita, como el vuelo, tienen un gran valor que supervivencia.

Los genes no son suficientes para construir el tipo de altruismo que necesita una especie tecnológica para superar la inestabilidad típica y perdurar, pero es importante saber que ya están edificando cierta forma de altruismo y que los mecanismos que fabrican ese altruismo son universales.

En la siguiente entr ada veremos que los genes pueden crear cultura y que la cultura sí puede construir un altruismo suficiente.

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[1] Maynard Smith, J; Price, G. (1973) The logic of animal conflict. Nature 246
[2] Axelrod, Robert. (1984) Evolución de la cooperación. Basic Books, Estados Unidos
[3] Dawkins, Richard. (2017) El gen egoísta extendido. Bruño, España
[4] William D. Hamilton. (1964) The Genetical Evolution of Social Behaviour. Journal of Theoretical Biology 7.
 
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5.2 El altruismo genético por Cristian J. Caravello se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.