Als soziale Spezies beeinflussen die sozialen Netzwerke von Eidechsen, Hyänen und Delfinen jeden entscheidenden Aspekt ihres Lebens: einen Partner zu finden, sich fortzupflanzen, krank zu werden oder zu überleben.

In der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht Zwei Biologen der University of Pennsylvania berichten über ein mathematisches Modell zur Entstehung sozialer Netzwerke in Tierpopulationen. Ihr Modell berücksichtigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Neugeborenes Verbindungen zu den Verbindungen seiner Mutter oder zu anderen Personen aufbaut, die nicht mit seiner Mutter verbunden sind, wobei davon ausgegangen wird, dass eine Person eher Verbindungen zu Personen eingeht, die mit ihrer Mutter verbunden sind.

Obwohl relativ einfach, erzeugte ihr Modell Netzwerke, die wichtige Eigenschaften von Netzwerken, die in vor Ort gesammelten Daten von vier sehr unterschiedlichen Tierpopulationen beobachtet wurden, getreu wiedergeben: Tüpfelhyänen, schläfrige Eidechsen, Klippschliefer und Große Tümmler.

„Was wir zeigen“, sagt Co-Autor Erol Akçay, Assistenzprofessor in der Biologieabteilung, „ist, dass wir dieses einfache Modell an reale Netzwerke anpassen und deren Gradverteilung erfassen können, also wie vernetzt alle sind, und, noch auffälliger, Wir können auch die Verteilung des sogenannten Clustering-Koeffizienten erfassen, der misst, wie cliquenhaft die Bevölkerung ist.“

Wie entstehen soziale Strukturen?

Seit Biologen Tierpopulationen erforschen, machen sie Beobachtungen über soziale Beziehungen in der Gruppe. Aber erst im letzten Jahrzehnt ist die Analyse sozialer Netzwerke in den Vordergrund gerückt, um ein Verständnis für die Dynamik dieser Netzwerke zu entwickeln.

„In den letzten zehn oder mehr Jahren gab es eine Flut von Studien“, sagt Co-Autor und Postdoktorand Amiyaal Ilany, „die zeigen, dass soziale Netzwerke Auswirkungen auf die Langlebigkeit, die Übertragung von Krankheiten oder den Fortpflanzungserfolg haben.“ Es ist ganz klar geworden, dass die Struktur sozialer Netzwerke wichtig ist.“

Doch diese Analysen, bei denen Feldbeobachtungen zum Aufbau eines sozialen Netzwerks genutzt wurden, haben den Forschern kein allgemeineres Bild davon vermittelt, wie Netzwerke entstehen.

„Was unserer Meinung nach fehlte, ist eine Theorie darüber, wie man tatsächlich die soziale Struktur erhält, die wir beobachten“, sagt Ilany.

Mamas Freunde

Um diese Lücke auf der theoretischen Seite der Netzwerkanalyse zu schließen, stellten sich Akçay und Ilany einen einfachen, unkomplizierten Prozess vor, durch den einzelne Tiere soziale Verbindungen herstellen oder verlieren können.

„Das Modell besagt, dass jemand, der einem Netzwerk beitritt, zwei Möglichkeiten hat, Verbindungen herzustellen“, erklärt Akçay. „Angenommen, die Person ist ein Neugeborenes, stellt sie eine Verbindung zu ihrer Mutter und deren Verbindungen her, und sie könnte sich auch mit zufälligen Personen verbinden, mit denen ihre Mutter möglicherweise keine Verbindung hat.“

Sie verwendeten nur diese beiden Parameter, die den Wahrscheinlichkeiten jeder Art von Verbindung entsprechen, und gingen von einer begrenzten Population aus, in die Individuen durch ihre Geburt eintraten und durch ihr Sterben wieder verließen. Sie stellten fest, dass das Modell wesentliche Eigenschaften der in freier Wildbahn beobachteten sozialen Netzwerke von Tieren erfasste. Dazu gehörte die Tendenz einiger Personen, stark vernetzt zu sein, andere weniger, und die Tendenz, Cluster oder „Cliquen“ zu bilden.

Dies traf zu, als die Forscher Daten von Klippschliefern, der Art, die Ilany für seine Doktorarbeit untersuchte, sowie Daten von Tüpfelhyänen, Großen Tümmlern und Schlafechsen durch das Modell laufen ließen.

„Alternative Modelle, die wir in Betracht gezogen haben“, sagt Akçay, „wie die Theorie, dass sich Einzelpersonen aufgrund gemeinsamer Merkmale oder Interessen verbinden, erfassten die Gradverteilung, erzeugten jedoch nicht genügend Clustering.“ Es ist etwas Besonderes an der Idee, dass ich eher eine Verbindung zu Ihnen aufbauen kann, wenn Sie mit jemandem verbunden sind, den ich bereits kenne. Das ist es, was diese Cliquenhaftigkeit erzeugt, die wir im Modell sehen.“

Nicht nur Genetik

Während einige Forscher postuliert haben, dass der soziale Status genetisch vererbbar sein könnte, legt diese Arbeit nahe, dass ein Neugeborenes den sozialen Status seiner Mutter nicht genetisch „erben“ könnte, indem es einfach das soziale Netzwerk seiner Mutter kopiert. Akçay und Ilany bezeichnen dies als „soziales Erbe“.

„Wir zeigen, dass ich ihr sozial sehr ähnlich werde, wenn ich nur meine Mutter kopiere“, sagt Ilany. „Es ist immer noch möglich, dass es eine genetische Vererbung sozialer Merkmale gibt, aber ein Teil dieser Vererbung kann durch diesen einfachen sozialen Prozess erklärt werden.“

Die Biologen stellen fest, dass die Verhaltensprozesse, die zur Bildung von Verbindungen führen, bei verschiedenen Arten sehr unterschiedlich aussehen können. Bei vielen Primaten beispielsweise haben einzelne Gruppenmitglieder ein besonderes Interesse an Neugeborenen und bieten der Mutter im Austausch für „Babyzeit“ sogar Fellpflege an. Bei anderen Arten könnte der Erwerb sozialer Verbindungen eher passiv erfolgen, wobei junge Individuen einfach Beziehungen zu den Verbindungen ihrer Mutter aufbauen, weil sie während ihres Heranwachsens in unmittelbarer Nähe ihrer Mutter bleiben.

Infolgedessen ist das Modell möglicherweise stärker für Säugetiere, die körperlich von ihrer Mutter abhängig sind, als für andere Arten wie Insekten. Die Arbeit hat auch das Potenzial, Aufschluss darüber zu geben, wie sich menschliche soziale Netzwerke in der Geschichte gebildet haben.

„Wenn man darüber nachdenken möchte, wie sich der Mensch zu dieser überaus kooperativen Spezies entwickelt hat“, sagt Akçay, „hat die feine soziale Struktur einer Gruppe Auswirkungen darauf, wie dieser Prozess abgelaufen sein könnte.“

Um auf ihrer Arbeit aufzubauen, erweitern Akçay und Ilany, die diesen Sommer an die israelische Bar-Ilan-Universität berufen werden, das Modell, um zu berücksichtigen, wie Unterschiede innerhalb einer Bevölkerung, wie z. B. unterschiedliche Persönlichkeitstypen, die Tendenz eines Individuums, seine Persönlichkeit zu kopieren, beeinflussen könnten Die soziale Struktur der Mutter kann ein soziales Netzwerk beeinflussen. Die Forscher interessieren sich auch dafür, wie soziale Vererbung und daraus resultierende Netzwerkstrukturen Prozesse beeinflussen, die innerhalb eines Netzwerks ablaufen, beispielsweise Krankheiten oder Informationsübertragung.

Die University of Pennsylvania und die National Science Foundation unterstützten die Arbeit.

Quelle: University of Pennsylvania

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