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生態:生態学的ネットワークおよび社会組織ネットワークに対する単純な二者間協力モデル

Nature 457, 7228 doi: 10.1038/nature07532

理論生態学では、ニッチの価値および採餌範囲の分布に関する2つの基本条件を満たす単純な確率モデルに、入力パラメーターとして種の豊富さおよび結合度を用いるだけで、実際の食物網の全体的な構造特性をうまく再現できることが知られている。最近の精密なモデルでは、現実の食物網にみられる実際の結びつきを再現するために、さらに高度な制約条件が組み込まれている。本論文では、種間での消費者-資源相互作用の既存の確率モデルを土台として、植物と動物との相利共生ネットワークで例示されるような、協力的なパートナー間の相互作用からなる二者間構造を総体的に再現することができる、極めて思考節約的なモデルを提案する。この二者間協力の確率モデルで用いる特殊化および相互作用の規則は単純で、実験的な入力パラメーターを3個必要とするのみである。我々は、文献にまとめられている10組の大きな授粉データセットでこの二者間協力モデルを検証し、実験的ネットワークの次数分布、入れ子構造、およびモジュール性がうまく再現されることを確認した。これらの特性は、相利共生ネットワーク内の協力を理解する上で重要だと見なされている。また、衣料品業界で共同生産を行う2種類の企業に関する大規模なデータセットにも、このモデルを応用した。同じ計測法を用い、我々は、メーカーと請負業者の相互作用ネットワークが、植物と動物の授粉ネットワークと類似した構造パターンを示すことを見いだした。生態学的ネットワークと社会組織ネットワークのこうした意外な一致は、二者間ネットワークを生み出す協力の単純な規則が一般的なものであり、生物系から人間社会までさまざまな領域に関係している可能性を示唆している。

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