Competição cíclica e jogos assimétricos de predador-presa

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Lutz, Alessandra Friedrich
• Orientador(a): Arenzon, Jeferson Jacob
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Teoria dos jogos; Dinamica de rede; Simulação numérica; Comportamento competitivo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/199443

Padrões cíclicos em populações biológicas competitivas têm ganhado destaque considerável em Teoria Evolutiva do Jogos nas últimas décadas, uma vez que eles parecem ser características importantes na manutenção da biodiversidade em sistemas com competição. Em contrapartida, uma parte considerável das populações que interagem competitivamente na natureza, não parece apresentar padrões cíclicos de comportamento, como por exemplo as interações entre predadores e presas (especialmente quando há apenas duas espécies envolvidas). Neste trabalho, investigamos e comparamos modelos em ambos os contextos. Inicialmente, revisamos uma generalização com quatro estratégias do jogo Pedra-Papel-Tesoura, analisando o papel da intransitividade na manutenção da coexistência entre as espécies, tanto em Campo Médio quanto em uma rede espacialmente estendida. Em seguida, consideramos o modelo de Lett et al. [1] em que predadores podem atacar colaborativamente presas isoladas ou agrupadas. As vantagens e desvantagens desses comportamentos dependem de uma série de condições, e a Teoria Evolutiva dos Jogos dispõe de ferramentas úteis para estudar tais sistemas, uma vez que ela se propõe a resolver problemas envolvendo conflitos de interesse tanto em sistemas sociais quanto em biologia evolutiva e ecologia. Consideramos uma versão estocástica espacial do modelo de Lett et al. [1] através da distribuição das populações em uma rede quadrada. Comparamos então os comportamentos evolutivos das densidades populacionais com os resultados previstos na versão do modelo em campo médio, mostrando que na presença de organização espacial surgem comportamentos mais ricos envolvendo novas transições de fase. Mostramos também que a coexistência entre as estratégias coletiva e individual, tanto para predadores quanto presas, está presente também nas simulações em rede, sendo uma fase estável. Além disso, a persistência dessa fase se deve a um mecanismo efetivo de dominância cíclica, similar á generalização do jogo Pedra-Papel-Tesoura com quatro estratégias, revisada na primeira parte do trabalho. Esse resultado demonstra, por uma abordagem não usual, que a intransitividade é um mecanismo robusto de manutenção da diversidade.