Det är osannolikt att någon som är född i dag självständigt kan tänka ut alla nödvändiga steg som krävs för att skicka en raket till månen. De skulle behöva lära sig av dem som kom före dem.

"Det finns så många saker du skulle behöva lära dig, teknik och kemi och astronomi, säger Marco Smolla, en evolutionsbiolog och postdoktor vid institutionen för biologi vid Penns School of Arts and Sciences. "Det är idén att stå på jättarnas axlar."

Individer kan förnya sig, komma på sina egna sätt att föra fram ett samhälles kunskap, men, kanske oftare, de lär sig av dem som de är förbundna med.

I en ny tidning i Vetenskapens framsteg , Smolla och teoretisk biolog Erol Akçay, en biträdande professor i biologi, visa hur denna inlärningsprocess utlöser en återkoppling som påverkar nätverksstrukturen i samhällen. Samhällen i en miljö som gynnar generalister, som har ett brett spektrum av färdigheter, är mindre väl sammankopplade än de samhällen som gynnar specialister, som är mycket skickliga på ett mindre antal egenskaper.

Medan andra forskare har studerat hur ett samhälles sociala struktur kan påverka dess kulturella dynamik, det är första gången som forskare har visat hur kulturellt urval kan påverka hur gruppens sociala nätverk bildades och upprätthölls.

Att sätta dessa teoretiska samhällen under vissa påfrestningar – som att förändra en miljö som lutar generalister så att den gynnar specialister och sedan går tillbaka till att gynna generalister – avslöjade en tendens till att tätt nätverkande kluster av specialister uppstod, bildar "ekokammare" som är resistenta mot att lära sig nya färdigheter. Sådana samhällen kan fastna i att vara högt specialiserade på ett fåtal färdigheter, även när miljön kräver en större variation av kompetens.

Resultaten kan informera hur företag och till och med akademiska områden uppmuntrar nätverkande, säger författarna.

"Det finns en idé inom näringslivet och vetenskapen och så vidare där folk säger att nätverkande och mer anslutning är viktigt eftersom du får fler olika egenskaper i nätverket, " säger Akçay. "Vad vi visar är motsatsen, att faktiskt om du blir mer nätverkad och välansluten, du förstärker denna ekokammare. Du lär dig vad du observerar, och om alla är anslutna betyder det att alla lär sig samma saker."

Smolla och Akçay siktar på att skapa en enkel modell av kulturell evolutionär dynamik, arbetar av tanken att kulturella sedvänjor överförs genom ett socialt nätverk. De fokuserade på avvägningen mellan en generalistisk kultur som gynnar ett brett utbud av färdigheter, till exempel ett jägare- och samlarsamhälle där alla kan vara bekväma med ett antal metoder, kontra en specialistkultur, till exempel ett fiskesamhälle, där alla är specialiserade på den försörjningen.

"Vi frågade, hur påverkar det du behöver lära dig hur du interagerar med andra, " säger Smolla. "Om du är en generalist där du har många olika färdigheter att skaffa, eller så är du en specialist som lär sig en sak men lär sig det riktigt bra, hur påverkar det nätverken?"

Forskarna använde en social-nätverksmodell lånad från en tidigare studie av Akçay och hans tidigare postdoc Amiyaal Ilany baserad på hyenasamhällen där sociala band överförs genom generationer. De lånade också en funktion av sociala nätverksanalyser av Penns Damon Centola, känd som "komplex smitta, " som förutsätter att en person kräver flera exponeringar för en färdighet eller ett beteende för att lära sig det.

Deras första huvudfynd, att specialister bildade effektiva, täta nätverk, medan generalister bildade glesare nätverk, kom som något av en överraskning.

"Vi trodde att det kunde vara tvärtom, säger Smolla, "att om du ville vara en generalist med ett brett spektrum av färdigheter skulle du interagera med ett brett spektrum av individer. Men anledningen till att så inte är fallet är komplex smitta, det faktum att du måste observera egenskaper upprepade gånger. I det täta nätverket av specialister, det är mer sannolikt att du lär dig en specifik färdighet som alla runt omkring dig också är specialiserade på."

Också överraskande för laget var det faktum att generalister utvecklade repertoarstorlekar som bara var något större än specialisternas. Men igen, det beror på komplex smitta:generalisterna var mindre benägna att möta andra med samma egenskap flera gånger, vilket innebär att de hade lägre inlärningsfrekvens totalt sett. Specialister, å andra sidan, hade mycket högre kunskaper än generalisterna, tack vare en kombination av individer som innoverar och sedan lär sig av sina mycket skickliga vänner och grannar.

Smolla och Akçay observerade också att miljöförändringar kan skada specialister, avskärma dem från möjligheter att lära. De pekar på exempel på detta på, till exempel, sociala medier där grupper tenderar att vara mycket anslutna, eller till och med i sammansvetsade vetenskapsspecialiteter.

"Det finns till och med en intressant färsk tidning som visar att, i forskarsamhällen där alla är medförfattare med samma personer, dessa vetenskapliga områden är mindre benägna att producera replikerbara fynd, säger Akçay.

Blickar framåt, forskarna fortsätter att exemplifiera kulturell evolution genom att lägga till komplexitet till sin modell. I en studielinje, de undersöker vad som händer när det finns olika värderingar på de olika färdigheter som lärs ut och lärs ut i en grupp.

"Låt oss säga att det just nu är bättre att vara vetenskapsman, men senare kan det vara bättre att vara bonde, ", säger Smolla. "Vi är intresserade av hur det påverkar ett samhälles nätverk."