(Phys.org) —Den balinesiska subaken är ett självorganiserat jordbrukssamhälle på ön Bali i Indonesien, vars medlemmar måste dela en begränsad mängd vatten för bevattning och risproduktion. Några av bönderna delar vattnet rättvist, och vissa gör det inte. Som i många samhällen, medlemmarna i den balinesiska subaken är segregerade i olika samhällen.

Nu i en ny studie, forskare har funnit att denna segregering förändrar samhällets samarbetsdynamik och kan bidra till att främja samarbete och rättvist resursutnyttjande på samhällsnivå. Resultaten har konsekvenser för hanteringen av naturresurser, som är särskilt relevant för att ta itu med miljöfrågor som att begränsa föroreningar, minska avskogningen, och rädda hotade arter - problem som kräver ett omfattande samarbete.

Forskarna, H. S. Sugiarto et al., från Nanyang Technological University i Singapore, National University of Singapore, och andra institutioner, har publicerat sina resultat i ett nyligen utgåva av Fysiska granskningsbrev .

I deras studie, forskarna utvecklade en modell för socialt samarbete i självorganiserade samhällen som saknar central styrning, där individer kan välja om de vill följa reglerna eller inte. Deras modell visar att som en delad resurs blir mer riklig, fler individer kan övergå från att vara samarbetspartners (som följer reglerna) till att vara avhoppare (som bryter mot reglerna). Vid något tillfälle, resursen blir så riklig att alla individer blir avhoppare och socialt samarbete försvinner.

Sedan tittade forskarna på samma scenario, men den här gången tillät de samhället att segregera sig i mindre samhällen. De fann att baksidan av segregeringen är att det ökar den sociala disharmonin i hela samhället som helhet. Uppsidan, dock, är att den sociala disharmonin inom varje gemenskap blir mycket låg. I vissa samhällen, individer är mer benägna att fortsätta samarbeta med varandra - med hjälp av den delade resursen rättvist - jämfört med situationen utan segregation. Dessa resultat liknade mycket vad forskarna observerade i det segregerade samhället i den balinesiska subaken.

Som forskarna förklarade, resultaten kan förstås i termer av fasövergångar. Medan fasövergångar är vanliga inom många fysikområden, deras roll i komplexa system, som mänskliga samhällen, är ett nyare forskningsområde. I den aktuella studien, övergången från samarbetspartners till avhoppare i ett samhälle utan segregering när resursen blir mer riklig representerar en abrupt fasövergång. Forskarna förklarar att segregation "mjukar" denna övergång genom att ersätta den med flera mellanliggande faser, som uppstår eftersom vissa samhällen är fulla av samarbetspartners medan andra är fulla av avhoppare.

"Den största betydelsen av vårt arbete är i uppenbarelsen att stabila faser av sociala och ekologiska regimer finns i verkliga system, "medförfattare Lock Yue Chew, docent vid Nanyang Technological University, berättade Phys.org . "Vårt arbete har också utvecklat mekanistiska insikter som tar upp en viktig fråga inom samhällsvetenskap genom en mer finkornig och realistisk tillämpning av idéer från fysiken."

I framtiden, forskarna planerar att undersöka hur dessa resultat kan bidra till att förbättra samarbetsbeteende i den verkliga världen, för att bättre hantera naturresurser.

"Våra resultat är relevanta för tillämpningar där induktion av kooperativt socialt beteende är det primära tillvägagångssättet för att hantera en hållbar användning av begränsade naturresurser i samband med kopplade mänskligt-naturliga system, "Tugga". Potentiella system av intresse inkluderar skogssystemet, fiskerisystem, och många andra, utöver Balis risproduktionssystem i vårt papper. "

Utifrån dessa resultat, i en kommande artikel rapporterar forskarna om hur stress från skadedjur kan påverka risväxten, och hur det kan leda till en optimalitet i böndernas utbetalning. Detta arbete är planerat att visas i juni 2017 -numret av PNAS .

© 2017 Phys.org