Martin A. Nowakcon Roger Highfield

Supercooperatori

Altruismo ed evoluzione:perch abbiamo bisogno luno dellaltro

Traduzione di Libero Sosio

Martin A. Nowak con Roger HighfieldSupercooperatori

Altruismo ed evoluzione: perch abbiamo bisogno luno dellaltro

Progetto grafico: studiofluo srlImpaginazione: Kibo graphic design Redazione: Francesco Rossa

Coordinamento produttivo: Enrico Casadei

Martin A. Nowak with Roger HighfieldSuperCooperators

Altruism, Evolution, and Why We Need Each Other to SucceedCopyright Martin Nowak and Roger Highfield, 2011

All rights reserved

2012 Codice edizioni, TorinoTutti i diritti sono riservati

ISBN 978-88-7578-277-1

A Karl e Bob, cooperatori instancabili

Lunica cosa che redimer lumanit lacooperazione.

Bertrand Russell, 1954

Prefazione

La lotta

Dalla guerra della natura, dalla carestia e dallamorte, direttamente deriva il pi alto risultato che sipossa concepire, cio la produzione degli animalisuperiori. Charles Darwin, 19671

La biologia ha un lato oscuro. Charles Darwin si rifer aquesto aspetto cupo della natura nei termini della lottaper lesistenza. Egli si rese conto che la competizione al cuore stesso dellevoluzione. La lotta per lesistenza pi aspra fra individui e variet di una stessa specie2, e avincerla sono gli individui pi adatti (o meglio adattati),mentre tutti gli altri periscono. Di conseguenza tutti glianimali che oggi strisciano, nuotano e volano hanno

animali che oggi strisciano, nuotano e volano hannoprogenitori che un tempo hanno avuto un grandesuccesso e si sono riprodotti pi spesso dei lorocompetitori meno fortunati. Quanto agli altri, hanno persounopportunit di dare un contributo utile alla generazionesuccessiva. Sono stati sconfitti, e sono usciti di scena.

La lotta ha avuto inizio almeno 4 miliardi di anni fa, frale prime cellule primitive. Erano semplici batteri, poco piche piccole aggregazioni organizzate di sostanzechimiche. Se una di queste macchine chimiche aveva unvantaggio sulle altre, si riproduceva pi velocemente. Seaveva un accesso un po migliore della media a una fontedi cibo limitata, prosperava, condannando le sueavversarie a sparire. Questa lotta continua ancora oggi, intutta una variet di habitat. Attualmente la Terra soprattutto il pianeta delle cellule: i microrganismiprosperano in quasi tutti gli habitat, dai poli ai deserti, aigeyser, alle rocce e ai bui abissi degli oceani. Persino nelcorpo umano le cellule batteriche sovrastano in numero lealtre. Se vogliamo calcolare il numero totale delle cellulepresenti sulla Terra oggi (circa 1030, ossia un 1 seguitoda 30 zeri) tutto quello che si deve fare stimare ilnumero delle cellule batteriche; il resto sono spiccioli.

Possiamo imbatterci in questa lotta anche in quelle

Possiamo imbatterci in questa lotta anche in quellecollezioni organizzate di cellule che chiamiamo animali.Nelle savane, in Africa, un leone si acquatta nellerbaalta, con i muscoli tesi e i sensi acutamente concentrati suuna vicina mandria. Lentamente e in silenzio si avvicinafurtivo alle antilopi e poi dimprovviso, conunaccelerazione esplosiva, corre verso un animale, salta,lo afferra al collo e con le lunghe zanne acuminate gliperfora la pelle, i vasi sanguigni e la trachea. Trascina poila preda al suolo e la tiene immobile finch essa non esalalultimo respiro. Quando il leone ha terminato il suopasto, un gruppo di avvoltoi si posa come un manto suiresti sanguinolenti della vittima.

NellOrigine delluomo Darwin not che luomomoderno era nato dalla stessa lotta nello stessocontinente: probabile che lAfrica fosse inizialmenteabitata da scimmie estinte, strettamente affini al gorilla eallo scimpanz. Poich queste due specie sono oggi lepi vicine alluomo, molto pi probabile che i nostriprimi progenitori abitassero sul continente africano chenon altrove3. Negli ultimi 60 000 anni i nostri avi sidiffusero fino a colonizzare gran parte del pianeta,soppiantando specie arcaiche come lHomo erectus e ineandertaliani dal grande cervello (anche se i lettori

neandertaliani dal grande cervello (anche se i lettorieuropei, asiatici o della Nuova Guinea potrebbero avereancora oggi nelle loro vene qualche traccia di sangueneandertaliano). La lotta per lesistenza continua ancoraoggi a passo spedito, dalla concorrenza fra isupermercati per far calare i prezzi alla spietata rivalit frale societ quotate in borsa.

Nel gioco della vita tutti noi siamo impegnati nellalotta per il successo, e tutti vogliamo vincere. Perconseguire questo obiettivoc un modo onesto: corri piveloce degli altri; salta pi in alto; vedi pi lontano; pensadi pi; fa meglio quello che fai. Come sempre per canche un lato oscuro, la logica calcolatrice dellinteresseegoistico, la quale dice che non si dovrebbe mai aiutareun concorrente. In effetti, perch non dovremmoimpegnarci al massimo e rendere pi dura la vita ai nostririvali? Perch non barare e non ingannare anche loro,come ci sono altri che cercano di ingannare noi? C ilpanettiere che cerca di truffarti rifilandoti un panino di ieriinvece di quello appena sfornato. C il cameriere che tichiede una mancia quando il ristorante ti ha gi messo inconto il servizio. C il farmacista che ti raccomanda unamarca famosa mentre puoi avere un farmaco con lostesso principio attivo comprando un generico che costa

stesso principio attivo comprando un generico che costamolto meno. Tutto sommato i tipi onesti possono essereabbindolati facilmente.

Gli esseri umani sono scimmie egoiste. Noi siamoquelli che non riconoscono i bisogni degli altri: siamoegocentrici, mercenari e narcisisti. Pensiamo prima ditutto a noi stessi, e siamo motivati solo dallinteressepersonale, che abbraccia fino allultimo ossicino delnostro corpo. Si dice che persino i nostri geni sianoegoisti. Eppure la storia della biologia non si riduce allasola competizione: in questa visione manca qualcosa dipi profondo.

Animali di ogni sorta e di qualsiasi livello dicomplessit fanno ricorso alla cooperazione per vivere.Alcuni fra i batteri pi antichi formavano filamenti neiquali alcune cellule morivano per nutrire quelle vicine colloro azoto. Alcuni batteri conducono battute di cacciacollettive, un po come un branco di leoni coopera perchiudere ogni via di fuga a unantilope; le formicheformano societ di milioni di individui capaci di risolvereproblemi complessi, dallagricoltura allarchitettura allanavigazione; le api raccolgono instancabilmente pollineper il loro alveare; le talpe permettono generosamente ailoro simili di cibarsi dei loro escrementi, fornendo loro

loro simili di cibarsi dei loro escrementi, fornendo lorouna deliziosa seconda opportunit di digerire radicifibrose; e i suricati rischiano la vita per vigilare su un nidocomune.

Nella societ umana abbonda la cooperazione. Anchele cose pi semplici che facciamo implicano picooperazione di quanto si possa immaginare.Consideriamo per esempio di fermarci una mattina a unbar per fare colazione con un cappuccino e un croissant.Per permetterci di godere di questo semplice piaceremattutino possono avere collaborato molte personeappartenenti ad almeno mezza dozzina di paesi.Il caff stato coltivato da contadini colombiani, mentredai verdi campi di canne da zucchero ondeggianti delBrasile proviene lo zucchero che usiamo per dolcificarela nostra bevanda. Il latte cremoso stato munto damucche di una fattoria locale ed stato riscaldato grazieallelettricit generata da una centrale nucleare che sitrova in uno stato confinante. Il barista, che un tipettopretenzioso, ha preparato il caff con acqua mineraledelle isole Figi. Quanto al croissant di pasta sfoglia, lafarina arriva dal Canada, il burro dalla Francia e le uovada una cooperativa locale. Limpasto stato riscaldato epoi cotto in un forno fabbricato in Cina a fargli assumere

poi cotto in un forno fabbricato in Cina a fargli assumerequel bel colore biondo scuro. Molte altre persone hannolavorato in linee di approvvigionamento attraverso ilpianeta per far trovare insieme tutti questi ingredienti.

La preparazione di quel cappuccino e di quel croissantcaldo fondata anche su un gran numero di idee, chesono state ampiamente diffuse dal notevole mezzo dicomunicazione del linguaggio. Ne risulta una rete dicooperazione strettamente interconnessa attraverso legenerazioni, poich le grandi idee sono generate,trasmesse, usate e abbellite a cominciare dalla primapersona che bevve un infuso preparato con semi tostati,per continuare con linvenzione della lampadina cheillumina il bar, per arrivare fino al brevetto concesso allaprima macchina per la preparazione del caff espresso.

Il risultato, quella semplice prima colazione quotidiana, una straordinaria impresa cooperativa che si espandenel tempo come nello spazio. Quel piccolo pasto si fondasu concetti, idee e invenzioni che sono stati trasmessi a ungran numero di persone nel corso di centinaia, e persinomigliaia di anni. Il mondo moderno una straordinariaimpresa collettiva. La conoscenza dei modi perselezionare le variet giuste di caff, per produrre lafarina, per costruire forni e per produrre la schiuma di

farina, per costruire forni e per produrre la schiuma dilatte disseminata in centinaia di teste. Oggi la misura incui collaboriamo pi importante del peso del nostrocervello.

Questo il lato luminoso della biologia. Il livello e lamisura in cui collaboriamo fanno di noi dei supremicooperatori, i massimi nelluniverso noto. Sotto questoaspetto, i nostri parenti biologici pi stretti rimangonomolto lontani da noi. Prendiamo quattrocento scimpanze sistemiamoli in classe economica su un volo di otto onove ore. Con ogni probabilit al loro arrivo siprecipiteranno fuori dallaereo con le orecchie lacerateda morsi, con grandi ciuffi di pelliccia mancanti e con gliarti sanguinanti. Milioni di noi tollerano invece di essereaccalcati in spazi altrettanto ristretti per poter viaggiare inlungo e in largo sul nostro pianeta.

La nostra stupefacente capacit di cooperare unodei mezzi principali grazie ai quali siamo riusciti asopravvivere in ogni sorta di ecosistemi sulla Terra, dagliaridi deserti bruciati dal sole alle gelide distese inospitalidellAntartide, alle buie profondit oceaniche, alle cuipressioni solo pochi organismi sono in grado di resistere.La nostra notevole capacit di unire le forze con i nostrisimili ci ha permesso di compiere i primi passi in una

simili ci ha permesso di compiere i primi passi in unagrande impresa destinata a portarci al di fuoridellatmosfera per viaggiare verso la Luna e le stellevicine.

Con la parola cooperazione intendo qualcosa di pi diuna semplice collaborazione in vista del raggiungimento diun fine comune. Qualcosa di pi specifico, ossia ladecisione di potenziali competitori di adottare unastrategia nuova aiutandosi reciprocamente. Questa cosanon sembra avere molto senso se osservata da un puntodi vista darwiniano tradizionale. Aiutando un altro, uncompetitore arreca danno alla propria fitness alproprio ritmo di riproduzione o semplicemente smussala sua competitivit. Eppure facile trovare esempi:unamica ti accompagna in macchina dal dentista, anchese questo atto di generosit la far arrivare tardi allavoro; tu decidi di donare 50 dollari a un ente beneficoanzich spenderli per te stesso. Le cellule del tuo corpo,volenti o nolenti, anzich riprodursi per espandereegoisticamente il loro numero, rispettano le superiorinecessit del corpo e si moltiplicano in modo ordinatoper creare i nervi, il fegato, il cuore e altri organi vitali.

Molte situazioni quotidiane possono essereinterpretate come conseguenze di una scelta sul problema

interpretate come conseguenze di una scelta sul problemase cooperare o no. Poniamo che tu abbia deciso diaprire un conto di risparmio in una banca britannica(come abbiamo scoperto in Mary Poppins, che uscmolto tempo prima della stretta creditizia: Una bancabritannica gestita con precisione). Immagina di trovartiallo sportello con davanti un impiegato sorridente che tispiega pazientemente le varie possibilit. Le banchepreferiscono cercare di confondere i loro clienti con moltitipi di conto diversi fra loro per spese, tassi di interesse,accesso e condizioni. Se chiedi quale conto offra ilmigliore tasso di interesse, limpiegato pu interpretarequesta domanda apparentemente semplice in due modi.Dal suo punto di vista il tasso di interesse migliore quello minimo, che procura alla banca il massimoprofitto. Dal punto di vista del cliente, il migliore tasso diinteresse quello che frutta pi denaro a lui. Selimpiegato propone il tasso di interesse minimo, questoun esempio di defezione; se invece raccomanda un contoche offre il massimo rendimento al cliente, e non allabanca, il suo consiglio un esempio di cooperazione.

Lidea che la cooperazione possa essere espressa inquesto modo pare sorprendente. Perch mai qualcunodovrebbe trovare un vantaggio, per quanto indiretto,

nellindebolire la propria fitness per migliorare quella diun competitore? La cooperazione va contro il principiodellinteresse egoistico: irrazionale. Nellottica dellaformulazione darwiniana della lotta per lesistenza, non hasenso aiutare un potenziale rivale; eppure ci sono proveche questa situazione abbia luogo persino fra gliorganismi inferiori. Quando un batterio si d la pena diprodurre un enzima per digerire il suo cibo, aiuta alcontempo a nutrirsi anche le cellule vicine a lui, sue rivalinella lotta per sopravvivere.

Questa sembra una fatale anomalia nel grande pianodella vita. La selezione naturale dovrebbe condurre glianimali a comportarsi in modi che accrescano le loroprobabilit di sopravvivenza e di riproduzione, e che nonmigliorino le fortune di altri. Nella continua lotta evolutivaper assicurarsi cibo, territori e partner sessuali, perch unindividuo dovrebbe preoccuparsi di rinunciare ai suoisperimentati comportamenti abituali per aiutarne un altro?

Al di l della cooperazione

Noi dipendiamo tutti uno dallaltro, ognuno di noisulla Terra.

George Bernard Shaw, Pigmalione, atto IV

Scienziati delle pi svariate discipline hanno tentato dapi di un secolo di spiegare come cooperazione,altruismo e abnegazione abbiano potuto sorgere in unpianeta come il nostro, dominato dallegoismo edallaggressivit. Lo stesso Darwin fu turbato dalcomportamento altruistico, che non si conciliava con laselezione naturale. Nelle sue grandi opere il problemadella cooperazione rimase marginale, un dettaglio chedoveva essere eliminato. Questo atteggiamento prevale inmolti biologi ancora oggi.

In forte contrasto con tale posizione, io credo che lanostra capacit di cooperare vada di concerto colsuccesso nella lotta per sopravvivere, come congetturpi di un secolo fa Ptr Alekseevi Kropotkin (1842-1921), principe russo e comunista anarchico,convintoche una societ libera dai ceppi di un governoavrebbe prosperato sulla base della cooperazione di tutti.In Mutual Aid (1902) Kropotkin scrisse: A fianco allalegge della Lotta reciproca, vi nella natura la leggedellAiuto reciproco, che molto pi importante per ilsuccesso della lotta per la vita, e soprattutto perlevoluzione progressiva della specie. Questa ipotesi []

levoluzione progressiva della specie. Questa ipotesi []in realt non era [nientaltro] che lo sviluppo delle ideeespresse dallo stesso Darwin nella OriginedellUomo4.

Per pi di due decenni ho cooperato con molti grandiscienziati nel tentativo di risolvere il mistero di come laselezione naturale possa condurre al reciproco aiuto, cosche la competizione possa trasformarsi in cooperazione.Ho introdotto alcune idee nuove in questo campo gi benesplorato e ho affinato questo miscuglio con la miacompetenza specialistica, che si fonda su unacombinazione di matematica e biologia. I miei studimostrano che la cooperazione del tutto compatibile conla dura aritmetica della sopravvivenza in un ambienteinsensibile e competitivo. Fondandomi su intuizionimatematiche, ho creato al computer comunit idealizzatee ho definito le condizioni nelle quali la cooperazione puattecchire e fiorire. La mia fiducia in ci che horiscontrato sostenuta da ricerche su una grande varietdi specie, dagli insetti agli esseri umani. Alla luce di tuttequeste ricerche ho definito chiaramente cinquemeccanismi base di cooperazione. Il modo in cui noiesseri umani collaboriamo descritto dalla matematica inmodo altrettanto chiaro di quello in cui descritto il

modo altrettanto chiaro di quello in cui descritto ilmovimento della mela che un giorno cadde nel giardino diNewton.

Questi meccanismi ci forniscono molte informazioni sulmodo in cui funziona il mondo. Rivelano per esempio cheil nostro grosso cervello si evoluto per poter far fronteai pettegolezzi e non viceversa; che il nostro intestinopossiede ghiandole simili a coni per difenderci da quelvenir meno potenzialmente mortale della cooperazionecellulare che conosciamo come cancro; che noi siamopi generosi se abbiamo la percezione di essere osservati(anche se in realt non cos); che quanto minore ilnumero dei nostri amici, tanto pi fortemente la nostrasorte legata alla loro; che dopotutto i geni possono nonessere egoisti; che se sei un cooperatore, ti troveraicircondato da altri cooperatori, cos che quel cheraccogli lequivalente di quello che semini; chequalunque cosa tu faccia gli imperi continueranno adeclinare e a cadere; e che, per avere successo nella vita,dovrai collaborare coltivando per esempio i rapportiaffettivi con la stessa assiduit con la quale ti sforzi divincere la lotta per lesistenza. In questo modo la ricercaper capire la cooperazione ci ha permesso di coglierelessenza di tutti i processi evolutivi, la vita, la

lessenza di tutti i processi evolutivi, la vita, larespirazione, lefficienza fisica.

Alla base dellinnovazione non c la lotta, bens lacooperazione. Per spronare la creativit e incoraggiare lepersone a concepire idee originali dobbiamo usare lalusinga della carota, non la paura del ba-stone. Lacooperazione larchitetto della creativit attraversolevoluzione, da cellule a esseri pluricellulari, a formicai,villaggi e citt. Senza la cooperazione non sono possibili,nellevoluzione, n costruzione n complessit.

Io posso derivare intuizioni quotidiane, come anchemolte idee inattese, da modelli matematici edevoluzionistici di cooperazione. Bench sia nota a moltilidea che grazie a equazioni possono essere tracciate letraiettorie di lance, palle di cannone e pianeti, ritengostraordinario che si possa usare la matematica anche perrappresentare la traiettoria dellevoluzione. E,ovviamente, una cosa sapere come promuovere lacooperazione e una cosa del tutto diversa spiegareperch unazione ci aiuti ad andare daccordo con inostri simili, e inquale misura. Lesplorazione matematicadi questi meccanismi ci permette di farlo con unacomprensione profonda e anche con precisione. Questa una prova, qualora ne avessimo avuto bisogno, del

una prova, qualora ne avessimo avuto bisogno, delfatto che la matematica sia universale.

Nei capitoli seguenti spiegher lorigine di ognimeccanismo di cooperazione e intreccer questoragionamento col mio percorso intellettuale: un viaggiocominciato a Vienna e proseguito a Oxford, Princeton eora ad Harvard. Nel corso di questo viaggio ho avutolonore di cooperare con molti brillanti scienziati ematematici. Due di loro mi hanno ispirato in modoparticolare per ragioni che diventeranno chiare: KarlSigmund e Robert May. Ho dovuto anche ricorrereallaiuto di programmi per computer, di studentidisponibili a partecipare a giochi, e di vari finanziatori, dafondazioni a filantropi. molto bello ed entusiasmantepensare che per capire la cooperazione si richieda un altogrado di cooperazione. E per sottolineare ulteriormentequesta idea forte, questo libro anche un prodotto dellacooperazione fra Roger Highfield e me.

Le implicazioni di questa nuova comprensione dellacooperazione sono profonde. In precedenza ceranosolo due principi fondamentali dellevoluzione: lamutazione e la selezione naturale, dove la prima generala diversit genetica e la seconda sceglie gli individuimeglio adattati a un determinato ambiente. Per poter

meglio adattati a un determinato ambiente. Per potercapire gli aspetti creativi dellevoluzione dobbiamo oraaccettare la cooperazione come terzo principio. Per laselezione c bisogno della mutazione e, allo stessomodo, per la cooperazione c bisogno sia dellaselezione sia della mutazione. Dalla cooperazione puemergere il lato costruttivo dellevoluzione, dai geni agliorganismi, al linguaggio e ai comportamenti socialicomplessi. La cooperazione il mastro architettodellevoluzione.

Le mie ricerche hanno mostrato anche che lacooperazione non stabile ma che sempre cresce escema, come le pulsazioni del grande cuore della natura.Ecco perch, anche se noi siamo straordinaricooperatori, la societ umana e sar sempre spaccata da conflitti. Oggi la cooperazione umanaglobale a una soglia di grande instabilit. La grandeportata della crescita della ricchezza e dellindustria dellapopolazione del nostro pianeta, in costante aumento eche di per s un trionfo della cooperazione , staestenuando le capacit della Terra di sostentarci tutti. Suciascuno di noi esercitata una crescente pressione perindurci a competere per le risorse in continua diminuzionedel pianeta.

del pianeta.Molti problemi che ci sfidano oggi possono esserericondotti a una profonda tensione fra quel che buono edesiderabile per la societ nel suo insieme e quel che desiderabile per lindividuo. Questo conflitto pu esserericonosciuto in problemi globali come il cambiamentoclimatico, linquinamento, lesaurimento delle risorse, lapovert, la fame e la sovrappopolazione. I massimiproblemi del nostro pianeta salvare la Terra emassimizzare la durata di vita collettiva della specieHomo sapiens non possono essere risolti dalla solatecnologia. Essi richiedono nuovi modi che ci permettanodi lavorare in armonia. Se dobbiamo continuare aprosperare, abbiamo una sola scelta. Se dobbiamovincere la lotta per lesistenza ed evitare una cadutadisastrosa, non abbiamo altra scelta oltre a quella diimbrigliare questa straordinaria forza creativa. Oradobbiamo affinare ed estendere la nostra capacit dicooperare. Dobbiamo familiarizzarci con la scienza dellacooperazione. Ora pi che mai il mondo ha bisogno disupercooperatori.

Supercooperatori

Introduzione

Il dilemma del prigioniero

Credo che la realt matematica sia fuori di noi, che ilnostro compito sia di scoprirla o di osservarla, e che iteoremi che noi dimostriamo, qualificandolipomposamente come nostre creazioni, sianosemplicemente annotazioni delle nostre osservazioni.Godfrey H. Hardy, Apologia di un matematico1

In principio non apprezzai la funzione della matematica.Durante le lezioni alle scuole superiori giocavo con inumeri e mi divertivo soprattutto a risolvere problemi. Lelezioni di aritmetica erano divertenti. La matematica, tuttosommato, era interessante, ma non mi era chiaro a cosaservisse. Forse era una specie di ginnastica mentale che

servisse. Forse era una specie di ginnastica mentale cheera stata escogitata, insieme al latino, nel preciso intentodi rendere un po pi difficile la vita ai giovani.

Alluniversit cambiai opinione. Ebbi unepifania, unmomento da brivido quando mi resi conto che i termini,le equazioni e i simboli della matematica, esattamentedefiniti, sono fondamentali. Mi resi conto che lamatematica racchiudeva la chiave per formulare le leggiche governano il cosmo, dai massimi filamenti, vuoti estrutture che si distendono in cielo al comportamentopeculiare dei minimi e pi ubiquitari granuli di materia.Cosa pi importante, poteva dire qualcosa di profondosulla vita quotidiana.

La matematica caratterizzata da ordine e coerenzainterna, come pure da numeri, forme e relazioni astratte.Bench voi possiate pensare che questi concetti sianopresenti solo nella mente delluomo, alcuni di essi sonocos reali e assoluti da poter significare esattamente lastessa cosa per noi e per un alieno intelligente dai moltitentacoli che galleggi su un esopianeta coperto dai ghiaccidallaltra parte delluniverso. In effetti, non mi limitereisolo a dire che le idee della matematica sono obiettive econcrete. Il cosmo stesso matematico: qualsiasi cosaaccada in esso la conseguenza di una logica universale

accada in esso la conseguenza di una logica universaleche opera sulla base di regole universali.

Al di l delle dimensioni dello spazio e del tempo, lamatematica dimora in un regno immateriale, un regnoeterno, immutabile e sempre vero. Il dominio dellamatematica si estende molto oltre quello che possiamovedere intorno a noi, al di l di ci che siamo in grado dipercepire e al di l di ci che possiamo immaginare: ununiverso mai visto, un universo di possibilit perfetto etrascendente. Persino alla fine di una degradazionecosmica, del collasso e rovina universali, gli abitanti dialtri universi potranno ancora osservare linfinita bellezzadella matematica, la sintassi stessa della natura. La verit davvero nella natura e pu essere espressa in questolinguaggio straordinario.

Ma c chi si spingerebbe ancora oltre. Questepersone considerano la matematica che descrive il nostrocosmo una manifestazione dei pensieri di un creatore.Albert Einstein osserv una volta: Credo nel Dio diSpinoza, che si rivela nellarmonia delle leggi chegovernano il mondo. Per il filosofo olandese delSeicento che aveva impressionato cos profondamenteEinstein, Dio e la natura era come se fossero una cosasola (deus sive natura), e lo studio della matematica

sola (deus sive natura), e lo studio della matematicaequivaleva a una ricerca del divino. Ogni volta che riflettosu questa connessione mi vengono in mente gli ultimiesaltanti versi del Chorus mysticus nel Faust di Goethe:

Tutto lEffimero / solo un simbolo. / LInattuabile / Sicompie qua. / Qui, lIneffabile / Realt. / Ci trae,superno / Verso lEmpireo / Femineo eterno.2

La mia epifania alluniversit fu che da qualche parte inquesto infinito, inimmaginabile oceano di verit cera unamatematica corporea, uno spruzzo di matematica chepuoi sentire, annusare e toccare. Questa la matematicadel tangibile, dalle equazioni che governano le belle figureformate dai rossi petali di una rosa alle leggi chegovernano gli ampi moti di Marte, Venere e degli altripianeti in cielo. E fra tutte le notevoli intuizioni che offre,scoprii che la matematica poteva catturare laquintessenza della vita quotidiana, la tensioneonnipresente fra conflitto e cooperazione.

Questa tensione palpabile. Essa acuisce le emozionidei partecipanti a un acquisto su internet, dove per gliacquirenti c la tentazione di non pagare per procurarsidelle merci, e per i venditori c quella opposta di nonspedirgliele. La tensione emerge quando si valuta se

spedirgliele. La tensione emerge quando si valuta secontribuire al bene comune, attraverso il pagamento ditasse o licenze, o se valga la pena di ripulire la spiaggiadopo un picnic e di separare tutti i rifiuti che possonoessere riciclati. Si pu percepire questa tensione fra ladimensione personale e quella pubblica anche nei sistemidi mobilit, i quali si fondano sulla convinzione che ilnumero dei passeggeri che pagheranno il biglietto sarsufficiente ad assicurare limpiego di un numero adeguatodi autobus, treni e tram.

Questa tensione fra egoismo e altruismo pu esserecolta nel dilemma del prigioniero. Bench si tratti di unasemplice idea matematica, risultata essere una sorta ditrappola magica che ha irretito per decenni alcune dellementi pi brillanti. Io stesso mi infatuai a tal punto diquesto straordinario gioco matematico da cambiare il miocorso alluniversit e da modificare, in un sol colpo, ilcorso della mia vita.

La mia ricerca sul dilemma del prigioniero mi forn leprime intuizioni critiche del perch la nostracomprensione tradizionale dellevoluzione sia incompleta.Mi rivel perch, in aggiunta alle forze fondamentali dellamutazione e della selezione, abbiamo bisogno di unaterza forza dellevoluzione, quella della cooperazione, e

terza forza dellevoluzione, quella della cooperazione, eaffin la mia comprensione dei meccanismi che induconoqualcuno a modificare le sue abitudini per aiutare qualcunaltro. Il dilemma ha svolto un ruolo chiave nel cementarele basi per una comprensione del futuro dellacooperazione umana.

Prigioniero del dilemma

Da ragazzino il mio sogno era di diventare un medico.Quando per lessi Lottavo giorno della creazione. Lascoperta del DNA (1979), del giornalista di TimeHorace Judson, questa meravigliosa cronaca dellanascita della biologia molecolare fece mutare la miaambizione. Mi orientai verso lo studio della base stessadella chimica della vita, le molecole che costruiscono lenostre cellule, che forniscono loro energia, che leorganizzano e le fanno funzionare. Optai per lo studiodella biochimica allUniversit di Vienna. Non tutti furonoentusiasti della mia decisione, men che meno i mieigenitori, contrariati dal fatto che abbandonassi laprogettata carriera di medico, il modo garantito didiventare un membro rispettato della societ. Il lorounico figlio stava per dedicarsi allo studio di una scienza

unico figlio stava per dedicarsi allo studio di una scienzache, ai loro occhi, aveva attinenza soprattutto col lievito,ingrediente fondamentale per la fermentazione di birra evino.

Nellottobre 1983 entrai in aula per ascoltarvi la primalezione e finalmente incontrai delle ragazze, molte pi diquante ne avessi viste prima di allora, e tutteopportunamente riunite in un unico luogo. Grazie allapartecipazione a forte prevalenza femminile a un corso difarmacologia, le ragazze costituivano quasi due terzi delleseicento persone ora accalcate nellaula intorno a me:avendo frequentato una scuola solo maschile, misembrava di trovarmi in paradiso. Fra i pochi studenti dichimica cera Ursula, che come me si sforzava di tenere ilpasso con lintensa introduzione alla matematicauniversitaria. Sei anni dopo eravamo sposati. Midomando se per caso non mi abbia scelto per la miabravura nel risolvere problemi matematici.

Man mano che la mia esaltazione universitariacresceva, mutava gradualmente la mia valutazione dellevarie materie. Al primo anno adorai la fisica, al secondola chimica-fisica. Nel corso del terzo anno ebbilimmensa fortuna di poter frequentare le lezioni dichimica teorica del grandissimo Peter Schuster, che

chimica teorica del grandissimo Peter Schuster, checontribu a fondare la scuola viennese di biologiamatematica e che in seguito divenne presidentedellillustre Accademia austriaca delle scienze e arriv atenere una lezione a papa Benedetto XVI sulla scienzadellevoluzione. Mi resi immediatamente conto di volerlavorare sotto la supervisione di Peter. Durante il quartoanno cominciai a studiare con lui per una tesi. Dicarattere esuberante, era estremamente intelligente ebene informato, i suoi interessi si estendevano ben oltre lascienza. Una volta che eravamo in montagna adarrampicare insieme disse: Non esiste il cattivo tempo,ma solo un equipaggiamento insufficiente.

Il momento in cui mi accorsi di essermi preso una verae propria cotta per la matematica fu lanno successivo,durante unescursione sulle Alpi con Peter. Era il marzo1988, i miei primi giorni di studio per il dottorato, e citrovavamo in un rifugio. Con me cera un gruppo digiovani talenti, fra i quali Walter Fontana, che oggi uneminente biologo della Harvard Medical School. Ilnostro gruppo abitava una primitiva baita in legno sullemontagne austriache per godersi laria buona e poterlavorare al meglio, senza dimenticare il divertimento.Sciavamo, ascoltavamo lezioni, bevevamo birra e vino e

Sciavamo, ascoltavamo lezioni, bevevamo birra e vino econtemplavamo i misteri della vita. La cosa migliore ditutte era che discutevamo di nuovi problemi e di teoria,sia che ci trovassimo nellaccogliente tepore della piccolabaita o allesterno, nella gelida aria alpina. Mentre le ideeuscivano dalla nostra bocca a quelle grandi altezze, ilnostro respiro si condensava in vapore. Non ricordo sefossero sogni matematici o solo nuvolette di aria calda.Lesperienza, per, fu esaltante.

La miscela di studenti dagli occhi raggianti fu arricchitada accademici formidabili. Fra di loro cera il matematicodellUniversit di Vienna Karl Sigmund. Con la suagrande zazzera ribelle, i suoi baffi vagamente simili ascovoli che ricordano le infiorescenze di varie specie diCallistemon e gli occhiali, Karl aveva un aspettoriservato e inavvicinabile. Era scostante, pi simile a unostudente che a un professore; teneva tutte le sue lezioni amemoria, parlando con un ritmo ipnotico, quasiincantatore. Lultimo giorno di quellinebriante convegnoalpino, parl di un problema affascinante di cui lui stessoaveva letto poco prima in un articolo di giornale.

Larticolo descriveva una ricerca in un campo notocome teoria dei giochi. Nonostante qualche intuizioneanteriore, la maggior parte degli storici riconosce il merito

anteriore, la maggior parte degli storici riconosce il meritodi avere sviluppato questo tipo di teoria al grandematematico di origini ungheresi John von Neumann(Jnos Neumann), che pubblic il suo primo articolosullargomento nel 1928. Egli continu ad affinare le sueidee e ad applicarle alleconomia con laiuto di OskarMorgenstern, economista austriaco che era sfuggito allapersecuzione nazista andando a lavorare negli Stati Uniti.Von Neumann us i suoi metodi per costruire modellidellinterazione propria della Guerra fredda fra Stati Unitie Unione Sovietica. Anche altri adottarono lo stessoapproccio, fra questi in particolare la RAND (ResearchAnd Development) Corporation, della quale vonNeumann era stato un consulente. Il think tank originariofu fondato come Progetto RAND nel dicembre 1945dallaviazione americana e da aziende che lavoravano peril dipartimento della difesa con lo scopo di pensarelimpensabile.

Nella sua conversazione Karl descrisse la ricerca pirecente che era stata compiuta sul dilemma delprigioniero, gioco molto interessante escogitato per laprima volta nel 1950 da Merrill Flood e Melvin Dresher,che lavoravano per la RAND a Santa Monica. Karl eraentusiasta del dilemma perch, come i suoi inventori si

entusiasta del dilemma perch, come i suoi inventori sierano resi conto, la potente rappresentazionematematica di una lotta centrale per la vita, quella fraconflitto e cooperazione, fra individuo e bene collettivo.Il dilemma del prigioniero chiamato cos perch, nellasua forma classica, considera il seguente scenario:immaginiamo che tu e il tuo complice siate entrambidetenuti, essendo stati catturati dalla polizia e accusati diun grave crimine. Il pubblico ministero vi interrogaseparatamente e offre a ciascuno di voi uncompromesso. Questa offerta al cuore del dilemma esuona come segue: se uno di voi due, scegliendo ladefezione, permetter di incriminare laltro, mentre laltronon aderisce allofferta di tradire il suo complice, ildefezionista sar accusato di un crimine minore, e la suacondanna sar ridotta a un anno per avere fornitoinformazioni sufficienti a condannare a una lunga penadetentiva il suo complice. Questo invece, non avendocooperato col pubblico ministero, sar accusato di uncrimine pi grave e condannato a quattro anni di carcere.

Se entrambi i detenuti tacciono, e cooperano quindifra loro, non ci saranno prove sufficienti per accusareluno o laltro del crimine pi grave, ed entrambi sarannocondannati a due anni per un reato meno grave. Seinvece entrambi tradiscono, accusandosi lun laltro,

invece entrambi tradiscono, accusandosi lun laltro,saranno accusati ambedue del crimine pi grave, masaranno condannati alla pena di tre anni anzich quattroper essere stati almeno disposti a fornire informazioni.

Nella letteratura si trovano infinite varianti del dilemmain relazione alle circostanze, alle punizioni e alle tentazionidi tradire il complice, ai dettagli della detenzione, e viadicendo. Quale che sia la formulazione, c una sempliceidea centrale che pu essere rappresentata da una tabelladi scelte possibili, nota come matrice dei payoff (omatrice delle vincite). La matrice pu sintetizzare tutti equattro i possibili esiti del gioco, scritta nella forma di dueannotazioni per ognuna delle sue due righe; e puriassumere anche le tensioni fondamentali della vitaquotidiana.

Cominciamo con la prima riga della matrice deipayoff: entrambi cooperate (questa possibilit comportauna condanna a due anni di carcere, che indicherscrivendo -2 per riferirmi ai due anni di vita in libert cheperdete); oppure tu collabori col tuo socio e lui ti tradisce(-4 anni per te e -1 per lui). Nella seconda riga appaionole altre due possibili varianti: tu tradisci il tuo partner,mentre il tuo partner coopera con te (-1 per te, -4 perlui). Entrambi tradite (-3 anni ciascuno). Da un punto di

lui). Entrambi tradite (-3 anni ciascuno). Da un punto divista puramente egoistico, la migliore soluzione per te laterza, la seconda migliore la prima, a cui seguono laquarta, e infine la seconda. Per il tuo socio le soluzionimigliori sono, nellordine la seconda, la prima, la quarta ela terza.

Che cosa dovresti fare, se ti consideri un individuorazionale, egoista, che ambisce a curare al massimo ilproprio vantaggio? Il tuo ragionamento dovrebbeprocedere cos. Il tuo socio o ti tradir o invececollaborer con te. Se ti tradisce, dovresti farlo anche tu,per evitare di incorrere nellesito per te pi sfavorevole.

per evitare di incorrere nellesito per te pi sfavorevole.Se invece coopera con te, dovresti tradirlo e accusare luidel crimine, poich in questo caso avrai la sentenza pifavorevole possibile, il tuo risultato preferito (-1). Cos,qualsiasi comportamento tenga il tuo partner, la cosamigliore per te tradirlo.

Tradire il partner (la defezione) considerata lastrategia dominante in un gioco con questa matrice deipayoff. Secondo quanto indicato dai teorici questa sempre la strategia migliore da adottare, a prescinderedal comportamento adottato dallaltro giocatore. Eccoperch, se entrambi cooperate, avrete due anni dicarcere, mentre se tu tradisci il tuo complice, la tua penadetentiva sar di un solo anno. Se il complice ti tradisce,mentre tu non parli, avrai quattro anni di carcere, mentrene avrai solo tre se avrete tradito entrambi. Cos, aprescindere da quel che far il tuo partner, la cosamigliore per te tradirlo.

In questa catena di ragionamento c per unproblema. Il tuo complice non uno sciocco e staruminando sul dilemma esattamente come fai tu,giungendo alla medesima conclusione. Di conseguenzaentrambi scegliete la defezione, e quindi finirete per avereentrambi tre anni di carcere. Il dilemma sorge dal fatto

entrambi tre anni di carcere. Il dilemma sorge dal fattoche, se entrambi seguite la migliore strategia dominante,quella pi razionale, entrambi vi troverete peggio che seaveste taciuto. Entrambi finirete per avere il terzo migliorrisultato (-3, -3), mentre se aveste cooperato fra voiavreste avuto il secondo miglior risultato (-2, -2).Questo in sintesi il dilemma del prigioniero. Se vi fostefidati luno dellaltro, cooperando fra voi, avresteottenuto risultati migliori che agendo entrambi in modoegoistico. Con laiuto del dilemma possiamo apprezzarechiaramente cosa significhi cooperare: un individuo pagaun costo perch un altro possa riceverne un beneficio. Inquesto caso, se entrambi cooperano, perdono lapossibilit di ottenere il beneficio maggiore (la condannaa un solo anno di carcere) ed entrambi ottengono ilsecondo miglior risultato: due anni di carcere. Questa ancora una condanna meno dura di quella che entrambisubireste se sceglieste entrambi la defezione.

Per creare il dilemma, importante disporre in modocorretto nella matrice la grandezza relativa di ognuno deipayoff per la cooperazione e la defezione. Il dilemma definito dalla graduatoria completa dei valori dei payoff,dove R la remunerazione per la reciprocacooperazione; S il payoff (il risultato) ottenuto da un

cooperazione; S il payoff (il risultato) ottenuto da unbabbeo (sucker) per avere cooperato col proprio socioquando questi lo tradiva; T la tentazione di tirarsiindietro, di rinnegare, quando il proprio socio tradisce; eP la punizione se entrambi i giocatori tradiscono. Vorreiora spiegare meglio le varie situazioni. Quando i duegiocatori cooperano fra loro, la remunerazione (R) maggiore della punizione (P) nel caso de l reciprocotradimento. Quando per uno dei due giocatori coopera,la remunerazione (R) maggiore della punizione (P) seentrambi tradiscono. Quando per uno coopera e laltrotradisce, la persona che tradisce ottiene la remunerazionemaggiore, mentre il partner sfortunato che ha deciso dicooperare col socio subisce la condanna maggiore, ilpayoff del credulone (S). In generale, noi possiamocreare il dilemma se T maggiore di R che maggiore diP che maggiore di S (se T > R > P > S). Noi possiamoordinare i payoff nel gioco base in altri modi, diversi, eritrovarci ancora in dilemmi di cooperazione. Fra tuttiquesti dilemmi, per, quello del prigioniero di granlunga il pi difficile da risolvere. Lo si potrebbeconsiderare il dilemma supremo della cooperazione.

Noi tutti ci imbattiamo di continuo nel dilemma in unaforma o in unaltra nella vita quotidiana. Dovrei aiutare un

forma o in unaltra nella vita quotidiana. Dovrei aiutare unmio collega in ufficio per esempio offrendomi disvolgere il suo lavoro mentre lui in vacanza quandoquesta persona in competizione con me per unapromozione? Quando due societ rivali fissano i prezzidei loro prodotti, dovrebbero cercare di cooperare fraloro nella misura del possibile, o una societ dovrebbecercare di fissare prezzi pi bassi di quelli dellaconcorrente? Le corse agli armamenti fra superpotenze,fra nazioni localmente rivali o anche fra specie diverseoffrono altri esempi pratici del dilemma. I paesi rivalihanno tutto da guadagnare quando cooperano perevitare una corsa agli armamenti. Eppure la strategiadominante per ogni nazione ancora quella di armarsimassicciamente. E cos via.

Incarcerazione

Fin dal primo incontro col dilemma del prigioniero nellabaita sulle Alpi ne rimasi avvinto. A quellepoca Karl eradiventato a tutti gli effetti mio prigioniero. Non avevaalcun mezzo di trasporto e io mi offrii di riaccompagnarloa Vienna. Il giorno dopo discutemmo del dilemmadurante il viaggio sulla vecchia Volkswagen che mio

durante il viaggio sulla vecchia Volkswagen che miopadre ancora oggi usa per viaggiare qua e l perlAustria. Anche dopo aver accompagnato Karl,continuai a tenerlo presente nei miei pensieri. Non passmolto tempo che cominciai a studiare con lui per il miodottorato allIstituto di matematica a Vienna. Fra glistudenti che vi avevano studiato prima di me cerano ilgrande fisico Ludwig Boltzmann, il logico Kurt Gdel e ilpadre della genetica Gregor Mendel.

Mentre studiavo per il dottorato, Karl e io civedevamo spesso in caff locali, i genii loci della gloriapassata. In questi ambienti ispiratori Gdel avevaenunciato il suo teorema dellincompletezza, Boltzmannaveva lavorato sullentropia e Wittgenstein aveva sfidatoil Circolo di Vienna, un gruppo di intellettuali che siriunivano per discutere di matematica e filosofia. Ungiorno eravamo seduti nel Caf Central, un edificioimponente con soffitti a volta e con colonne di marmo,dove Trotskij aveva progettato la Rivoluzione russa.

Mentre bevevamo un caff denso e forte ediscorrevamo su come risolvere il dilemma delprigioniero, Karl e io riscoprimmo le sottigliezze di unproblema che sfidava da generazioni le menti pi brillanti.Non ci rendevamo ancora conto che nei decenni seguentiavremmo escogitato una nuova matematica per esplorare

avremmo escogitato una nuova matematica per esplorareil dilemma. Avremmo creato comunit di soggetti agentiin un computer, avremmo studiato come si evolvevano, eavremmo compiuto analisi per rivelare i meccanismi ingrado di risolvere il dilemma. Io avrei costituito gruppi distudio a Oxford, Princeton e Harvard, e istituitocooperazioni con matematici, biologi, chimici, medici edeconomisti di tutto il mondo per capire in che modoquesti meccanismi funzionavano e quali fossero le loroimplicazioni pi vaste.Alcuni scienziati considerano il dilemma del prigionierouna metafora notevolmente rivelatrice delcomportamento biologico, dellevoluzione e della vita.Altri lo considerano troppo semplice perch possacomprendere tutte le sottili forze in gioco nelle societreali e in biologia. Io concordo con entrambi gliorientamenti. Il dilemma non di per s la chiave per lacomprensione della vita. Perch il dilemma possa dirciqualcosa di utile sul mondo biologico, abbiamo bisognodi situarlo nel contesto dellevoluzione.

Levoluzione pu aver luogo solo in popolazioni diindividui che si riproducono. In queste popolazioni, nelcorso della riproduzione hanno luogo errori checonducono a mutazioni. Gli individui mutanti che ne

conducono a mutazioni. Gli individui mutanti che nerisultano possono riprodursi con tempi diversi, poich unmutante si trova a essere meglio adattato in un ambienteche in un altro. E la riproduzione a diverse velocitconduce alla selezione: gli individui che si riproducono pirapidamente sono favoriti dalla selezione e prosperano.In questo contesto possiamo pensare ai payoff deldilemma del prigioniero in termini di quella che gliscienziati dellevoluzione chiamano fitness (concetto chepossiamo considerare sinonimo di velocit diriproduzione). Ora possiamo esprimere il senso dellacooperazione come nel dilemma del prigioniero collocatoin un contesto evoluzionistico: se io ti aiuto diminuisco lamia fitness e aumento la tua.

qui che la storia diventa affascinante. Ora cheabbiamo espresso il dilemma in una formaevoluzionistica, scopriamo che c un problemafondamentale. La selezione naturale si oppone in realtalla cooperazione in un dilemma del prigionierosemplice. Fondamentalmente la selezione naturale minala nostra capacit di cooperare. Perch avviene questo?Perch in quella che i matematici chiamano unapopolazione ben assortita, nella quale c la stessaprobabilit di incontrare due individui qualsiasi, i

probabilit di incontrare due individui qualsiasi, icooperatori hanno sempre una fitness inferiore a quelladei defezionisti; e infatti sempre meno probabile chesopravvivano. Mentre essi si estinguono, la selezionenaturale causer un graduale aumento dei defezionisti,finch tutti i cooperatori non saranno stati sterminati.Questa una conclusione sorprendente, perch unapopolazione formata per intero da cooperatori ha unafitness media maggiore di quella di una popolazionecomposta per intero da defezionisti. Qui in realt accadeche la selezione naturale distrugga quello che sarebbe ilmeglio per lintera popolazione. La selezione naturalemina il bene maggiore.

Per favorire la cooperazione, la selezione naturale habisogno di aiuto nella forma di meccanismi perlevoluzione della cooperazione. Sappiamo che talimeccanismi esistono perch intorno a noi vi sonoabbondanti prove del fatto che la cooperazione paghi:dagli alti termitai al concerto rock da stadio alle folle deipendolari che tutti i giorni vanno in citt per lavoro e neescono la sera per tornare a casa. In realt levoluzioneha usato questi vari meccanismi per andare oltre i limitidella selezione naturale. Nel corso dei millenni questimeccanismi hanno plasmato levoluzione genetica nelle

meccanismi hanno plasmato levoluzione genetica nellecellule, nei microrganismi o negli animali. La naturasorride alla cooperazione.

I meccanismi cooperativi plasmano anche levoluzioneculturale, i modelli di mutamento del modo in cui cicomportiamo. Laspetto dellevoluzione a noi pifamiliare quando impariamo luno dallaltro emodifichiamo di conseguenza il nostro modo di agire.Esso opera inoltre su scale di tempo molto pi brevi.Pensate a una popolazione di esseri umani in cui lepersone imparano strategie diverse per far fronte almondo che le circonda, si tratti della religione, dellacostruzione di una barca o di piantare un chiodo in unpezzo di legno. Leffetto della cooperazione sulla cultura immenso, e, secondo me, la ragione centrale del fattoche la vita cos seducente e bella.

Ricerca sullevoluzione della cooperazione

La matematica, considerata nel modo giusto, nonpossiede solo verit, ma anche suprema bellezza: unabellezza fredda e austera, come quella della scultura,che non esercita alcuna attrazione sulle parti dellanostra natura pi debole, una bellezza priva degli

nostra natura pi debole, una bellezza priva deglisplendidi ornamenti della pittura o della musica, etuttavia di una purezza suprema, e capace di unaperfezione sublime quale solo la massima arte pumostrare. Bertrand Russell, Study of Mathematics

Il mio approccio complessivo alla rivelazione ecomprensione dei meccanismi della cooperazione facileda spiegare, anche se i dettagli del mio lavoropotrebbero apparire misteriosi. Mi piace prendere ideeinformali, istinti e persino impressioni della vita etrasformarli in forma matematica. La matematica mipermette di lavorare su problemi confusi, complicati e,con sagacia e un po di fortuna, rivelarne la semplicit ela grandezza sottostanti. Al cuore di un modellomatematico di successo c una legge di natura,unespressione della verit capace di generare meravigliae reverenza allo stesso modo delle straordinarie sculturedi Michelangelo, la cui capacit di sorprendere provienedalla verit che catturano della bellezza fisica.Secondo una leggenda, quando qualcuno domand aMichelangelo come avesse creato il David, egli avrebberisposto di avere semplicemente tolto da quel blocco dimarmo tutto quello che non era David. Anche un

marmo tutto quello che non era David. Anche unmatematico, quando si trova di fronte alla misteriosacomplessit della natura, lotta con una quantit diosservazioni e di idee finch lessenza stessa delproblema non diventa chiara, insieme a unideamatematica di una bellezza senza pari. ComeMichelangelo voleva liberare le sue figure dalla pietra incui erano imprigionate, cos io vorrei che i miei modellimatematici assumessero vita al di l delle mie attese efunzionassero in circostanze diverse da quelle nelle quali liho concepiti in origine.

Michelangelo cercava ispirazione nella forma umana,in particolare nel nudo maschile, nonch nelle idee delneoplatonismo, filosofia che considerava il corpo comesemplice ricettacolo per unanima desiderosa di tornare aDio. Nei pochi secoli trascorsi da quando la scienza hainiziato a cercare di dare un senso alla natura, cambiatalispirazione per le rappresentazioni matematiche delmondo. Dapprima lattenzione si concentr soprattuttosulla comprensione del mondo fisico. Pensiamo a comeNewton us la matematica per dare un senso al moto, daquello dei pianeti intorno al Sole alle traiettorie di freccescoccate verso un bersaglio. Con stupore di molti,Newton dimostr che i corpi che osserviamo sulla Terra

Newton dimostr che i corpi che osserviamo sulla Terrae nella maestosa sfera celeste sono governati da ununicaforza, la gravit, anche se i pianeti sono costretti aripercorrere senza fine le loro orbite, mentre oggetticome le frecce e le mele cadono infine al suolo.

Oggi i modelli del nostro cosmo si occupano anchedella biologia e della societ. Fra i vortici e le onde delgrande fiume di idee che fluito nel corso dellegenerazioni, plasmando i modi in cui gli scienziaticostruiscono modelli di questi aspetti viventi del mondo,ci sono le impetuose correnti generate da Charles Darwin(1809-1882), il quale escogit una visione unificantedelle origini della vita, intuizione rivoluzionaria dalla qualesi propagano ancora oggi forti onde durto.

Dopo molti anni di lavoro lento e metodico, usando lasua notevole abilit nel dare un senso agli studi minuziosi condotti nel corso di decenni nei quali aveva raccoltoi frutti delle sue lunghe ricerche, giunse infine allaconclusione che tutte le specie oggi esistenti avrebberoun progenitore comune. Egli mostr che il processo dellaselezione naturale era il principale meccanismo dicambiamento negli organismi viventi. Poich lariproduzione non una forma di replicazione perfetta,esistono variazioni ed da questa diversit che prende

esistono variazioni ed da questa diversit che prendeforma il potenziale di evolversi. Ma come il gioco deltelefono senza fili mostra bene, se non c un metododi selezione dei cambiamenti di significato che porti afrasi di senso compiuto il risultato che si ottiene nellamigliore delle ipotesi sviante, e nella peggiore unfarfugliamento caotico. Darwin ipotizz che un carattereavrebbe preferito nel corso di molte generazioni solo seconferisce un vantaggio evolutivo, e oggi questa possenteidea uno dei dogmi fondamentali della scienza.

Il messaggio di Darwin semplice, ma porta a unacomplessit illimitata. In ogni organismo vivente esistequalche informazione che pu essere trasmessa da unagenerazione allaltra. In una popolazione le informazionitrasmesse presentano una certa variabilit. Quando lerisorse sono limitate e nascono pi individui di quantipossano sopravvivere o riprodursi, si sviluppa una lottaper la sopravvivenza e, cosa altrettanto importante, per laricerca di un partner: in questa lotta gli individui portatoridi certi tratti (tipi di informazione) falliscono e sonosoppiantati da altri meglio adattati. Queste differenzeereditate nella capacit di trasferire geni da unagenerazione allaltra la selezione naturale comportanoche le forme vantaggiose diventino pi comuni col

che le forme vantaggiose diventino pi comuni colsuccedersi delle generazioni. Soltanto una cosa conta:sopravvivere abbastanza a lungo da riprodursi.

La teoria escogitata da Darwin per spiegare ladiversit e continua mutevolezza della vita statacorroborata da una quantit sempre crescente di datiaccumulati dai biologi. Col passare del tempo lazionedella selezione in un dato ambiente ha come conseguenzalemergere di differenze importanti nel corsodellevoluzione. Allaccumularsi di sempre nuovevariazioni, una linea evolutiva pu diventare cos diversada non potere pi scambiare geni con altri organismi cheun tempo facevano parte del suo stesso ceppo. Nascecos una nuova specie. Cosa interessante, bench ogginoi chiamiamo questo meccanismo evoluzione, taletermine non compare nellOrigine delle specie3.Lo stesso Darwin era convinto che la selezione fossegovernata dal conflitto. Egli scrisse di continuo aproposito della lotta per lesistenza, onnipresente innatura. Questo suo tema assunse vita propria e furaccolto e abbellito con grande piacere da molti altri. Lanatura rossa nei denti e negli artigli, come si espressein un verso famoso Alfred Tennyson scrivendo inmemoria di un amico morto. Quanto allefficace

memoria di un amico morto. Quanto allefficaceespressione sopravvivenza del pi adatto, fu coniatanel 1864 dal filosofo Herbert Spencer, paladino dellibero mercato; lintroduzione di questa espressionesegnal al tempo stesso lingresso del pensierodarwiniano nellarena politica.

La selezione naturale si fonda sulla competizione, sullupus homini lupus e sul chi vince prende tutto.Darwin stava per riferendosi alla specie meglio adattataa un ambiente, e non necessariamente a quella pi forte.Tuttavia un articolo pubblicato su un quotidianoconcludeva che era la forza a fare il diritto e che perciNapoleone aveva ragione, e che aveva ragione ancheogni negoziante disonesto. Il pensiero di Darwin sarebbestato usato sempre pi scorrettamente per giustificarecose come il razzismo e i genocidi, per spiegare perch icolonialisti bianchi trionfassero sulle inferiori razzenative, perch procreassero esseri umani superiori ecc.Questi abusi testimoniano, anche se in un modo contortoe deprimente, la forza delle sue idee.

Come ho per gi sottolineato, non c solo lacompetizione. Gli esseri umani si aiutano a vicenda. Avolte aiutiamo anche gli estranei. A volte lo facciamoanche su scala mondiale, con enti di beneficenza come

lOxford Committee For Famine Relief (OXFAM), cheaiuta le persone a migliorare le proprie condizioni di vitain pi di settanta paesi, e la Bill & Melinda GatesFoundation, che opera in pi di cento nazioni. Lofacciamo anche in modi complessi organizzando costosecene per la raccolta di fondi alle quali partecipano grandicelebrit. Ci prodighiamo anche in aiuto degli animali.Perch? Potrebbe sembrare un vicolo ciecodellevoluzione, ma in realt un elemento assolutamentecentrale nella storia della vita.

Il dilemma del prigioniero, inquadrato in una corniceevoluzionistica, ci mostra che la competizione e quindi ilconflitto sono sempre presenti, cos come lo yin inseparabile dallo yang. Darwin e la maggior parte diquanti hanno seguito le sue grandi orme hanno parlato dimutazione e di selezione. Ma per creare entitcomplesse, dalle cellule alle societ, occorre un terzoingrediente: la cooperazione. Ho accumulato una grandequantit di prove per mostrare come la competizionepossa a volte portare alla cooperazione. Comprendendoquesto punto, potremo spiegare in che modo si sianoevolute le cellule e organismi pluricellulari come lepersone, e perch agiscano in modi complicati comenelle societ. La cooperazione larchitetto della

nelle societ. La cooperazione larchitetto dellacomplessit vivente.

Per apprezzare correttamente questa affermazione,dobbiamo collocare levoluzione stessa su una base pisolida. Concetti come quelli di mutazione, selezione efitness assumono contorni precisi solo quando fissati informa matematica. Lo stesso Darwin non lo fece, unamancanza di cui fu fin troppo consapevole; e nella suaautobiografia confess la propria incapacit di servirsidello strumento matematico. Nel periodo trascorso aCambridge (dal 1828 al 1831) aveva tentato invano diimparare un po di matematica, anche facendo ricorso alezioni private: Negli anni successivi, ho profondamenterimpianto di non essere arrivato al punto da poter capirealmeno qualcosa dei grandi principi fondamentali dellamatematica, e ho invidiato gli uomini che hanno questaabilit e sembrano perci dotati quasi di un sestosenso4. Egli parve rendersi conto che si richiedeva pirigore per rimpolpare le implicazioni delle sue ideeradicali sulla vita. Gli sembrava che la sua mente fossediventata una specie di macchina per estrarre delle leggigenerali da una vasta raccolta di fatti5. Ma persino luidesiderava un approccio pi analitico, in modo da poter

desiderava un approccio pi analitico, in modo da poterricorrere a leggi pi precise per spiegare una grandemassa di dati. Quello di cui aveva bisogno era unmodello matematico.

La moderna comprensione del processo di ereditbiologica detta oggi mendelismo in onore di GregorMendel, il quale scelse di diventare monaco agostinianodopo aver fallito i suoi esami di botanica allUniversit diVienna. Dopo avere ordinato i risultati dellincrocio dipiselli lisci e piselli rugosi, Mendel rivel che nellatrasmissione ereditaria i caratteri rimangono separati, enon si mescolano nel senso di originare qualitintermedie. I figli ereditano dai genitori istruzioniindividuali (costituite da singoli geni), cos che genitoriportatori dei caratteri liscio e rugoso producono unaprole o con semi lisci o con semi rugosi, ma non concaratteri intermedi. Quel che spesso si trascura in questastoria che Mendel era un bravo studente di matematica.Il grande genetista e statistico Sir Ronald Fisher lo definaddirittura un matematico con interesse per la biologia.Mendel scopr queste regole dellereditariet perch eramotivato da una chiara ipotesi matematica, motivazioneche lo spinse al punto di ignorare i risultati ambigui chenon si conciliavano con i suoi ragionamenti. Se Mendel

avesse condotto unanalisi statistica obiettiva dei suoirisultati, probabilmente non avrebbe avuto successo.

Unequazione semplice per mostrare leffetto dellatrasmissione di geni da una generazione allaltra fu trovatanel 1908 da Godfrey H. Hardy, il matematico diCambridge appassionato di cricket che celebr ivirtuosismi della sua scienza nellimmortale Apologia diun matematico. In un rovesciamento insolito delle regoleusuali, lopera di questo matematico puro fu generalizzatadal medico tedesco Wilhelm Weinberg per mostrarelincidenza dei geni in una popolazione. Robert May(oggi Lord May di Oxford) si spinse un giorno fino adefinire la legge di Hardy-Weinberg lequivalente inbiologia della prima legge di Newton. Grazie ad Hardy ea Weinberg si era pervenuti a una legge matematicaapplicabile a una grande variet di organismi viventi.

Questo tentativo di costruire un modello di comelereditariet funzioni in natura fu esteso in ricerchefondamentali compiute negli anni Venti e Trenta delNovecento da uno strabiliante trio. Il primo di questipersonaggi fu Sir Ronald Fisher, la cui straordinariacapacit di visualizzare problemi deriv dallessere statoistruito in matematica da bambino senza laiuto di carta epenna, a causa della sua vista difettosa. Il secondo fu la

penna, a causa della sua vista difettosa. Il secondo fu lagrande figura di John Burdon Sanderson Haldane,aristocratico e marxista, che fu un tempo direttore delDaily Worker. Torner a occuparmi di Haldane nelCapitolo 5. Lultimo componente del trio fu SewallWright, genetista americano appassionato di filosofia,questa parente della matematica (perdonatemi se svelo lasoluzione del vecchio indovinello sulla loro diversit:mentre i matematici hanno bisogno di carta, matita e uncestino per la carta da buttare, i filosofi hanno bisognosolo di carta e matita).

In collaborazione fra loro, questi tre uominicollocarono per la prima volta in una cornice matematicai concetti fondamentali dellevoluzione, della selezione edella mutazione: fusero linsistenza di Darwin sullacompetizione fra singoli animali per procreare lagenerazione seguente con gli studi mendeliani di comedistinti tratti genetici siano trasmessi dai genitori alla prole:una combinazione a cui ci si riferisce oggi generalmentecon le espressioni visione sintetica dellevoluzione,sintesi moderna o neodarwinismo. Insieme a molti altri,anchio ho esteso queste idee, considerando il dilemmadel prigioniero in popolazioni in evoluzione, nellintento diidentificare i meccanismi basilari che spiegano come la

identificare i meccanismi basilari che spiegano come lacooperazione possa prosperare in uno spietato mondodarwiniano.

Nel corso degli anni ho esplorato il dilemma usandomodelli informatici, matematica ed esperimenti perrivelare come la cooperazione possa evolversi, e comesia intessuta nella trama stessa del cosmo. Sonocomplessivamente cinque i meccanismi che conduconoalla cooperazione. Me ne occuper ora, dedicando unodei cinque capitoli seguenti a ciascuno di essi; nella parterestante del libro mostrer come questi offrano nuovepercezioni su una diversa gamma di problemi, daisemplici fatti della cooperazione molecolare alle molte ecomplesse forme della cooperazione umana.

Esaminer i processi che hanno preparato la viaallemergere dei primi organismi viventi e allestraordinarie imprese di cooperazione che hannocondotto agli organismi pluricellulari, oltre che al modo incui una cooperazione cellulare pu andare male econdurre al cancro. Delineer una nuova teoria perspiegare la grandissima quantit di cooperazione che siosserva nel comportamento sociale avanzato degli insetti.Passer poi a discutere il linguaggio e come esso si siaevoluto fino a diventare il collante che lega gran parte

evoluto fino a diventare il collante che lega gran partedella cooperazione umana; il gioco delle risorse comuni,la massima sfida attuale alla cooperazione; il ruolo dellapunizione; e poi le reti, di amici o di conoscenti, e lestraordinarie intuizioni sulla cooperazione che proven-gono proprio dallo studio di tali reti. Gli esseri umanisono supercooperatori: possiamo attingere a tutti imeccanismi della cooperazione che prender in esamenelle pagine seguenti in gran parte grazie alle nostrespettacolari capacit linguistiche e comunicative.

Spero anche di poter spiegare perch sono giunto allaconclusione che, bench gli esseri umani siano icooperatori dominanti sulla Terra, non abbiamoalternative alla possibilit di evolverci ulteriormente, conlaiuto dello straordinario grado di controllo che sta oggiesercitando sullambiente moderno. Questo nuovo passoavanti nella nostra evoluzione necessario perchdobbiamo affrontare seri problemi globali, molti dei qualisi riducono a una fondamentale questione disopravvivenza. Noi siamo oggi cos potenti chepotremmo autodistruggerci. Abbiamo bisogno diimbrigliare il potere creativo della cooperazione in nuovimodi.

Parte I. Cinque modi perrisolvere il dilemma

Capitolo 1

Reciprocit diretta: tit for tat

Vi sar sangue, dicono: sangue vuol sangue.William Shakespeare, Macbeth1

Nel buio pi fitto le creature cominciano a volare.Evitano il pi possibile la luce della luna sfruttando almassimo il senso dellolfatto per individuare le lorovittime, dopo di che scendono nelle vicinanze per tendereloro un agguato. Dopo un avvicinamento a rapidi saltelli aquattro zampe, catturano la preda. Servendosi di unsensore termico sul naso, ognuna di loro pu determinarei punti in cui il sangue scorre pi vicino alla superficiedella cute della vittima. Spesso un pasto comincia con unrapido morso al collo. Queste creature della notte

rapido morso al collo. Queste creature della nottepossono rimanere attaccate al collo della vittima fino amezzora, usando la loro lunga lingua a mo di cannucciaper sorbire il caldo sangue della vittima. Nel corso divarie notti tornano a succhiare dalle stesse ferite, e sipensa siano in grado di riconoscere i suoni dellarespirazione delle loro vittime allo stesso modo in cui noiusiamo il suono della voce per riconoscerci.

La cosa che mi sembra pi straordinaria dei pipistrellivampiri pipistrelli appartenenti a vari generi, che vivonosoprattutto nellAmerica centrale e meridionale, e che sinutrono del sangue di piccoli animali ci che accadequando tornano nei loro ripari, dove si riuniscono acentinaia, addirittura a migliaia, a dormire appesi a testain gi. Se qualche individuo incapace di trovare predenel corso della caccia notturna, i suoi compagnirigurgiteranno un po del sangue di cui si sono cibati e lodivideranno con lui. Lo scambio di sangue fra i pipistrellivampiri fu rivelato per la prima volta in studi compiutiallinizio degli anni Ottanta del Novecento da GeraldWilkinson, dellUniversit del Maryland. Durantericerche sul campo in Costa Rica, Wilkinson riscontrche, ogni notte, una piccola percentuale di adulti e unterzo degli individui giovani non riescono a procurarsi un

terzo degli individui giovani non riescono a procurarsi unpasto. Non muoiono per di fame, grazie al fatto che ipipistrelli vampiri che hanno avuto successo nella lorocaccia notturna rigurgitano parte del loro pasto pernutrire i loro simili affamati. Una cosa interessante rivelatada questi esperimenti che i pipistrelli vampiri offronosangue con maggiore probabilit a un loro simile cheaveva in precedenza nutrito loro (questi animali dedicanoparte del loro tempo a pulirsi lun laltro, facendoparticolare attenzione al pelo attorno allo stomaco, cosache permette loro di tenere conto dei reciproci doveri didare e avere).

Questo un esempio di quella che io chiamoreciprocit diretta , con cui intendo semplicemente ilprincipio del contraccambio. Quanto ti gratto la schiena,mi aspetto che in cambio tu gratti la mia. Lo stesso valeper i pasti di sangue fra i pipistrelli vampiri. Questa formadi reciprocit riconosciuta in modi di dire popolari cometit for tat (espressione inglese traducibile genericamentecon occhio per occhio per laspetto egoistico o con setu fai una cosa per me, io faccio una cosa per te perlaspetto collaborativo). I romani usavano lespressionequid pro quo (qualcosa per qualcosa). Comesuggeriscono i pipistrelli vampiri, questo tipo di

suggeriscono i pipistrelli vampiri, questo tipo dicooperazione risale a molto tempo prima di Romolo eRemo, anzi a molto tempo prima dellorigine delluomomoderno.

Perch la reciprocit diretta possa funzionare, duepersone devono avere ripetuti contatti, cos che possaesserci unopportunit di ripagare gli atti di cortesia. Ledue persone possono abitare nella stessa strada o nellostesso villaggio. Forse lavorano insieme, oppurepotrebbero incontrarsi ogni domenica in chiesa. Nel casodei pipistrelli vampiri possono bazzicare la stessa cavernao lo stesso riparo. In questo modo hanno la possibilit distipulare un contratto fondato sul reciproco aiuto.

Questi pipistrelli sono un esempio spesso citato direciprocit diretta in natura. Un altro esempio si putrovare sulle barriere coralline, dove pesci di ogni sorta sirecano in stazioni di pulizia dove pesci pi piccoli egamberetti si occupano di liberarli dai parassiti: i clientisono liberati da fastidiosi parassiti e chi pratica la puliziaguadagna un pasto gratis. Quando un labro pulitore fa latoeletta a una grande cernia si trova a dover entrare nellecamere branchiali e nella bocca della cernia, dimostrandouna grande fiducia nel fatto che non sar mangiato.Quando la cernia vuole mettere fine alla seduta,

Quando la cernia vuole mettere fine alla seduta,comunica ai suoi pulitori lintenzione di andare viadiminuendo un po lapertura della bocca e scuotendo ilsuo corpo, cosa che fa anche quando corre il pericolo diessere attaccata. Un modo pi sicuro di procederesarebbe quello di inghiottire il piccolo pulitore e diallontanarsi immediatamente. La prima strategia puessere interpretata come una forma di cooperazione, laseconda in termini di defezione.

La fastidiosit dei parassiti in particolare degli acari(ordine della classe degli aracnidi, contenente anche lezecche) ha condotto allemergere di un altro esempiodi questo meccanismo, nella forma della reciprocatoeletta o grooming, questa volta fra gli impala, un tipodi antilopi che vivono in Africa. E quando si passa ainostri parenti pi stretti, i testi sono zeppi di esempi. Unofu riferito nel 1977 da Craig Packer nel Centro diricerche del fiume Gombe, in Tanzania, dove fu svoltouno studio a lungo termine sui babbuini olivastri, coschiamati a causa del colore caratteristico del loro pelo.Packer, che insegna allUniversit del Minnesota, rifer dicome un maschio ne aiuter un altro, accorso inprecedenza in suo aiuto, a entrare in rapporti amichevolicon babbuini pi maturi, cos che uno di loro due possa

con babbuini pi maturi, cos che uno di loro due possafare sesso con la femmina di un senior. Anche se ilbabbuino che presta il suo aiuto non riesce a fare sessosubito dopo essere entrato in buoni rapporti col gruppo,continua tuttavia a collaborare perch si attende cheprima o poi ricever il contraccambio.

I macachi dello Sri Lanka, appartenenti alla specieMacaca sinica, curano le ferite di un altro maschio perassicurarsene laiuto in future ostilit. Non sorprende chei giovani maschi siano particolarmente attenti alle feritedegli adulti pi robusti, in grado di fornire loro un aiutopi vigoroso in un futuro scambio di idee troppoconcitato. Uno studio sui macachi svolto a KalimantangTengah, in Indonesia, si spinse fino a suggerire che imaschi avessero migliori probabilit di accoppiarsi confemmine che avevano in precedenza liberato dei loroparassiti, dato che questo tipo di cura era consideratouna sorta di pagamento anticipato per poter praticarelaccoppiamento con la femmina in tal modo beneficata:una vera scoperta, data la colorita interpretazionerisultante del fatto che la professione pi anticasembrerebbe risalire a molto tempo prima delluomo.

Gli scimpanz maschi praticano la condivisione dellacarne per formare alleanze sociali, e ci sono prove delfatto che essi accrescono la loro cooperazione nella

fatto che essi accrescono la loro cooperazione nellamisura in cui un partner stato loro utile. La reciprocitpu essere praticata con ogni forma di valuta, come ilgrooming, laiuto negli scontri, il babysitting, gli allarmi,linsegnamento, il sesso, e ovviamente il cibo. Frans deWaal, della Emory University di Atlanta, osserv comeuno scimpanz di alto rango, Socko, avesse maggioriprobabilit di ottenere un servigio dalla femmina May sele aveva gi praticato il grooming nel corso dellagiornata.

Ci sono per delle avvertenze da tener presenti. Una che gli scienziati usano termini come reciprocit in varimodi. Unaltra che, quando si osservanocomportamenti in natura, possono occorrere molti studilunghi e dettagliati per capire che cosa stia realmenteaccadendo. Tim Clutton Brock, professore di ecologia ebiologia evoluzionistica alla Cambridge University, diceche pu essere difficile distinguere gli esempi genuini direciprocit da quelli ingannevoli, spiegabili in altri modi.

Consideriamo per esempio listruttiva ricerca di CraigPacker sui babbuini olivastri: in origine Packer avevapensato che i maschi si stessero scambiando favori nellaloro ricerca di sesso. Il suo argomento originario era chegli alleati interpretassero di volta in volta vari ruoli, cos

gli alleati interpretassero di volta in volta vari ruoli, cosche tutti potessero trarre beneficio dallassociazione.Studi successivi suggerirono per che i maschi checooperano fra loro entrerebbero in realt in competizionequando si tratta di assicurarsi la preda. Lunico modo incui possono avere unopportunit di copulare quello diunire le forze e cooperare. Ma una volta che il consorteattuale stato costretto ad allontanarsi, ogni maschio sid da fare per se stesso al fine di assicurarsi i favori dellafemmina. Packer presenta la situazione in questi termini:In questo scenario la cooperazione come una lotteria,nella quale non si pu vincere se non si compra unbiglietto. Poich il rapporto di due contro uno d ottimeprobabilit di successo, il prezzo del biglietto moltobasso rispetto al valore del premio. Se si partecipa a unnumero abbastanza grande di lotterie di questo genere sifinisce sempre col trovarsi in una situazione di vantaggio,e lo stesso vale per il proprio partner.

Regole di reciprocit

Ollio: Mi ricordo bene di lei.Negoziante di alimentari: E anchio mi ricordo di voi.Ora uscite dal mio negozio e non fatevi rivedere mai

Ora uscite dal mio negozio e non fatevi rivedere maipi!Ollio: Suvvia, non faccia cos. Il passato passato.Aiutiamoci a vicenda. Lei ha un negozio, propriocome noi. Noi manderemo persone al suo negozio elei ne mander al nostro. Che cosa ne dice?Negoziante di alimentari: Voi pensate al vostronegozio e io penser al mio. Ora uscite prima che vibutti fuori!Stan Laurel e Oliver Hardy, in Tit for Tat (Questionedonore)

Un modo per accertare quali esempi di reciprocit direttasiano reali quello di pensare alle qualit necessarie alfunzionamento di questo meccanismo. Levoluzione dellacooperazione per reciprocit diretta richiede che isoggetti riconoscano il loro partner presente e ricordinolesito dei precedenti incontri con lui o con lei. Essi hannobisogno di una memoria per ricordare ci che qualcunaltro ha fatto per loro, e di un po di capacit diragionamento per stabilire se devono o no ricambiare. Inaltri termini, una reciprocit diretta richiede capacitcognitive ragionevolmente avanzate.

Io sono certo che capacit cognitive sufficienti siano

Io sono certo che capacit cognitive sufficienti sianodisponibili in certe specie di uccelli e fra i nostri parentipi stretti, soprattutto nelle grandi scimmie antropomorfe.Sono certo che ci sia materia grigia pi che sufficienteanche negli esseri umani. Se Harry fa un favore a Fred,questi in grado di ricordare la faccia di Harry. Ricordaanche il favore che gli ha fatto e come si sia comportatocon lui in passato. Fred ha certamente una capacitcognitiva sufficiente per stabilire sulla base di ci chericorda se Harry sia o no degno di fiducia, e di regolaredi conseguenza il suo comportamento.

Venendo alla soap opera della vita quotidiana,troviamo dappertutto esempi di reciprocit diretta. Lagestione di una famiglia dipende da uno scambiocontinuo, per lo pi inconscio, di beni e servizi. Allapersona che cucina spesso risparmiato lingratocompito di lavare i piatti e viceversa. La concordia in unacasa abitata collettivamente da giovani studenti dipendeda un equo contributo di tutti ai doveri della pulizia, deldar da mangiare al gatto, o a qualsiasi altra incombenza.Se un amico ci aiuta a traslocare, abbiamo lobbligo diaiutarlo a imballare i mobili quando sar lui a lasciare lavecchia casa, e ad aprire le casse e gli imballaggi quandoarriva nella nuova. Spesso nelle famiglie ci si aspetta che i

arriva nella nuova. Spesso nelle famiglie ci si aspetta che ifigli contraccambieranno le cure che hanno ricevuto dapiccoli, prendendosi cura dei loro vecchi genitori.

Quando riceviamo inviti a cena, a teatro e via dicendo,ci assumiamo lobbligo non scritto di ricambiare inqualche modo, in genere o con un regalo di altro tipo. Seun collega ci fa un regalo, prendiamo mentalmente nota diricambiare al suo compleanno. Quando qualcuno ci tieneaperta una porta, o invita ad avvicinarsi alla quantit dicibi presentati agli ospiti in un buffet, dicendo: Dopo dilei, molti rispondono subito: No, no, prima lei. Ilmedesimo senso di reciprocit contribuisce a renderecostosi i regali di Natale. E lo stesso comportamento siriscontra in trib e gruppi di persone sempre pi grandi:le imprese possono avere obblighi contrattuali reciproci alungo termine; gli stati stipulano trattati fra loro ecc.

E ripaghiamo la tirchieria con la stessa moneta. Questasituazione si riflette nel modo migliore nellespressioneocchio per occhio, dente per dente, dallEsodo, 21,24-27, in cui una persona che ha cavato un occhio aunaltra in battaglia riceve listruzione di concedere ilcontraccambio, offrendo un suo occhio. Nel Codice diHammurabi, antico re babilonese, il principio direciprocit espresso nello stesso modo (Se un uomo

reciprocit espresso nello stesso modo (Se un uomocava un occhio a un altro uomo, gli sar cavato unocchio [196] e Se un uomo causa la perdita di undente a un suo eguale, gli sar cavato un dente [200]).Possiamo riscontrare la stessa logica del tit for tatnellidea di una guerra giusta, nella quale i metodi usatinello svolgimento del conflitto sono proporzionati allaminaccia data.

Non sorprende, dato il suo ruolo centrale nella vitaumana, che la reciprocit abbia ispirato la comicit. Ilclassico duo Stan Laurel e Oliver Hardy uscomportamenti di pacchiana comicit per conseguire neisuoi film effetti irresistibili. Uno dei film brevi del 1935ruota completamente attorno a vendette reciproche. Ilfilm intitolato opportunamente Tit for Tat (in italianoQuestione donore).

Esistono dunque molte prove a sostegno del fatto cheviviamo in un mondo in cui vige la reciprocit.Ovviamente non ne consegue che un altro partecipante algioco della vita adotter ogni volta un comportamentoimprontato alla reciprocit. Poich nellaiutare un altroc sempre un costo, la cooperazione sempreaccompagnata dalla minaccia di uno sfruttamento. Perchmai qualcuno dovrebbe aiutare liberamente un altro nel

mai qualcuno dovrebbe aiutare liberamente un altro nelcompimento di un duro lavoro o ricambiare un favore?Perch non barare? Perch non lasciare che sia laltro asgobbare e sfacchinare, in modo da condividere i fruttidel suo duro lavoro senza preoccuparsi di fargli un favoresimile? In effetti, perch mai dovremmo preoccuparci diaiutarci lun laltro?

Dopotutto, la selezione naturale attribuisce un premioalla trasmissione dei propri geni alle generazioni future, ecome pu plasmare un comportamento altruistico alungo termine quando la defezione offre premi cosallettanti e immediati? Nella societ moderna unimponente apparato di leggi e norme assicura che questatentazione di ingannare non diventi irresistibile. Ma comesi pu dirigere il lavoro della reciprocit in assenza diistituzioni autoritarie? Perch nel caso delle stazioni dipulizia nella barriera corallina, i clienti si astengono dalmangiare i pesci pi piccoli che hanno reso loro unservigio utile, dopo che questi hanno terminato il lorolavoro?

Questo problema stato discusso per decenni ma,dalla prospettiva del mio campo di studio, fu inquadratoper la prima volta nel modo giusto in un articolo delbiologo evoluzionista americano Robert Trivers.

biologo evoluzionista americano Robert Trivers.Personaggio affascinante, affetto da disturbo bipolare, sitrov coinvolto in una controversia a causa della suaamicizia col leader delle Pantere nere, Huey Newton.Oggi, alla Rutgers, luniversit statale del New Jersey, sista specializzando nello studio della simmetria negli esseriumani, specialmente dei giamaicani. Steven Pinkeracclama Trivers come uno dei grandi della storiaintellettuale occidentale.

Una delle ragioni per cui Pinker ha una stima coselevata di Trivers legata a un articolo fondamentale suibabbuini da lui pubblicato nella Quarterly Review ofBiology nel 1971, dopo una visita in Africa.Nellarticolo, intitolato The Evolution of ReciprocalAltruism, Trivers aveva illuminato lenigma dellingannoattingendo a una ben nota metafora della teoria deigiochi. Mostr che il conflitto fra ci che vantaggiosodal punto di vista dellindividuo e ci che vantaggiosodal punto di vista collettivo pu essere racchiuso neldilemma del prigioniero. Come ho spiegato nel capitoloprecedente, si tratta di una potente metafora matematicautile per compendiare in che modo la defezione possaminare la cooperazione.

A quel tempo Trivers non si rifer alla reciprocit

A quel tempo Trivers non si rifer alla reciprocitdiretta ma us lespressione reciproco altruismo , dovelaltruismo unattenzione disinteressata per il benesseredi altri. Pur essendo lopposto del comportamentoegoistico che alla base della visione tradizionaledellevoluzione, laltruismo carico di un pesante fardelloquando si cerchino di chiarirne le ragioni sottese. Speroche nel corso della lettura di questo libro diventi chiaroche, per quanto la cosa possa sembrare paradossale, ilcomportamento altruistico pu emergere come direttaconseguenza dei motivi egoistici di un giocatore razionale.

Fra i meccanismi che possono permetterci di sottrarcialle grinfie del dilemma del prigioniero, quello pi ovvio,come ho gi accennato, la semplice ripetizione dellapartita. cos perch la cooperazione per reciprocitdiretta funziona nel modo migliore in una societ dallalunga durata. In molti tipi di societ gli stessi due individuihanno unopportunit di interagire non una bens moltevolte nel bar del paese, sul luogo di lavoro o nellabarriera corallina. Una persona ci penser due volteprima di tradire se questa decisione indurr il suoavversario a tradire alloccasione successiva, e viceversa.Lo stesso vale anche per un pesce.

Trivers fu il primo a stabilire limportanza per labiologia del dilemma del prigioniero ripetuto (o

biologia del dilemma del prigioniero ripetuto (oiterato), mostrando che in una serie di incontri fra animalipu emergere la cooperazione. Cit esempi come quellidei pesci pulitori e le grida di avvertimento degli uccelli.La cosa notevole che Trivers and oltre questo stadio.Discusse come anche ogni singolo essere umano risultipossedere tendenze altruistiche e truffaldine, dallasimpatia e dalla fiducia alla disonest e allipocrisia.

E continu suggerendo che una larga parte delleemozioni e dellesperienza umane (come gratitudine,simpatia, senso di colpa, amicizia e oltraggio morale) sisia sviluppata dallo stesso tipo di semplice logica dellareciprocit che governa le interazioni quotidiane fra igrandi pesci e gli organismi marini pi piccoli che sioccupano della pulizia delle loro branchie. NellEticanicomachea Aristotele discute di come la forma miglioredi amicizia implichi una relazione fra uguali, nella quale siapossibile un rapporto di genuina reciprocit. Nel dialogoplatonico Critone, Socrate considera se i cittadinipossano avere un senso di gratitudine che li induca aobbedire alle leggi dello stato, in modo simile a quello incui hanno doveri verso i loro genitori per la loroesistenza, il loro sostentamento e la loro educazione. Nelcomplesso risulta manifesto un fatto: a regnare la

complesso risulta manifesto un fatto: a regnare lareciprocit.

Il dilemma iterato

Da quando il dilemma del prigioniero fu formulato per laprima volta nel 1950, fu poi espresso in molti modi eforme. Il gioco era stato praticato gi prima in formaripetuta, ma Trivers fece un nuovo passo avanti quandointrodusse il gioco ripetuto in unanalisi delcomportamento animale. Questo dilemma del prigionieroin forma iterativa possibile in una colonia di pipistrellivampiri e nelle stazioni di pulizia usate da pesci dellabarriera corallina, che furono gli oggetti di studiodellarticolo di Trivers.

Tuttavia le implicazioni di quel che accade quando ilgioco del dilemma del prigioniero ripetuto varie voltefurono descritte per la prima volta nel 1965, qualcheanno prima dellanalisi di Trivers, da Albert Chammah eda Anatol Rapoport. Chammah era emigrato dalla Sirianegli Stati Uniti per studiarvi ingegneria industriale,mentre Rapoport era un eccelso psicologo-matematicoamericano nato in Russia che usava la teoria dei giochiper esplorare i limiti del pensiero puramente razionale e si

per esplorare i limiti del pensiero puramente razionale e sisarebbe infine dedicato alla causa della pace mondiale.Nel volume Prisoners dilemma, nato dalla lorocooperazione, diedero conto dei molti esperimenti in cuisi erano serviti del gioco per le loro ricerche.

Allincirca al tempo in cui Trivers forn il suocontributo, unaltra intuizione chiave sulla possibilit diusare il gioco come risorsa scientifica era venuta dalmatematico israeliano Robert J. Aumann, che negli anniSessanta era stato consigliere sul controllo delle arminella Guerra fredda, e avrebbe ricevuto un premio Nobelcondiviso per leconomia nel 2005. Aumann avevaanalizzato lesito di ripetuti incontri e aveva dimostratoquali sono le condizioni per la cooperazione in variesituazioni: per esempio la presenza di molti partecipanti,linfrequenza delle interazioni e la mancanza ditrasparenza nelle azioni dei partecipanti.

Nella partita a singolo turno, quella che ho analizzatoin precedenza nella discussione della matrice dei payoffdel dilemma del prigioniero, era logico che i due detenutisi tradissero a vicenda. Aumann mostr per che nellaripetizione del gioco pu emergere una cooperazionepacifica, anche quando i due giocatori hanno fortiinteressi conflittuali a breve termine. Un giocatore

interessi conflittuali a breve termine. Un giocatorecollaborer con laltro sapendo che, se sar tradito oggi,potr vendicarsi domani. Pare che la prospettiva di unarappresaglia spiani la strada a una cooperazioneamichevole. Da questo punto di vista, la cooperazionepu nascere anche dal semplice calcolo razionale delproprio interesse egoistico. Aumann ha chiamato questaintuizione folk theorem (teorema popolare): un teoremache circolato di bocca in bocca, come molte canzonipopolari, non ha un autore unico ed stato abbellito dapi autori. Nel 1959 Aumann lo generalizz nella formadi giochi fra molti giocatori, alcuni dei quali potevanocoalizzarsi contro gli altri.

Il teorema, per quanto potente, non ci dice qualestrategia usare quando la partita ripetuta. Il teoremapopolare dice che c una strategia che pu indurre unavversario razionale a cooperare, ma non dice qualestrategia sia buona e quale cattiva. Cos, per esempio,potrebbe mostrare che la cooperazione una buonarisposta alla grim strategy (strategia del grilletto).Questa strategia dice che io collaborer con te fino aquando tu collaborerai con me, ma se tu una voltatradisci la mia fiducia, io passer permanentemente alladefezione. In realt queste strategie sono ben lungi

defezione. In realt queste strategie sono ben lungidallessere il modo migliore per stimolare lacooperazione in giochi ripetuti.Per trovare quale strategia seguire, i pensatori in questocampo dovettero attendere un nuovo tipo di torneo, chefacesse luce su tutte le sfumature del dilemma delprigioniero ripetuto. Questo torneo fu sviluppato daRobert Axelrod, professore di scienze politicheallUniversit del Michigan, che ne discusse i risultati inun pregevole saggio, The Evolution of Cooperation(trad. it. Giochi di reciprocit. Linsorgenza dellacooperazione), con un notevole incipit: In qualicondizioni emerger la cooperazione in un mondo diegoisti in assenza di unautorit centrale?.

Nella sua prosa diretta, Axelrod descrisse chiaramentecome aveva escogitato un brillante nuovo modo pereliminare le complicazioni del dilemma. Egli organizz unesperimento insolito, un torneo virtuale allinterno di uncomputer. I partecipanti erano programmi presentatidagli scienziati, e ognuno di loro doveva b