[en] This doctoral thesis addresses the exploration and formal modelling of socio-ecological and techno-cultural patterns, as well as some of the hypothetical mechanisms that would explain them. The patterns are posited on two types of archaeological evidence: the productions of ceramic containers and the agropastoral use of the territory. The mechanisms dealt with are included in the general themes of cultural transmission and evolution, exchange, competition and cooperation. The thesis is the result of the combination of the generalist and interdisciplinary profile of the doctoral student and the opportunities offered by his participation in three research projects (SimulPast, 2011-2017, CAMOTECCER, 2013-2016, and CERAC, 2017-2020). In spite of obtaining its inspiration in the documented trajectory of the human occupation of the Surkhan Daria basin, Uzbekistan, the evidence is collected within the wide geographical context of the arid Afro-Eurasia. Likewise, data for multiple periods are referenced, from the Bronze Age to the present, with special emphasis between 500 BC and 500 AD. The corpus of the thesis is divided into two methodological lines, analysis of archaeometric data of ceramics and simulation of socio-ecological systems, both framed at the intersection of quantitative archaeology with digital archaeology. Specifically, it addresses: the differences between ceramic individuals, in terms of archaeometric data, for the detection of relationships of exchange and cultural change, using multivariate statistical methods; the emergence and stability of borders between nomadic and semi-nomadic pastoralism and sedentary agriculture, using agent-based modelling; and the conditions for cooperation for the storage of food in small-scale societies, also using agent-based modelling. This thesis contains text in three languages: Spanish, English, and Catalan. While the two introductory chapters and the conclusions were written in Spanish, the articles that make up the main corpus are in their original English version. All the chapters open with a summary in the three languages and all the articles have their summary translated into Spanish and Catalan. Exceptionally, the chapter on conclusions is offered in all three languages.

[es] Esta tesis doctoral trata la exploración y modelización formal de patrones socioecológicos y tecnoculturales, así como de algunos de los hipotéticos mecanismos que los explicarían. Los patrones se postulan sobre dos tipos de evidencia arqueológica: las producciones de recipientes cerámicos y el uso agropastoral del territorio. Los mecanismos tratados se incluyen en los temas generales de transmisión y evolución culturales, intercambio, competencia y cooperación. La tesis es el resultado de la combinación del perfil generalista e interdisciplinar del doctorando y las oportunidades brindadas por su participación en tres proyectos de investigación (SimulPast, 2011-2017; CAMOTECCER, 2013-2016; y CERAC, 2017-2020). A pesar de obtener su inspiración en la trayectoria documentada de la ocupación humana de la cuenca del Surkhan Daria, Uzbekistán, se recogen las evidencias dentro del amplio contexto geográfico de la Afro-Eurasia árida. Asimismo, se referencian datos de múltiples períodos, desde la Edad del Bronce hasta la actualidad, con especial énfasis entre 500 a. C. y 500 d. C. El corpus de la tesis se divide en dos líneas metodológicas, análisis de datos arqueométricos de cerámicas y simulación de sistemas socioecológicos, ambas enmarcadas en la intersección de la arqueología cuantitativa con la arqueología digital. Concretamente, se aborda: las diferencias entre individuos cerámicos, en términos de datos arqueométricos, para la detección de relaciones de intercambio y cambio cultural, utilizando métodos de estadística multivariante; la emergencia y estabilidad de fronteras entre el pastoreo nómada y seminómada y la agricultura sedentaria, utilizando de la modelización basada en agentes; y las condiciones para la cooperación en el almacenamiento de alimentos en sociedades de pequeña escala, utilizando también la modelización basada en agentes. Esta tesis contiene texto en tres idiomas: castellano, inglés y catalán. Mientras los dos capítulos introductorios y las conclusiones fueron redactados en castellano, los artículos que componen el corpus principal se encuentran en su versión original en inglés. Todos los capítulos abren con un resumen en las tres lenguas y todos los artículos tienen su resumen traducido al castellano y catalán. Excepcionalmente, el capítulo de las conclusiones se ofrece en los tres idiomas.