饥饿游戏:诚实永远是最好的动物政策吗?

进化的结果是,孔雀形成了复杂的尾巴以吸引雌性。为了研究诚实和欺骗在动物交流中的作用,科学家使用了博弈论。



想象一下,您是一个没有经验的孔雀,由于遗传或营养不良而虚弱。您希望吸引只对尾巴长度感兴趣的女性。长尾巴会增加您的性吸引力,但这种负担可能会阻止您逃脱更健康的雄性会避免的食肉动物(如果您被吃掉,交配的机会将大大减少)。

进化会为您诚实吗,其结果是您会长出一条小尾巴以反映您的实际身体状况?还是会因过分奢侈地生长羽毛而使您冒着生命危险?

孔雀-和其他动物在交流过程中的最佳策略,从瞪羚表现出狮子面前的灵巧,到小鸡询问蠕虫-可以使用博弈论来确定。博弈论是一门数学学科,研究各种决策如何影响游戏的结果。在目标是留下后代的进化游戏中,公然撒谎并不是最好的策略。如果孔雀尾巴总是撒谎,雌性将不再关注它们。但是,从最近的证据来看,一直被认为是最佳策略的诚实守信也许也不理想。

在一项新研究中游戏理论家已经证明,部分诚实可能是最好的动物交流政策。由于对不断发展的人口进行了计算机模拟,研究人员发现,随着时间的流逝,诚实和谎言之间建立了一定的固定关系,其中“信号装置”(孔雀)并不完全诚实,而“收件人”(女性)却并不完全信任。该论文的主要作者,卡内基梅隆大学的凯文·佐尔曼说:“实际上,在稳定的情况下,交流变得部分诚实。”

不完整的诚实理论在理论上是如此有效,以至于生物学家可以在实践中与孔雀和其他动物一起观察它,这种理论可以代替动物交流的古老但无效的观念。

苏黎世大学生物学生物学家玛塔·曼瑟(Marta Manser)写道:“有一个有趣的想法,得到理论模型的支持,您应该尝试将其应用于猫鼬的询问行为。” “但是这样的测试不容易直接进行。”

正如Manser解释的那样,控制动物行为的所有因素非常困难-因此,请验证新理论的预测并将其与旧理论进行比较。

几十年来,对动物交流的规范解释是残障原则进化生物学家Amotz Zahavi于1975年首次提出。根据这个原理,动物之间的所有信号都有代价,但是动物是诚实的,因为欺骗的成本太高了。弱的孔雀不会长尾巴,原因是穷人不会购买玛莎拉蒂:这太昂贵了。穷人有破产的风险;孔雀有死亡的风险。

1990年,游戏理论家Alan Grafen用数学方法证明了障碍原理在进化方面是稳定的。在信号增加了信号装置吸引力但降低其生存能力的游戏中(如带有巨大尾巴的孔雀),如果所有信号装置都绝对诚实,则可以在成本和收益之间取得平衡。那时进入游戏的骗子-一只尾巴很长的弱孔雀-无法获得优势。佐尔曼认为,在博弈论的支持下,让分原则已成为“万能药”。在观察动物的交流时,科学家认为它们的行为代价高昂。

但是问题是有时没有费用。 “如果残障原则是正确的,人们认为他们可以看到各种自然信号系统中信号的成本,”进化人类学研究所理论进化生物学家迈克尔·拉赫曼说。马克斯·普朗克。 “但这并不总是可行的。”



考虑一个想要成长为更大和更强壮的小鸡。无论饥饿感如何,他都必须向父母乞讨食物,除非乞讨的代价很高。但是实验表明,对于大多数鸟类来说,乞讨并不需要特殊的花费。佐尔曼说:“这很容易做到,而且不会吸引食肉动物。”

在具有Grafen信号的游戏中,信号的低成本应导致小鸡乞讨的雪崩状增加,进而导致这种动作的含义消失,并导致动作本身消失。为了使低成本信号保持稳定,演进必须发挥不同的作用。

理论生物学家卡尔·伯格斯特伦(Carl Bergstrom)和他的同事在1997年的一篇论文中揭示了一个不同的谜语:为了诚实起见,信号的成本(甚至是诚实的信号)的成本应该很高,如果有任何信号,对信号员和接收者来说会更好。在进化过程中没有出现。科学家不清楚这种情况如何发生。华盛顿大学的伯格斯特伦说:“对进化稳定战略的简单定义不足以证明进化确实与之相伴。”

加利福尼亚大学的佐尔曼,伯格斯特罗姆和西蒙·胡特格在1月的《皇家学会学报B》上发表的论文表明,不完全诚实的模式解决了这两个问题。无论是昂贵的信号还是廉价的信号,它在进化上都是稳定的,并且在计算机仿真中可以达到平衡点。

对于孔雀来说,它可以这样工作:高品质的雄性总是长尾巴,而低品质的雄性则长尾巴-有些会长尾巴,有些会短。佐尔曼说:“如果您看到孔雀尾巴很长,那么高品质的可能性就更大了,但没有确定性。”孔雀并不会被附近的每条长尾巴所吸引。 “如果她看到一条长尾巴,有时她决定与他交配,有时她拒绝它。”

不完全诚实对于低成本信号也有类似的作用。饥饿的小鸡总是要食物,有时不是很饿。佐尔曼说:“父母有时必须但并非总是要喂养乞讨的小鸡,而绝不应该喂养不要求任何东西的小鸡。”

从理论上讲,这样的策略是有利的,但是还需要进一步研究,以确定其真正的鸟类是否使用了它。墨西哥国立自治大学的生物学家休·德拉蒙德(Hugh Drummond)研究了小鸡和父母与蓝脚bo鸟的相互作用,他说,笨蛋父母有时会忽略小鸡积极地寻求食物长达20分钟,然后突然给他们喂一点食物-如此该行为似乎与不完全诚实的模式相对应。德拉蒙德问:“这是父母反应迟钝的结果吗?还是他们只是在等待食物充分消化后才打bur?”


蓝脚鱼

为了回答关于诚实和欺骗的演变的更一般性的问题,生物学家必须解开对动物行为的这些微妙的解释。“尽管Zolman模型的预测是人为清理的,” Drummont说,“他们的检查可能充满歧义。”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398763/


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