Взаимность (эволюция) - Reciprocity (evolution)

Взаимность в эволюционная биология относится к механизмам, посредством которых развитию кооперативного или альтруистического поведения может способствовать вероятность будущих взаимных взаимодействий. Следствие - как желание месть могут нанести вред коллективу и, следовательно, быть выбраны естественным образом.

Основные типы

Три типа взаимности широко изучены:

  • Прямая взаимность
  • Косвенный
  • Сетевая взаимность

Прямая взаимность

Прямая взаимность была предложена Роберт Триверс как механизм развития сотрудничества.[1] Если в эволюционной игре происходят повторяющиеся встречи между одними и теми же двумя игроками, в которых каждый из них может выбрать либо «сотрудничать», либо «отступить», то стратегия взаимного сотрудничества может быть предпочтительной, даже если она приносит выгоду каждому игроку, вкратце срок, чтобы отступить, когда другой сотрудничает. Прямая взаимность может привести к развитию сотрудничества только в том случае, если вероятность w другой встречи между теми же двумя людьми превышает соотношение затрат и выгод альтруистического акта. [2]: w> c / b

Косвенная взаимность

"В стандартных рамках косвенной взаимности происходят случайно выбранные попарные встречи между членами популяции; одни и те же два человека не должны встречаться снова. Один человек действует как донор, другой как получатель. Донор может решить, сотрудничать или нет . Взаимодействие наблюдает часть населения, которая может информировать других. Репутация позволяет развивать сотрудничество путем косвенной взаимности. Естественный отбор отдает предпочтение стратегиям, которые основывают решение о помощи на репутации получателя: исследования показывают, что люди, которые готовы помочь, с большей вероятностью получат помощь ».[3] Во многих ситуациях сотрудничество приветствуется, и человеку даже выгодно прощать случайное отступничество, но кооперативные общества всегда нестабильны, потому что мутанты, склонные к отказу, могут нарушить любой баланс.[4]

Расчеты косвенной взаимности сложны, но опять же возникло простое правило.[5] Косвенная взаимность может способствовать сотрудничеству только в том случае, если вероятность q узнать чью-то репутацию превышает соотношение затрат и выгод альтруистического действия:

q> c / b

Одна из важных проблем с этим объяснением состоит в том, что люди могут развить способность скрывать свою репутацию, уменьшая вероятность q, что она станет известной.[6]

Отдельные акты косвенной взаимности могут быть классифицированы как «восходящие» или «нисходящие»:[7]

  • Взаимность вверх по течению происходит, когда акт альтруизма побуждает получателя выполнить более поздний акт альтруизма в пользу третьей стороны. Другими словами: A помогает B, что затем побуждает B помочь C.
  • Взаимодействие в нисходящем направлении происходит, когда исполнитель акта альтруизма с большей вероятностью станет реципиентом более позднего акта альтруизма. Другими словами: A помогает B, что увеличивает вероятность того, что C позже поможет A.

Сетевая взаимность

Реальные группы населения плохо перемешаны, но имеют пространственные структуры или социальные сети, которые подразумевают, что одни люди взаимодействуют чаще, чем другие. Один из подходов к обнаружению этого эффекта - эволюционная теория графов,[8] в котором индивиды занимают вершины графа. Ребра определяют, кто с кем взаимодействует. Если кооператор платит стоимость c, чтобы каждый сосед получил выгоду b, а перебежчики не несут затрат, а их соседи не получают выгоды, то взаимное взаимодействие в сети может способствовать сотрудничеству.[9] Отношение выгод к затратам должно превышать среднее количество людей k на человека:

б / с> к (Однако см. Ниже.)

Недавняя работа [10] показывает, что соотношение выгод и затрат должно превышать средний показатель ближайших соседей, nn>:

б / с> <кnn>

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ R. Trivers, Q. Rev. Biol. 46, 35 (1971).
  2. ^ Простое правило эволюции сотрудничества в графах и социальных сетях. Ohtsuki H1, Hauert C, Lieberman E, Nowak MA. Природа. 2006 25 мая; 441 (7092): 502-5.
  3. ^ Новак, М.А. (2006). «Пять правил развития сотрудничества». Наука. 314 (5805): 1560–1563. Bibcode:2006Научный ... 314.1560N. Дои:10.1126 / science.1133755. ЧВК  3279745. PMID  17158317.
  4. ^ «Хорошо ли быть хорошим? - математика альтруизма, часть i». plus.maths.org. 24 апреля 2012 г.
  5. ^ Новак, М.А.; Зигмунд, К. (1998). «Эволюция косвенной взаимности путем оценки изображения». Природа. 393 (6685): 573–7. Bibcode:1998Натура.393..573Н. Дои:10.1038/31225. PMID  9634232. S2CID  4395576.
  6. ^ Фаулер, JH (2005). «Проблема бесплатного катания второго порядка решена?». Природа. 437 (7058): E8, обсуждение E8–9. Bibcode:2005 Натур.437E ... 8F. Дои:10.1038 / природа04201. PMID  16177738. S2CID  4425399.
  7. ^ Новак, М. А .; Рох, S (2007). «Взаимодействие в восходящем направлении и эволюция благодарности». Труды Королевского общества B: биологические науки. 274 (1610): 605–610. Дои:10.1098 / rspb.2006.0125. ЧВК  2197219. PMID  17254983.
  8. ^ Либерман, Э.; Hauert, C .; Новак, М. А. (2005). «Эволюционная динамика на графах» (PDF). Природа. 433 (7023): 312–316. Bibcode:2005Натура 433..312л. CiteSeerX  10.1.1.398.4515. Дои:10.1038 / природа03204. PMID  15662424. S2CID  4386820.
  9. ^ Ohtsuki, H .; Hauert, C .; Либерман, E .; Новак, М. А. (2006). «Простое правило эволюции сотрудничества на графах». Природа. 441 (7092): 502–505. Bibcode:2006Натура.441..502O. Дои:10.1038 / природа04605. ЧВК  2430087. PMID  16724065.
  10. ^ Конно, Томохико (2011). «Условие сотрудничества в игре на сложных сетях». Журнал теоретической биологии. 269 (1): 224–233. CiteSeerX  10.1.1.763.2044. Дои:10.1016 / j.jtbi.2010.10.033. PMID  21044635. S2CID  15555524.

дальнейшее чтение