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第五章进犯行为:稳定性和自私的机器(2)


在上面的例子中,我们简单地假定每一个个体不是鹰就是鸽子。我们得到的最终结果是,鹰同鸽子达到了进化上的稳定比率。事实上,就是说鹰的基因同鸽子 的基因在基因库中实现了稳定的比率。这种现象在遗传学的术语里被称为稳定的多态性(polymorphism)。就数学而言,可以通过下面这个途径实现没 有多态性的完全相等的ess。如果在每次具体竞赛中每一个体都能够表现得不是象鹰就是象鸽子的话,这样一种ess就能实现:所有的个体表现得象鹰一样的概 率完全相等。在我们的具体例子中这个概率就是7/12。实际上这种情况说明,每一个个体在参加每次竞赛时,对于在这次竞赛中究竟要象鹰还是象鸽子那样行 动,事先已随意作出了决定;尽管决定是随意作出的,但总是考虑到鹰7鸽5的比例。虽然这些决定偏向于鹰,但必须是任意的,所谓任意是指一个对手无法事先猜 出对方在任何具体的竞赛中将采取何种行动,这一点是至关重要的。例如,在连续七次搏斗中充当鹰的角色,然后在连续五次搏斗中充当鸽子的角色如此等等是绝对 不可取的。如果任何个体采用如此简单的搏斗序列,它的对手很快就会识破这种策略并加以利用。要对付这种采用简单搏斗序列的战略者,只有在知道它在搏斗中充 当鸽子的角色时,你以鹰的行动去应战就能处于有利地位。

当然,鹰同鸽子的故事简单得有点幼稚。这是一种"模式",虽然这种情况在自然界实 际上不会发生,但它可以帮助我们去理解自然界实际发生的情况。模式可以非常简单,如我们所假设的模式,但对理解一种论点或得出一种概念仍旧是有助益的。简 单的模式能够加以丰富扩展,使之逐渐形成更加复杂的模式。如果一切顺利的话,随着模式渐趋复杂,它们也会变得更象实际世界。要发展鹰同鸽子的模式,一个办 法是引进更多的策略。鹰同鸽子并不是唯一的可能性。史密斯和普赖斯所介绍的一种更复杂的策略称为还击者策略(retaliator)。

还 击策略者在每次搏斗开始时表现得象鸽子,就是说它不象鹰那样,开始进攻就孤注一掷,凶猛异常,而是摆开通常那种威胁恫吓的对峙姿态,但是对方一旦向它进 攻,它即还击。换句话说,还击策略者当受到鹰的攻击时,它的行为象鹰;当同鸽子相遇时,它的行为象鸽子,而当它同另一个还击策略者遭遇时,它的表现却象鸽 子。还击策略者是一种以条件为转移的策略者。它的行为取决于对方的行为。

另一种有条件的策略者称为恃强欺弱的策略者(bully)。它的 行为处处象鹰,但一旦受到还击,它立刻就逃之夭夭。还有一种有条件的策略者是试探还击策略者(prober-retaliator)。它基本上象还击策略 者,但有时也会试探性地使竞赛短暂地升级。如果对方不还击,它坚持象鹰一样行动;另一方面,如果对方还击,它就回复到鸽子的那种通常的威胁恫吓姿态。如果 受到攻击,它就象普通的还击策略者一样进行还击。

如果将我提到的五种策略都放进一个模拟计算机中去,使之相互较量,结果其中只有一种,即 还击策略,在进化上是稳定的。试探性还击策略近乎稳定。鸽子策略不稳定,因为鹰和恃强欺弱者会侵犯鸽子种群。由于鹰种群会受到鸽子和恃强欺弱者的进犯,因 此鹰策略也是不稳定的。由于恃强欺弱者种群会受到鹰的侵犯,恃强欺弱者策略也是不稳定的。在由还击策略者组成的种群中,由于其他任何策略也没有还击策略本 身取得的成绩好,因此它不会受其他任何策略的侵犯。

然而鸽子策略在纯由还击策略者组成的种群中也能取得相等的好成绩。这就是说,如果其他 条件不变,鸽子的数目会缓慢地逐渐上升。如果鸽子的数目上升到相当大的程度,试探性还击策略(而且连同鹰和恃强欺弱者)就开始取得优势,因为在同鸽子的对 抗中它们要比还击策略取得更好的成绩。试探性还击策略本身,不同于鹰策略和恃强欺弱策略,它在试探性还击策略的种群中,只有其他一种策略,即还击策略,比 它取得的成绩好些,而且也只是稍微好一些。在这一意义上讲,它几乎是一种ess。因此我们可以设想,还击策略和试探性还击策略的混合策略可能趋向于占绝对 优势,在这两种策略之间也许甚至有幅度不大的摇摆,同时占比例极小的鸽子在数量上也有所增减。我们不必再根据多态性去思考问题,因为根据多态性,每一个体 永远是不采用这种策略,就是采用另一种策略。每一个体事实上可以采用一种还击策略、试探性还击策略以及鸽子策略三者相混的复杂策略。

这一 理论的结论同大部分野生动物的实际情况相去不远。在某种意义上说,我们已经阐述了动物进犯行为中"文明"的一面。至于细节,当然取决于赢、受伤和浪费时间 等等的实际"得分"。对于象形海豹来说,得胜的奖赏可能是让它几乎独占一大群"妻妾"的权利。因此这种取胜的盈利应该说是很高的。这就难怪搏斗起来是那样 的穷凶极恶,而造成重伤的可能性又是如此之高。把在搏斗中受伤所付出的代价与赢得胜利所得到的好处相比,浪费时间所付出的代价应该说是小的。但另一方面, 对一只生活在寒冷的气候中的小鸟来说,浪费时间的代价可能是极大的。喂养雏鸟的大山雀平均每三十秒钟就需要捕到一件猎获物。白天的每一秒钟都是珍贵的。在 鹰同鹰的搏斗中,浪费的时间相对来说是短促的,但比起它们受伤的风险,时间的浪费也许应该看作是一件更为严重的事情。遗憾的是,在自然界中各种活动所造成 的损失以及带来的利益,目前我们知之甚少,不能够提出实际数字。我们不能单纯从我们自己任意选定的数字中轻易地得出结论。ess型往往能够得以进 化;ess型同任何群体性的集团所能实现的最佳条件不是一回事;常识会使人误入歧途,上述这些总的结论是重要的。

史密斯所思考的另一类战 争游戏叫作"消耗战"。可以认为,这种"消耗战"发生在从不参加危险战斗的物种中,也许是盔甲齐全的一个物种,它的受伤可能性很小。这类物种中的一切争端 都是按传统的方式摆摆架势来求得解决。竞赛总是以参加竞赛的一方让步而告终。你要是想赢得胜利,那只要虎视眈眈地注视着对方,坚持到底毫不动摇,直到对方 最终逃走。显然任何动物都不能够无限期地进行威胁恫吓;因为其他地方还有重要的事情要做。它为之竞争的资源诚可宝贵,但其价值也并非无限。它的价值只值得 化这么多时间,而且正如在拍卖时一样,每一个人只准备出那么多钱。时间就是这种只有两个出价人参加的拍卖中使用的通货。

我们假定所有这些个体都事先精确估计,某一种具体资源(如雌性动物)值得化多长时间。那么一个打算为此稍微多化一点时间的突变性个体就永远是胜利者。

因 此,出价极限固定不变的策略是不稳定的。即使资源的价值能够非常精确地估计出来,而且所有个体的出价也都恰如其分,这种策略也是不稳定的。任何两个个体按 照极限策略出价,它们会在同一瞬间停止喊价,结果谁也没有得到这一资源!在这种情况下与其在竞赛中浪费时间倒不如干脆一开始就弃权来得上算。消耗战同实际 拍卖之间的重要区别在于,在消耗战中参加竞赛的双方毕竟都要付出代价,但只有一方得到这件货色。所以,在极限出价者的种群中,竞赛一开头就弃权的策略会获 得成功,从而也就在种群中扩散开来。其结果必然是,对于那些没有立刻弃权而是在弃权之前稍等那么几秒钟的个体来说,它们可能得到的某些好处开始增长起来。 这是一种用以对付已经在种群中占绝对优势的那些不战而退的个体的有利策略。这样,自然选择有利于在弃权之前坚持一段时间,使这段时间逐渐延长,直至再次延 长到有争议的资源的实际经济价值所容许的极限。

谈论之际,我们不知不觉又对种群中的摇摆现象进行了描述。然而数学上的分析再次表明,这种 摇摆现象并非不可避免的。进化上的稳定策略是存在的,它不仅能够以数学公式表达出来,而且能用语言这样来说明:每一个个体在一段不能预先估计的时间内进行 对峙,就是说,在任何具体场合难以预先估计,但按照资源的实际价值可以得出一个平构数。举例说,假如该资源的实际价值是五分钟的对峙。在进化上的稳定策略 中,任何个体都可能持续五分钟以上,或者少于五分钟,或者恰好五分钟。重要的是,对方无法知道在这一具体场合它到底准备坚持多长时间。

在 消耗战中,个体对于它准备坚持多久不能有任何暗示,这点显然是极为重要的。对任何个体来说,认输的念头一旦流露,那怕只是一根胡须抖动了一下,都会立刻使 它处于不利地位。如果说胡须抖动一下就是预示在一分钟内就要退却的可靠征兆,赢得胜利的一个非常简单的策略是:"如果你的对手的胡须抖动了一下,不论你事 先准备坚持多久,你都要再多等一分钟。如果你的对手是胡须尚未抖动,而这时离你准备认输的时刻已不到一分钟,那你就立刻弃权,不要再浪费任何时间。绝不要 抖动你自己的胡须。"因此,抖动胡须或预示未来行为的任何类似暴露都会很快受到自然选择的惩罚。不动声色的面部表情会得到发展。

为什么要 面部表情不动声色,而不是公开说谎呢?其理由还是因为说谎行为是不稳定的。假定情况是这样:在消耗战中,大部分个体只有在确实想长时期战斗下去时才把颈背 毛竖起来,那么,能够发展的将是明显的相反策略:在对手竖起颈背毛时立刻认输。但这时说谎者的队伍有可能开始逐渐形成。那些确实无意长时间战斗下去的个体 在每次对峙中都将其颈背毛竖起,于是胜利的果实唾手可得。

说谎者基因因此扩散开来。在说谎者成为多数时,自然选择就又会有利于那些能够迫 使说谎者摊牌的个体。因而说谎者的数目会再次减少。在消耗战中,说谎和说实话同样都不是进化上的稳定策略。不动声色的面部表情方是在进化上的稳定策略。即 使最终认输,也是突如其来和难以逆料的。

以上我们仅就史密斯称之为"对称性"(symmetric)竞赛的现象进行探讨。意思是说,我们 所作的假定是,竞赛参加者除搏斗策略之外,其余一切方面的条件都是相等的。我们把鹰和鸽子假定为力量强弱相同,具有的武器和防护器官相同,而且可能赢得的 胜利果实也相同。对于假设一种模式来说,这是简便的,但并不太真实。帕克和史密斯也曾对"不对称"的竞赛进行了探讨。举例说,如果个体在身材大小和搏斗能 力方面各不相同,而每一个体也能够对自己的和对手的身材大小进行比较并作出估计的话,这对形成的ess是否有影响?肯定是有影响的。

不对称现象似乎主要有三类。第一类就是我们刚才提到的那种情况:个体在身材大小或搏斗装备方面可能不同;第二类是,个体可能因胜利果实的多寡而有所区别。比如说,衰老的雄性动物,由于其余生不会很长,如果受伤,它的损失较之来日方长的、精力充沛的年轻雄性动物可能要少。

第三类,纯属随意假定而且明显互不相干的不对称现象能够产生一种ess,因为这种不对称现象能够使竞赛很快见分晓,这是这种理论的一种异乎寻常的推论。

比如说,通常会发生这样的情况,即两个竞争者中的一个比另一个早到达竞赛地点。我们就分别称它们为"留驻者"(resident)和"闯入者"(intruder)。

为 了便于论证起见,我是这样进行假定的,不论是留驻者还是闯入者都不因此而具有任何附加的有利条件。我们将会看到,这一假定在实际生活中可能与事实不符,但 这点并不是问题的关键。问题的关键在于,纵令留驻者具有优于闯入者的有利条件这种假定无理可据,基于不对称现象本身的ess也很可能会得以形成。

简单地讲,这和人类抛掷钱币,并根据钱币的正反面来迅速而毫不用争执地解决争论的情况有类似之处。

" 如果你是留驻者,进攻;如果你是闯入者,退却,"这种有条件的策略能够成为ess。由于不对称现象是任意假定的,因此,"如果是留驻者,退却;如果是闯入 者,进攻"这种相反的策略也有可能是稳定的。具体种群中到底采取这两种ess中的哪一种,这要取决于其中的哪一种ess首先达到多数。个体的大多数一旦运 用这两种有条件的策略的某一种,所有脱离群众的行为皆受到惩罚,这种策略就因之称为ess。

譬如说,假定所有个体都实行"留驻者赢,闯入 者逃"的策略。就是说它们所进行的搏斗将会是输赢各半。它们绝不会受伤,也绝不会浪费时间,因为一切争端都按任意作出的惯例迅速得到解决。现在让我们设想 出现一个新的突变型叛逆者。假定它实行的是纯粹的鹰的策略,永远进攻,从不退却,那么它的对手是闯入者时,它就会赢;而当它的对手是留驻者时,它就要冒受 伤的很大风险。平均来说,它比那些按ess的任意规定的准则进行比赛的个体,得分要低些。如果叛逆者不顾惯常的策略而试图反其道而行之,采取"如身为留驻 者就逃;如身为闯入者就进攻"的策略,那么它的下场会更糟。它不仅时常受伤,而且也极少有机会赢得一场竞赛。然而,假定由于某些偶然的变化,采用同惯例相 反的策略的个体竟然成了多数,这样它们的这种策略就会成为一种准则,偏离它就要受到惩罚。可以想见,我们如果连续观察一个种群好几代,我们就能看到一系列 偶然发生的从一种稳定状态跳到另一种稳定状态的现象。

但是实际生活中可能并不存在真正的任意不对称现象。如留驻者实际上可能比闯入者享有 更有利的条件,因为它们对当地的地形更熟悉。闯入者也许更可能是气喘吁吁的,因为它必须赶到战斗现场,而留驻者却是一直待在那里的。两种稳定状态中,"留 驻者赢,闯入者退"这种状态存在于自然界的可能性更大,其所以如此的理由是比较深奥的。这是因为"闯入者赢,留驻者退"这种相反的策略有一种固有的自我毁 灭倾向,史密斯把这种策略称为自相矛盾的策略。处于这种自相矛盾中的ess状态的任何种群中,所有个体总是极力设法避免处于留驻者的地位:无论何时与对手 相遇,它们总是千方百计地充当闯入者。为了做到这一点,它们只有不停地四处流窜,居无定所。这是毫无意义的。这种进化趋势,除无疑会招致时间和精力上的损 失之外,其本身往往导致"留驻者"这一类型的消亡。在处于另一种稳定状态,即"留驻者赢,闯入者退"的种群中,自然选择有利于努力成为留驻者的个体。对每 一个体来说,就是要坚守一块具体地盘,尽可能少离开,而且摆出"保卫"它的架势。这种行为如大家所知,在自然界中到处可见,大家把这种行为称为"领土保 卫"。

就我所知,伟大的个体生态学家廷伯根(nikotinbergen)所作的异常巧妙和一目了然的试验,再精彩不过地展示了这种行为 上的不对称性。他有一只鱼缸,其中放了两条雄性刺鱼。它们在鱼缸的两端各自做了巢,并各自"保卫"其巢穴附近的水域。廷伯根将这两条刺鱼分别放人两个大的 玻璃试管中,再把两个试管并排放一起,只见它们隔着玻璃管试图相互搏斗。于是产生了十分有趣的结果。

当他将两个试营移到刺鱼a的巢穴附近 时,a就摆出进攻的架势,而刺鱼b就试图退却;但当他将两个试管移到刺鱼b的水域时,因主客易地而形势倒转。廷伯根只要将两个试管从鱼缸的一端移向另一 端,他就能指挥哪条刺鱼进攻,哪条退却。很显然,两条刺鱼实行的都是简单的有条件策略:"凡是留驻者,进攻;凡是闯入者,退却。"这种领土行为有什么生物 学上的"好处"?这是生物学家时常要问的问题,生物学家提出了许多论点,其中有些论点稍后我们将会提及。但是我们现在就可以看出,提出这样的问题可能本来 就是不必要的。这种领土"保卫"行为可能仅仅是由于抵达时间的不对称性而形成的一种ess,而抵达时间的不对称性通常就是两个个体同一块地盘之间关系的一 种特点。

体积的大小和一般的搏斗能力,据认为是非任意性不对称现象中最重要的形式。

体积大不一定就是赢得搏斗不可或缺的 最重要特性,但可能是特性之一。如果两个个体搏斗时比较大的一个总是赢的话,如果每一个体都能确切知道自己比对手大还是小,只有一种策略是明智的:"如果 你的对手比你体积大,赶快逃跑。同比你体积小的人进行搏斗。"假使体积的重要性并不那么肯定,情况也就随之更复杂些。如果体积大还是具有一点优越性的话, 我刚才讲的策略就仍旧是稳定的。如果受伤的风险很大的话,还可能有一种"似非而是的策略",即"专挑比你大的人进行搏斗,见到比你小的就逃"!称之为似非 而是的原因是不言而喻的。因为这种策略似乎完全违背常识。它之所以能够稳定,其原因在于:在全部由似非而是的策略者组成的种群中,绝不会有人受伤,因为每 场竞赛中,逃走的总是参加竞赛的较大的一个。一个大小适中的突变体如实行的是"合理"的策略,即专挑比自己体积小的对手,他就要同他所遇见的人中的一半进 行逐步加剧的严重搏斗。因为,如果他遇到比自己小的个体,他就进攻;而较小的个体拼命还击,因为后者实行的是似非而是策略;尽管合理策略的实行者比似非而 是策略的实行者赢得胜利的可能性更大一些,但他仍旧冒着失败和严重受伤的实际风险。由于种群中的大部分个体实行似非而是的策略,因而一个合理策略的实行者 比任何一个似非而是策略的实行者受伤的可能性都大。

即使似非而是的策略可能是稳定的,但它大概只具有学术上的意义。似非而是策略的搏斗者 只有在数量上大大超过合理策略的搏斗者的情况下才能获得较高的平均盈利。首先,这样的状况如何能够出现实属难以想象。即使出现这种情况,合理策略者对似非 而是策略者的比率也只要略微向合理策略者一边移动一点,便达到另一种ess--合理的策略--的"引力区域"(zoneofattraction)。所谓 引力区域即种群的一组比率,在这个例子里,合理策略者处于这组比率的范围内时是有利的:种群一旦到达这一区域,就不可避免地被引向合理的稳定点。



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