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文章转载自埃特沃什·洛朗德大学(Eötvös Loránd University)
性选择为动物存在华丽夸张的信号提供了解释,但并不能回答为什么这些信号会具有吸引力的问题,例如,为什么雌孔雀喜欢雄孔雀的奢华羽毛?匈牙利洛朗大学(ELTE)的研究人员在一个国际团队中表明,原因不是装饰品的浪费成本,因为诚实的信号不需要成本,只要欺骗者必须付出代价来伪造它们。
研究人员已经开发了一个通用公式来计算任何模型中的诚实均衡,独立于这些装饰品的成本。他们的研究成果已发表在BMC生物学上。
动物世界中使用的信号的多样性自古以来就充满了人们的好奇心和惊奇。为什么孔雀有装饰性的尾巴,鹿角的目的是什么,为什么蝴蝶如此多彩?乍一看,这些引人注目的装饰似乎没有什么用处。
吸引人的装饰,自私的基因
现代进化理论之父查尔斯·达尔文提出了一个革命性的新理论:孔雀拥有装饰性的尾巴是因为雌性更喜欢和装饰的雄性交配。达尔文称之为“性选择”。此后,已经在许多动物物种中证明了雌性更喜欢雄性的某些特征。然而,达尔文没有回答一个非常重要的问题:
为什么雌性喜欢过度装饰的雄性?
这个问题一度被搁置了。同时,基因中心方法开始崭露头角,这在理查德·道金斯的书《自私的基因》中得到了全球知名。其本质是个体代表其基因的利益,而不是个体自己。然而,这带来了欺骗的问题。
如果个体可以通过欺骗另一个个体(例如,雄性欺骗雌性)获得其基因的优势,那么为什么不这样做呢?道金斯将通信互动描述为“操纵者”和“心灵读者”之间的决斗,并得出了不太乐观的结论,即大多数信号都是操纵性的,这意味着它们不是诚实的。因此,动物的隐藏特征,例如其真实质量,无法从信号中推断出来。
诚实问题
在达尔文逝世100多年后,阿莫茨·扎哈维(Amotz Zahavi)巧妙地将这两个问题联系在了一起。据扎哈维称,雌性动物更喜欢那些拥有华丽羽毛的雄性,因为这些装饰品非常昂贵,只有强壮的个体才能承担得起这种代价。
对于基因质量差或环境恶劣的个体来说,维持昂贵的信号并不值得。扎哈维称之为“残疾原则”,并认为信号的代价保证了它们的诚实性。这些特征并非毫无益处,而是对生存不利(代价高昂),但对繁殖有利(因为它也涉及达尔文的性选择)。
扎哈维慷慨地声称,自然界中发现的所有信号都遵循“残疾原则”,即它们是诚实且代价高昂的。生物学家也开始衡量进化平衡中使用的信号成本。然而,他们很快就得出结论,在大多数情况下,没有显着的奢侈成本。与此同时,几个理论模型表明,在进化平衡中,诚实的信号不需要昂贵。然而,这些模型描述的是非常具体的情况,因此不清楚它们能够得出多少批评。
有关诚实的科学
来自匈牙利生物医学工程学院、布达佩斯莱鲁斯·孔拉德研究所、匈牙利科学院进化生物学研究所的研究人员发表在BMC Biology上的一项研究提供了一个通用公式,可用于计算任何情况下可能存在的诚实均衡状态。该通用解法揭示了在均衡状态下,诚实并不需要付出信号成本。
因此,研究人员直接推翻了50多年来的信号成本原则。根据这项研究,可以存在一个诚实的均衡状态,其中信号是诚实且无成本,甚至在这种情况下,诚实的信号还会为使用者带来额外的好处(负成本)。因此,成本不是由诚实的个体承担的,而是作弊的成本才是真正重要的。
对于一只拥有好基因的孔雀,它华丽的羽毛可能是廉价的(因为它可以有效地生产),如果对于作弊者来说,同样的装饰是昂贵的,那么它的信号仍然是诚实的。
欺骗的代价是决定诚实的关键
我们再来看一个经济学中的例子。假冒的钞票并不是诚实的信号。要让真正的钞票具有诚实性,央行并不需要承担额外的成本;相反,需要增加假冒的潜在成本。惩罚必须大于假冒的利润。对于央行来说,便宜地印钞票是有益的,只要对欺诈者存在不对称:对他们来说,成本会高得多。
以前的模型已经表明,欺骗的成本对诚实很重要。最近的研究的重要性在于它提供了一个通用的公式,可以用于计算任何情况下可能存在的诚实均衡状态。也就是说,现在可以在任何背景下计算诚实均衡状态和预期成本,这是研究人员手中非常强大的工具。
借助这些结果,可以回答达尔文最初的问题:为什么雌性偏爱装饰华丽的雄性?就像达尔文选择塑造的一切一样,诚实也是关于效率的,而不是假设雄性的“浪费”开支:诚实的个体并不浪费,而是高效的。
论文原文链接:
https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-022-01496-9
Szabolcs Számadó et al, Honesty in signalling games is maintained by trade-offs rather than costs, BMC Biology (2023). DOI: 10.1186/s12915-022-01496-9
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