Моделирование инклюзивного фитнеса

Рассмотрим популяцию из двух альтруистов с коэффициентом родства р . Средняя инклюзивная приспособленность этой популяции будет ш 0 + б р с . Как и в этом примере, назначение инклюзивной пригодности, которое я видел в книгах и статьях, следует правилу, согласно которому вы не должны учитывать изменения инклюзивной пригодности, которые являются результатом действия вашего соседа. Например, в нашем примере расчет средней инклюзивной приспособленности включает увеличение косвенной приспособленности к действующему лицу (т. е. б р ), затраты (т. с ), но не включают эффекты альтруистического поведения соседа (т.е. б ). То есть средняя инклюзивная приспособленность не ( ш 0 + б р с ) + б .

Мой вопрос: почему в моделях инклюзивной пригодности вы не учитываете изменения в инклюзивной приспособленности, возникающие в результате действий вашего соседа? Не сделает ли модель более точной, если учесть влияние поведения вашего соседа? Другими словами, в нашем примере, почему не ( ш 0 + б р с ) + б лучшее значение для средней инклюзивной приспособленности, чем просто ( ш 0 + б р с ) ?


Примечание:

Как отметил @Corvus, если мы включим изменения в инклюзивную пригодность, которые являются результатом действий вашего соседа, мы удвоим преимущества. Рассмотрим еще раз упомянутый выше пример популяции двух альтруистов с коэффициентом родства р :

введите описание изображения здесь

Если мы напишем ш 1 "=" ш 2 "=" ( ш 0 + б р с ) + б , помощь 1 на 2 появляется как р б в ш 1 и в качестве б в ш 2 . Если мы правильно напишем фитнес, ш 1 "=" ш 2 "=" ( ш 0 + б р с ) , помощь 1 на 2 засчитывается только один раз (т.е. б р в ш 1 ). Однако я не могу не спросить: «Почему бы не посчитать помощь 1 на 2 дважды?» Мы рассчитываем помощь 1 на 2 дважды, но каждый раз назначаем ее разным лицам, 1 и 2.

Это очень хороший вопрос, и вкратце ответ заключается в том, что инклюзивная приспособленность — это лишь приближение или то, что максимизирует естественный отбор. Тем не менее, количество, которое вы предлагаете, не является лучшим объяснением; это заканчивается двойным подсчетом выгод. Постараюсь в ближайшее время написать более подробное описание.
Хорошо задавать вопросы о социальной эволюции. Это на первый взгляд простая область, которая очень быстро становится довольно сложной, когда вы копаетесь в ней. +1
@ Remi.b Первоначально я думал, что мне не понадобится много времени, чтобы хорошо понять основные модели социальной эволюции. Я был ооочень неправ.

Ответы (1)

Общие положения

Есть много способов взглянуть на фенотипы, влияющие на приспособленность носителя и других людей. Один из них — групповой отбор, другой — родственный. Эти две концепции — всего лишь два разных взгляда на одни и те же процессы. Теперь давайте рассмотрим только взгляд на эти процессы с точки зрения родственного отбора.

Вы можете либо учитывать влияние фенотипа фокусной особи на соседние особи, либо влияние соседних особей на фокусную особь. Глядя на это с обеих сторон, можно дважды учесть влияние вашего фенотипа. Не имеет особого смысла говорить о средней инклюзивной приспособленности популяции. Можно говорить только о средней приспособленности популяции.

Путаница

Причина всей этой путаницы сводится к тому, что Б и С на самом деле означает. Одна из проблем в том, что вы путаете Б и б , С и с . Формулировка р Б > С является упрощением реальности. Гамильтон сначала не использовал эту формулировку и интерпретировал б поскольку выгода для перевозчика может ввести в заблуждение. Важно понять правило Гамильтона в его первоначальной формулировке и важно понять эволюционную теорию игр, лежащую в основе эволюции социальных признаков.

Что такое правило Гамильтона

Нельзя изучать эволюцию социальных черт в рамках системы родственного отбора, если он (она) не понимает лежащей в основе теории игр. р Б > С предполагает, что игра, в которую мы играем, — это дилемма заключенного . Вы можете узнать больше о теории игр. Вы можете узнать больше об эволюционной теории игр на вики или в этой книге . Вот видео Академии Хана о дилемне заключенного.

Предположим, мы играем в дилемму заключенного . Пригодность человека, который сотрудничает, по определению ш о + б с (обратите внимание, что буквы не заглавные). Если вы сотрудничаете, а другой нет, ваша пригодность ш о с . Если вы не сотрудничаете, а другой сотрудничает, ваша пригодность ш о + б . Если никто не сотрудничает, ваша пригодность, если ш о . И по определению, б > с . Зная частоту людей, которые сотрудничают в популяции у и зная, и ваша вероятность сотрудничества Икс . Тогда уровень альтруизма (частота коопераций) увеличивается в популяции тогда и только тогда, когда

р г ж ( Икс , у ) г Икс > г ж ( Икс , у ) г у
, где р - коэффициент родства, который сам может быть выражен как корреляция между переменными Икс и у . ш ( Икс , у ) это приспособленность человека к альтруизму с вероятностью Икс в популяции, где люди сотрудничают с вероятностью у и г ш ( Икс , у ) г Икс является частной производной фитнес-функции по Икс . По определению, г ш ( Икс , у ) г Икс "=" Б и г ш ( Икс , у ) г у "=" С (заглавные буквы).

Таким образом, средняя приспособленность популяции зависит от частоты сотрудничества. у . Предположим для простоты, что у "=" 1 (равновесие), то средняя приспособленность популяции равна ш о + б с (обратите внимание, что буквы, б и с не заглавная буква), и дисперсия пригодности равна нулю. Все люди имеют приспособленность ш о + б с поскольку все люди альтруистичны и совершают действия, отрицательно влияющие на физическую форму с и положительное влияние на их физическую форму б .

Суммируя

б и с в вашем вопросе соответствует б и с в моем ответе и не Б и С . Если вы играете в дилемму заключенного, то, по определению, если все сотрудничают (отсутствие различий в популяции), то у всех есть приспособленность ш о + б с а средняя пригодность ш 0 + б с (поскольку отклонений нет). Теперь вопрос о том, будут ли все в конечном итоге сотрудничать, зависит от Б , С и р .

В своем редактировании вы пишете р б и с но вы запутались в значении б и с . Если вы играете в дилемму заключенного, когда вы сотрудничаете с кем-то, кто тоже сотрудничает, ваша инклюзивная приспособленность б с + р ( б с ) и если вы сотрудничаете с кем-то, кто не сотрудничает, ваша всеобъемлющая приспособленность б с + р ( б ) .

Какое количество ш ( Икс , у ) ?
Извините, было неясно. См. редактирование. ш ( Икс , у ) это приспособленность человека, сотрудничающего с вероятностью Икс в популяции, которая сотрудничает с вероятностью у
Вы поправьте меня, если я ошибаюсь, но ваша точка зрения, кажется, состоит в том, что если мы сформулируем правило Гамильтона, используя PD, мой вопрос не возникнет. Причина, по-видимому, в том, что вывод правила Гамильтона с помощью PD касается только прямой пригодности. То есть вместо измерения степени генетического родства, р измеряет положительный ассортимент (т. е. насколько вероятно, что альтруист будет взаимодействовать с другим альтруистом).
См. абзац «вкратце», который я добавил. Я не уверен, что отвечаю на ваш вопрос. Вы дадите мне знать.
Думаю, я понимаю, о чем вы говорите. Это интересный способ вывода правила Гэмлитона. Если я правильно понял, он ищет условия, в которых г ш / г Икс > 0 . Как только мы воспользуемся цепным правилом, мы получим версию правила Гамильтона, которую вы написали, где р "=" β у Икс "=" г у / г Икс .