基于Parrondo悖论博弈的生物系统中合作进化研究

摘要

从生物进化理论的两个基础即生存竞争和适者生存出发,提出在个体生存和进化过程中存在两种博弈关系:个体之间的零和博弈及个体与自然之间的负博弈,设计一种Parrondo悖论博弈游戏以模拟生物种群中个体的生存模式,研究个体间合作的产生和发展。结果表明:合作是个体对自然选择的一种适应性,合作小群体中的个体相对于种群中其它不合作的个体,具有生存优势;个体合作产生的另一积极效果是使种群在与自然的博弈中获得正收益,一个种群中合作的个体越多,这个种群越具有生存优势-完全由自私个体组成的种群将被自然淘汰;保守合作策略具有良好的初始成活性,可通过小群体的方式有效侵入不合作的种群,同时还具有稳定性,不合作的小群体不能有效侵入保守合作的种群;以家庭、家族等为单位的小群体构成的生物种群,各个小群体内部合作,小群体之间竞争,这种构成方式不仅利于小群体中的个体生存,也推动了整个种群的生存繁衍,这个结论与绝大多数生物系统的观察资料一致。