云南省自然科学基金(2009CD104)
- 作品数：6 被引量：29H指数：4
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- 相关机构：中国科学院云南财经大学云南大学更多>>
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- 相关领域：生物学更多>>
- 合作行为的非对称性演化被引量：6
- 2010年
- 解释合作行为演化中的"公共地悲剧"一直是生物学和社会科学中重要而又未能有效解决的核心问题之一.现有的合作演化模型中,描述合作行为演化的模型都是基于对称的思想发展而来,而现实的合作系统极可能是一个非对称的系统.但遗憾的是,合作行为的非对称性在现有的合作演化理论中被严重地忽视了.在一个稳定的合作系统中,合作方的个体数目和各自的收益与合作接受方事实上是高度不对等的.而在个体扩散难以实现的系统中,密度依赖的干扰性竞争对合作方和合作接受方的效应将会因此存在明显区别.本研究模型及模拟表明,合作方之间的密度依赖的约束或干扰性竞争将能维持公共资源利用的非饱和状态,合作系统将会因此维持合作关系局部的稳定,在公共资源很丰富的状态下,合作双方就不会发生竞争或冲突行为.增强合作方个体之间的密度依赖的干扰性竞争、合作方对合作接受方的贡献率、以及丰富的公共资源三因素将提高双方的合作频率.合作方和接受方之间的合作关系将会随系统的环境或生态条件的改变而转化为冲突关系,双方的关系并将随这些影响因素的变化而扰动(混沌).在非对称系统中,合作接受方对消极合作者或欺骗者的惩罚而对合作个体的奖赏将提高合作方对合作接受方的贡献率,即提高了类似于亲缘系数或互惠系数初始关系系数.该初始相关系数将为合作行为的演化提供一个支点,但该系数不能决定合作行为演化的方向.因此,本实验模型也有效地解释了为什么几乎所有的合作系统都存在直接的冲突.
- 石磊王瑞武
- 关键词：利他性公共地悲剧混沌
- 榕树–榕小蜂协同进化中的非对称性相互作用及其集合种群效应被引量：2
- 2012年
- 在协同进化研究中,传统观点认为物种之间的相互作用是对称性的,在进化过程中将形成一个稳定的均衡状态或进化稳定策略。然而,近来的观测和实验数据表明,物种间的协同进化可能存在非对称性相互作用,而且这种非对称性可能造成集合种群效应(metapopulation effect)或形成非均衡状态(例如混沌,chaos)。本文利用"榕树–榕小蜂"这一经典的协同进化模式系统来介绍协同进化过程中的非对称性相互作用,以及这种非对称性如何产生集合种群效应。在榕–蜂共生系统中,栖身于榕果中的榕小蜂除了传粉小蜂之外,还有一些"投机"的非传粉小蜂。非传粉小蜂比传粉小蜂具有更强的竞争力,而榕树则可惩罚不合作的非传粉蜂,同时奖励合作的传粉小蜂,从而形成了复杂的非对称性种间相互作用。在某个斑块生境中,非传粉小蜂通过竞争作用排斥传粉小蜂,然而随着非传粉小蜂在蜂群中的比例不断升高,榕树惩罚作用(如落果等)常常会导致整个非传粉蜂群的数量急剧下降,甚至局域性灭绝。随后,其他斑块的传粉小蜂则迁移过来填补空白。然而,随着传粉小蜂种群的数量增长,该斑块又会集聚更多的投机性非传粉小蜂,进而诱发榕树再次进行惩罚。这样的非对称性相互作用导致了非传粉小蜂、传粉小蜂以及榕树种群的集合效应,其种群大小呈现周期性的"此消彼长"式的循环。
- 路程耿宇鹏王瑞武
- 关键词：传粉小蜂非传粉小蜂互利共生
- 非对称性有利于合作行为的演化被引量：10
- 2010年
- 解释合作行为的演化一直是社会行为学和进化生物学研究的核心问题之一.经典的亲选择和互惠选择理论认为,合作双方由于高度的亲缘关系(遗传相似性)或互惠关系而存在合作均衡或进化稳定策略.这些经典合作演化理论都暗含合作双方是对称的前提假设,即合作双方的实力对等.然而,在现实的合作系统中,博弈双方几乎都是实力不对等的非对称性相互关系.运用"鹰鸽博弈"模型及博弈理论发现,若博弈双方的实力不对等,博弈双方冲突的频率与博弈双方实力的对比有着密切关系,即:博弈双方实力对比越悬殊,合作的频率越大,而实力对等时发生冲突的频率最大.该结果表明,相互作用个体间的非对称性将可能是合作关系演化的关键动力之一,且非对称性合作系统并不存在稳定的纯策略Nash均衡.模型结果有效地解释了为什么在几乎所有的著名合作系统中都观测到了合作双方的冲突行为.该模型同时发现,博弈双方发生合作频率的大小与冲突的单位成本收益呈负相关,而合作方冲突行为的单位成本收益可能取决于合作个体从其系统扩散到其他系统的几率或从原有系统退出的成本大小.而扩散到其他系统几率越小,或退出成本越高,合作接受方(优势方)对合作方的不合作行为惩罚越可信,合作系统因而可能越稳定.
- 王瑞武贺军州王亚强石磊李耀堂
- 关键词：鹰鸽博弈进化稳定策略
- 互惠-寄生耦合系统的稳定性被引量：2
- 2012年
- 寄生物与宿主之间协同进化的研究早已在生命科学领域引起广泛关注。现有研究寄生物与其宿主协同进化的模型几乎都是基于寄生物将会导致宿主种群减少的前提建立的。然而,寄生物在很多情况下也会促进宿主种群的增长,比如低密度的寄生物能提高宿主的免疫力从而提高宿主的存活率。基于这一前提假设,在经典的Lotka-Volterra模型和Leslie型捕食者-食饵模型基础上,引入寄生物对宿主的固有促进水平参数K,建立了一类互惠-寄生耦合模型。利用微分方程稳定性理论对模型进行分析,发现系统平衡点的稳定性与固有促进水平K密切相关。分析显示,在不同的固有促进水平K下,寄生物与宿主将会以稳定均衡或周期振荡的形式持续共存。数值模拟实验表明在一定条件下系统会出现Hopf分岔现象,并且随着固有促进水平K的增大,系统还会出现稳定的极限环,即随着固有促进水平K的增大,寄生物与宿主由稳定共存转变为变振幅、变周期的振荡共存。当固有促进水平参数K为零时,我们的模型就转化为经典的Leslie型捕食者-食饵模型。
- 高磊杨燕贺军州王亚强刘奇龙李耀堂王瑞武
- 关键词：互惠寄生稳定性分析极限环HOPF分岔
- 具资源效应的非对称“鹰鸽博弈”进化稳定分析被引量：6
- 2012年
- 解释合作行为的演化一直是生命科学及社会学研究的重要问题之一。经典理论研究大都关注于合作双方对等的情况。然而,在合作系统中的合作双方通常是不对等的,由此可带来博弈双方支付的非对称并影响合作双方的合作行为。该文基于经典的"鹰鸽博弈"模型,同时考虑非对称性相互关系和资源压力的影响,建立了具有强弱之分的四策略(实力强且合作、实力强且不合作、实力弱且合作和实力弱且不合作)非对称博弈模型。结合演化博弈理论及动力系统稳定性理论分析发现:在系统达到稳定状态时,四种策略的比例变化显著地依赖于博弈双方的强弱之比、资源压力及冲突的单位成本收益。对模型的进一步分析显示,当资源充足时,实力强且合作的比例与冲突的单位成本收益负相关;而实力强且不合作、实力弱且不合作的比例都与冲突的单位成本收益正相关,并且随着系统强弱对比增加,实力强且合作及实力强且不合作的比例均增加,而实力弱且不合作的比例将减小。当资源短缺时,模型得出一个有趣的结论,即随着博弈双方的强弱之比的变化,经典的"智猪博弈"与"鹰鸽博弈"可相互转化,该结论将能为不同均衡状态之间的相互转化给出一个动力学解释。
- 刘奇龙贺军州杨燕王亚强高磊李耀堂王瑞武
- 关键词：鹰鸽博弈复制动态方程进化稳定策略智猪博弈
- 榕小蜂的产卵模式及其对子代性比的影响被引量：6
- 2009年
- 于2007年4月—2007年7月在中国科学院西双版纳热带植物园,通过干预控制榕小蜂产卵的方法研究了聚果榕的传粉榕小蜂Ceratosolen fusciceps和非传粉小蜂Platyneura mayri及垂叶榕的非传粉小蜂Acophila sp.1和Wakerella benjamini等的产卵顺序。对传粉榕小蜂,在完成放蜂后不同间隔时间向榕果内注入乙醚杀死小蜂;对非传粉榕小蜂,在放蜂后不同间隔时间将其从纱网袋内全部放出,从而控制了各种榕小蜂的产卵时间。到榕果成熟后,收集了榕果内的小蜂,并分析比较各种榕小蜂在不同产卵时间下的子代性比。结果表明:Ceratosolen fusciceps、P.mayri和Acophila sp.1在产卵的最初时间内倾向于产下更多的雄性后代,而随后的时间内则产下更多的雌性伴随少量的雄性后代,这样的产卵顺序导致子代性比随着母代产卵时间的延长而下降,榕小蜂后代雌性比例显著高于雄性。同时,子代榕小蜂数量随母代产卵时间的延长而增加,这在一定程度上解释了单头繁殖雌蜂的子代性比随子代数量的增加而减少的现象。而Wakerella benjamini在产卵顺序上是随机的,在其开始产卵后的不同时间段内子代性比都接近于50%。这一结果表明榕小蜂的产卵顺序与母代产卵时间的长短对子代性比有极为重要的影响。
- 孙宝发王瑞武胡忠
- 关键词：榕小蜂
