Artykuł

Bartosz Kośny: Życiem kieruje gra… dosłownie!

Gdy w drugiej połowie XIX wieku ewolucjonizm zyskał popularność, w świadomości wielu uczonych utrwaliła się wizja przyrody jako areny walki. Drapieżnik pożera ofiarę, samiec walczy o terytorium, pasożyt wysysa soki żywiciela. Czy rzeczywiście jedynym motorem ewolucji jest krwiożerczy konflikt?

Zapisz się do naszego newslettera

Tekst ukazał się w „Filo­zo­fuj!” 2020 nr 2 (32), s. 40–41. W pełnej wer­sji graficznej jest dostęp­ny w pliku PDF.


Braterstwo drzew

Zaraz, zaraz… a co z przy­wiązaniem niek­tórych psów, w skra­jnych przy­pad­kach zdol­nych do poświęce­nia życia w obronie właś­ci­ciela? Co z szym­pa­nsa­mi bonobo, które potrafią opiekować się ran­ny­mi towarzysza­mi?

Coraz liczniejsze przykłady zachowań altru­isty­cznych odwiodły badaczy od uproszc­zonej ponurej wiz­ji relacji między orga­niz­ma­mi. Okaza­ło się, że koop­er­ac­ja i altru­izm są powszech­niejsze, niż się wyda­je, i wys­tępu­ją nie tylko wśród zwierząt. W książce Sekretne życie drzew pis­arz i leśnik Peter Wohlleben opisał pro­ces wza­jem­nego dokarmi­a­nia się buków. Drze­wa chore otrzy­mu­ją dodatkowe sub­stanc­je odży­w­cze od zdrowych. Umożli­wia to podziem­na siat­ka grzyb­ni oplata­ją­ca sys­te­my korzeniowe drzew, która wspo­ma­ga pro­ces wymi­any życio­dajnych sub­stancji.

Podob­nie sym­pa­ty­cznych zjawisk jest w przy­rodzie więcej, ale niech nie przesłonią nam fak­tu ist­nienia konkurencji i wro­goś­ci. Sam Wohlleben wspom­i­nał m.in. walkę o zaso­by między drze­wa­mi należą­cy­mi do odmi­en­nych gatunków.

Obser­wu­jąc kole­jne przy­pad­ki zachowań ego­isty­cznych i altru­isty­cznych, naukow­cy stanęli przed wyzwaniem: jak wyjaśnić ist­nie­nie tych biegunowo odległych zjawisk w ramach teorii ewolucji? Roz­gorza­ła deba­ta.

Pomysł pana Smitha

Nie wiado­mo dlaczego, ale badaczy nadal znacznie bardziej dzi­wiły przy­pad­ki współpra­cy i wza­jem­nej pomo­cy wśród orga­nizmów niż wal­ka czy agres­ja. W poszuki­wanie wyjaśnień zaan­gażowali się przed­staw­iciele roz­maitych nauk szczegółowych. Dzię­ki ich wysiłkom odkry­to niek­tóre źródła zachowań altru­isty­cznych: gene­ty­cy wskaza­li na dobór krew­ni­aczy, etolodzy na rozwój empatii wśród naczel­nych, zaś biolog John May­nard Smith sięgnął po sto­sunkowo młodą matem­aty­czną teorię, która do tej pory służyła przede wszys­tkim… ekon­o­mis­tom.

Ewolucja to jest biznes

Mowa o teorii gier, czyli matem­aty­cznej teorii kon­flik­tu interesów. Jej głównym zadaniem jest mod­e­lowanie sytu­acji, w której co najm­niej dwie oso­by konku­ru­ją o jakieś dobra oraz każ­da z nich ma do wyboru dwie lub więcej strate­gii dzi­ała­nia. Takie sytu­acje ilus­tru­je się za pomocą tabelek zwanych macierza­mi wypłat, które unaocz­ni­a­ją, jakie kon­sek­wenc­je czeka­ją gracza sto­su­jącego daną strate­gię.

Smith zauważył, że gracza­mi nie muszą być racjon­al­ni biz­nes­meni. Również kon­flikt przed­staw­icieli tego samego gatunku o zaso­by moż­na zin­ter­pre­tować w ramach teorii gier. Rolę, którą u ludzi pod­czas wybiera­nia strate­gii pełni racjon­al­ność, u innych orga­nizmów zastępu­ją pres­ja selek­cyj­na i dobór nat­u­ral­ny. W uproszcze­niu: to nie świadome decyz­je, lecz mutac­je prowadzą do wyboru strate­gii przez przed­staw­iciela danego gatunku. Jeśli mutacja/strategia jest korzyst­na, to w następ­nym pokole­niu pojawi się pro­cen­towo więk­szy udzi­ał osob­ników z tą mutacją. To tak, jak­by część spośród dzieci wspom­i­na­ją­cych sukcesy bru­tal­niejszego kole­gi pod­czas ostat­niego meczu zde­cy­dowała, że w następ­nym też zagra ostrzej niż zwyk­le.

Jastrzębie przeciw gołębiom

Wróćmy do pyta­nia o altru­izm. Dlaczego wszys­tkie osob­ni­ki danego gatunku nie decy­du­ją się być bezwzględ­ny­mi bru­ta­la­mi elimin­u­ją­cy­mi każdego napotkanego konkurenta? Odpowiedź jest pros­ta: to nieop­ty­mal­na strate­gia, więc pres­ja selek­cyj­na jej nie faworyzu­je. Dlaczego nieop­ty­mal­na?

Dowodu dostar­cza pros­ta gra zwana jas­trzę­bie vs. gołę­bie, szczegółowo opisana w książce Richar­da Dawkin­sa Samol­ub­ny gen. Załóżmy, że członkowie pewnej pop­u­lacji zwierząt konku­ru­ją o ogranic­zone zaso­by poży­wienia. W star­ciu zawsze bierze udzi­ał tylko dwóch z nich i każdy ma do wyboru dwie strate­gie. Jeśli zde­cy­du­je się wal­czyć, moż­na go nazwać jas­trzę­biem. Jeśli jed­nak ogranicza się do pozo­ranct­wa i ucieka w momen­cie rzeczy­wis­tego ataku, jest gołę­biem. Przyjmi­jmy, że zdoby­cie poży­wienia to 50 punk­tów zwięk­sza­ją­cych szan­sę na przekazanie swoich genów kole­jne­mu pokole­niu.

Ist­nieją następu­jące możli­woś­ci:
jas­trząb trafia na gołębia i naty­ch­mi­ast go prze­ga­nia, zysku­je wów­czas całe 50 punk­tów, a gołąb zero,
jas­trząb trafia na jas­trzębia, toczą walkę i zosta­ją ranne, zatem każdy traci 25 punk­tów, gdyż poży­wie­nie nie było warte okaleczenia,
gołąb trafia na gołębia, dłu­go trwa pokaz sił, aż wresz­cie jeden z nich rezygnu­je, lecz zarówno zwycięz­ca, jak i poko­nany otrzy­mu­ją karę – tracą 10 punk­tów za zmarnowany czas.

Statysty­cznie każdy gołąb może się spodziewać połowy wygranych poje­dynków z drugim gołę­biem. Aby obliczyć jego sumaryczny wynik, należy uwzględ­nić obie sytu­acje: zwycięst­wo i porażkę. Ma 50% szans na zwycięst­wo, czyli w co drugiej walce otrzy­mu­je 40 pkt (50 pkt za zwycięst­wo – 10 pkt kary). Nieste­ty w co drugim poje­dynku traci 10 pkt (0 pkt za prze­graną – 10 pkt kary). Sumu­jąc, nasz gołąb dosta­je śred­nio 15 pkt. Grę ilus­tru­je tabela nr 1.

Tabela nr 1

Gracz 2
jas­trząb
Gracz 2
gołąb
Gracz 1
jas­trząb
(-25, ‑25) (50, 0)
Gracz 1
gołąb
(0, 50) (15, 15)

W naw­iasach licz­ba po lewej oznacza wypłatę gracza numer 1, po prawej gracza numer 2.

Właściwe proporcje

Jeśli w pop­u­lacji jest niewiele jas­trzębi, wów­czas dla każdego z nich ist­nieje duże praw­dopodobieńst­wo napotka­nia gołębia i łatwy łup w postaci 50 punk­tów. Taka sytu­ac­ja sprzy­ja jas­trzębiom, więc w kole­jnych pokole­ni­ach ich licz­ba się zwięk­szy. W pewnym momen­cie zbyt częs­to zacznie dochodz­ić do krwawych walk i sytu­ac­ja odwró­ci się na korzyść spoko­jnych gołębi. Czy ist­nieje taka pro­por­c­ja gołębijas­trzębi, która nie będzie już niko­go fawory­zować w naszej grze? Tak. Moż­na policzyć, że sta­bil­ność jest osią­gana, gdy na 12 osob­ników 7 to jas­trzę­bie, a 5 gołę­bie. Takie pro­por­c­je są skutkiem strate­gii sta­bil­nych ewolucyjnie.

Przy­puszcza się, iż ewoluc­ja prowadzi do rozprzestrzeni­a­nia się i utr­wala­nia strate­gii sta­bil­nych. Ta swoista logi­ka ewolucji odpowiadać musi za wyk­sz­tał­canie się licznych wzor­ców zachowań. Przy­czy­nia się do elim­i­nacji nad­miernej agresji i pokazu­je, że konkurenc­ja nie zawsze musi być krwawa.

Pomocna matematyka

Omówiona gra to tylko prosty mod­el o arbi­tral­nie przyjętej punk­tacji. W rzeczy­wis­toś­ci na konkurencję w przy­rodzie wpły­wa masa czyn­ników, a zys­ki w różnych sytu­ac­jach należało­by różnie sza­cow­ać. Niem­niej ukazu­je pod­sta­wowe prawa kon­flik­tu, które mogą być (i są!) uszczegóław­iane przez badaczy. Sam Richard Dawkins omówił rozsz­erze­nie gry jas­trzę­bie vs gołę­bie o strate­gie poz­era, rezy­den­taodwe­tow­ca.

Naukowe mod­ele nie odzwier­cied­la­ją ściśle rzeczy­wis­toś­ci. Są raczej niczym mapy, które poma­ga­ją się po niej poruszać. Dobrze rozu­mi­ał to John May­nard Smith, być może dlat­ego, że stu­diował nau­ki inżynieryjne. Wiedzi­ał, że najlep­szym narzędziem do sporządza­nia takich map jest matem­aty­ka, stąd pomysł zaan­gażowa­nia jej w prob­le­my biologii ewolucyjnej. Tym sposobem po raz kole­jny królowa nauk wspo­mogła swoich pod­danych.


Bar­tosz Kośny – Mag­is­ter filo­zofii, zain­tere­sowany filo­zofią nau­ki, filo­zofią przy­rody i logiką. Lubi górskie wędrów­ki i spory na forach inter­ne­towych.

Tekst jest dostęp­ny na licencji: Uznanie autorstwa-Na tych samych warunk­ach 3.0 Pol­s­ka.

< Powrót do spisu treś­ci numeru.

Ilus­trac­ja: Flo­ri­a­nen vin­si’Siegere­i­th

Najnowszy numer można nabyć od 3 stycznia w salonikach prasowych wielu sieci. Szczegóły zob. tutaj.

Numery drukowane można zamówić online > tutaj. Prenumeratę na rok 2020 można zamówić > tutaj.

Aby dobrowolnie WESPRZEĆ naszą inicjatywę dowolną kwotą, kliknij „tutaj”.

Dołącz do Załogi F! Pomóż nam tworzyć jedyne w Polsce czasopismo popularyzujące filozofię. Na temat obszarów współpracy można przeczytać tutaj.

Sklep

55 podróży filozoficznych okładka

Wesprzyj „Filozofuj!” finansowo

Jeśli chcesz wesprzeć tę inicjatywę dowolną kwotą (1 zł, 2 zł lub inną), przejdź do zakładki „WSPARCIE” na naszej stronie, klikając poniższy link. Klik: Chcę wesprzeć „Filozofuj!”

Polecamy