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 30 października 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.

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