書籍: 自私的基因 作者: Richard Dawkins
譯者: 趙淑妙
自從看了«上帝錯覺»之後,重重地被道金斯的英文程度跟獨特見解打趴在地上。然後我就不敢再看他寫的英文書,直到後來聽老高講到這本«自私的基因»,我才決定去弄來中譯本,沒想相隔超過30年的書,還是能讓我大開眼界。全書有11章,我只打算講幾個當初讀了覺得特別毀三觀的部份,用我的方式來闡述看看我吸收得對不對。由於正在寫讀後感的筆者也非演化生物專業或者遺傳學專家,只能就一般理科學生的思維來吸收,有錯的地方還請指正。
第五章 進犯行為
第一個讓我感覺神奇的地方是道金斯講解演化穩定策略 Evolutionarily Stable Strategy (ESS)的部份。他用到鷹派跟鴿派策略來解釋進犯行為。這個例子將展示ESS藉由簡單的後驗機率計算而得到策略的期望值,最後再比較兩種策略的期望收益,高者就能在群種中提昇佔比。但是有趣的是結果竟然是任哪一方都會出現擷抗機制,從而達到一個動態平衡。
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| 鷹派vs鴿派 |
如上圖所示,鷹派與鴿派的賽局,最重要的就是成本、機會、與收益。這個遊戲規則可以用一個文氏圖Venn Diagram,來表示群種中鷹派與鴿派的數量比例為 $p:(1-p)$,這同時也表示了遇敵機率。再來是獲勝的機率,鷹派與鷹派戰鬥都是瞬間分出勝負,勝率為50%但是輸家將受重傷落敗。鴿派與鴿派碰上了則採取持久戰恫嚇對方,誰也不受傷,但是不論輸贏都將得到消耗時間的懲罰。如果是鷹派遇上鴿派,那麼鴿派將直接棄賽。
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| 鷹派策略的期望獲益 |
於是我們可以簡單粗暴的窮舉作為一個鷹派會遇到的所有情形來計算期望收益。我們只要把各個箭號上的機率相乘,最後再乘上成本與收益的和,就能得到淨收益。將所有末枝的淨收益加總之後可以得到鷹派的總分是 $50-75p$,這很顯然跟鷹派在群種中的佔比呈現一個負增長的趨勢,當鷹派數量越多,帶有鷹派基因的個體將越難在群種中輕易獲利。
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| 鴿派策略的期望獲益 |
同樣地,鴿派的期望值也能藉由這種樹狀圖窮舉出來,我們得到 $15-15p$。
根據ESS我們需要比較兩者的期望收益才能知道哪種策略比較優越。在此我們得到當下列不等式成立時,鷹派策略佔優勢: $$ 50-75p \gt 15-15p $$
稍微簡化一下可以得到 $p \lt \frac{7}{12}$ 的時候,鷹派佔優勢;反之當 $p \gt \frac{7}{12}$ 的時候,鴿派又開始佔優勢了。這個結論,還真不是一開始不經計算就能輕易得到的,鷹與鴿兩種策略竟然可以得到一個 $7:5$ 動態平衡。如果以後見之明來解釋,鴿派因為永遠在戰鬥中保存自己,雖然期望獲益在純鴿派 $p = 0$ 的時候,個體戰鬥不如突然闖進來而且所向無敵的鷹派,永遠在單一戰鬥中贏不了鷹派,但是他的期望獲益是與對方佔比呈現較為溫和的負增長、同時也跟著自己的群種佔比正增長,於是造就了鴿派不會被全滅的效果。
第九章 兩性爭鬥
經過的第五章使用ESS來探討進犯策略,這章擴展問題的複雜度為兩個種群各有兩種策略。藉由計算這四種策略的佔比來理解到他們在群種中也能達到一個很有趣的平衡。
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| 老實男、渣男、嚴格女、開放女 |
這次兩個群種分別為男性與女性,他們其中各有兩中策略:男性中有忠誠經得起考驗的faithful策略與輕浮不想承擔責任的Philanderer策略。女性很類似的也有這兩種策略,在此我們把四種策略分別用fM、phM、fW、與phW來分別縮略老實男、渣男、嚴格女、開放女。這時的勝率要改為配對成功率,成本收益也細分到生養孩子的分數。
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| 老實男 |
接著我們仿照前面窮舉所有老實男可能遇到的情形,並且在末枝計算淨收益。加總所有可能性之後得到期望收益為 $5-3q$,其中的 $q$ 為嚴格女在女性中的佔比。
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| 渣男 |
渣男的各種際遇也能被列舉出來得到了 $15-15q$,這表示如果女性群種那邊不存在嚴格女,那麼渣男將能取得最強優勢。
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| 嚴格女 |
嚴格女要求對方要經過較長的追求,她才肯答應與之共組家庭,這個條件自然地擋掉了沒耐心付出的渣男,但這邊看起來淨收益有點薄弱。
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| 開放女 |
開放女不要求漫長的追求,而是輕易的與男性共組家庭。這裡要注意的是如果他為渣男生下小孩,渣男的離去,將使得開放女必須負擔雙倍的心力來照顧小孩。
有了四種策略的期望收益之後,我們可以在各自的群種內部比較哪種佔優勢。老實男要在 $5-3q \gt 15-15q$ 時佔優勢。而嚴格女在 $2p \gt -5 + 10p$ 時佔優勢。
經過簡化之後我們可以得到老實男在嚴格女佔比超過$\frac{5}{6}$時佔優勢,而嚴格女則是在老實男佔比低於$\frac{5}{8}$時佔優勢。策略佔優的同時就會逐漸在群種中提昇佔比。
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| 四種策略相互制衡 |
於是四種策略的消長關係就建立起來了。舉例來說,如果系統已經達到老實男與渣男比例 $5:3$,嚴格女與開放女比例 $5:1$,這時老實男如果佔比再有所增加,將使得開放女佔比也提高,而嚴格女佔比受到壓迫而減少,無人抑制渣男之後,渣男在男性群種佔比將提高,這時就擠壓到老實男的佔比。到此完成一個擷抗循環,讀者可以自行選擇一個節點開始推理,便能發現這個系統的動態平衡,永遠都能拉回前面講到的比例,沒有哪一種策略可以完全抹除別的策略。
道金斯還提到了,這種機率的表現可能也不是個體能區別的,也有可能是同一個男性,他有 $\frac{5}{8}$ 的時間呈現老實男策略,另外有 $\frac{3}{8}$ 的時間則是渣到不行,因為渣男基因可能歷經長期演化,混進了我們所有人的染色體了。數學模型,如有雷同,純屬巧合。
第十章 你為我搔癢,我就騎在你頭上
再來最令我感到震撼的是從小到大一直被灌輸的「蜜蜂跟螞蟻很勤勞」的意象崩壞。一直以來我都以為蜂后與蟻后高高在上統御整個群種有種尊貴的感覺,而受統御的工蜂、工蟻則是任勞任怨前仆後繼的為了族群大義而犧牲奉獻。但是道金斯在這章竟然用基因證據來推翻這個童話故事。
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| 人類手足相似度50% | 膜翅目工蜂相似度75% |
如左上圖所示,人類兄弟姊妹之間的基因相似度不過50%,這個相似度可以藉由父親與母親兩條路都是 $50$% $\times 50$%加總而來。但是膜翅目的昆蟲有個特點,如果只帶一半不成對的染色體,未受精的蟲卵將發育為雄性。雄蜂跟女王蜂生育下來的工蜂因為有成對的染色體而全部是雌性。這時我們通過父母兩條路徑加總相似度可得到$50$%$\times 100$% $+ 50$%$\times 50$% $=75$%,乍看之下我還覺得不過就是蜜蜂手足相似度比人類手足相似度高了點。可是當我們細看女王蜂與工蜂的相似度,我們就能發現,他們母女間只有$50$%的相似度,還遠遠不如工蜂與工蜂之間的相似度!
這暗示著一個細思極恐的真相:工蜂們無微不至的照顧著女王蜂,辛苦的維繫整個巢穴的新陳代謝,一切的一切並非他們懾服於女王蜂的統御或者天生勞碌命。而是他們知道只要維繫這個女王蜂的生命,他們的基因就能被複製,達成基因的不朽。這是多便宜而且高效率的一件事阿,省去了自己去認識異性、省去了自己生育的時間體力、更確保了新生蟲卵更加接近自己的克隆體。女王蜂,只是工蜂的生育機器而已。
書中其他的觀點,有些已經載入課本、有些則是在日常生活中已經吸收過了,但是道金斯的詳細解說還是很值得一看的,推薦這本好書,一點不枯燥,甚至有些辛辣。










