Gruppenverhalten

Haben Sie sich jemals gefragt, warum manche Tiere Einzelgänger sind, während andere sozial sind? Betrachten wir zum Beispiel diese verschiedenen Hamster. Syrische Hamster sind territorial und daher nicht bereit, Ressourcen zu teilen. Da sie sich nicht gut vertragen können, kämpfen sie gegen andere, die ihr Territorium betreten, und können sich gegenseitig verletzen, möglicherweise tödlich. Auf der anderen Seite leben Russische Hamster in der Regel in kleinen Gruppen, teilen Ressourcen und bilden dauerhafte Bindungen, insbesondere mit ihren Paarungspartnern.

Apropos Paarung: Vielleicht ist Ihnen schon aufgefallen, dass einige Tiere so genannte polymorphe Paarungssysteme aufweisen, was bedeutet, dass ein Geschlecht, in der Regel männlich, unterschiedliche Phänotypen und Paarungsstrategien entwickelt. Bei Seelöwen zum Beispiel sind die Männchen viel größer und haben kräftigere Kiefer und Hälse als die Weibchen. Was die verschiedenen Paarungsstrategien betrifft, so versammeln dominante Männchen Harems von Weibchen am Strand und bekämpfen alle Herausforderer, die versuchen, ihre Partner zu nehmen. Einige nicht-dominante Männchen bleiben jedoch in der Nähe dieser Gruppen im Wasser, um sich mit Weibchen zu paaren, die den Strand vorübergehend verlassen haben. Diese unterschiedlichen Verhaltensstrategien können die Fitness eines Organismus unterschiedlich beeinflussen, und so kann eine Strategie im Laufe der Evolution andere in einer Population dominieren.

Schauen wir uns das genauer an. Diese bevorzugte Strategie, die hier als Strategie eins bezeichnet wird, wird als evolutionär stabile Strategie (ESS) bezeichnet, da der Gewinn größer ist als bei jeder alternativen Strategie. Männchen, die die weniger vorteilhafte Strategie zwei anwenden, tun dies nur, wenn ihr Risiko, um eine Gruppe von Weibchen zu kämpfen, extrem hoch ist und wahrscheinlich erfolglos ist, vielleicht weil sie extrem jung oder sehr alt sind. Um zu verstehen, wie evolutionär stabile Strategien wie diese entstehen, wenden sich Biologen der Spieltheorie zu, d.h. der Untersuchung von Kooperations- und Konfliktverhalten zwischen Individuen unter Verwendung mathematischer Modelle. Zunächst ordnen Biologen Nutzen und Kosten verschiedenen Strategien zu. Vorteile können darin bestehen, die Kontrolle über eine Ressource wie Nahrung oder Partner zu erlangen. Kosten können die Risiken sein, die durch den Versuch entstehen, den Vorteil in Besitz zu nehmen, wie z.B. die potenziellen negativen Kosten für das Verlieren eines Kampfes. Daher können manchmal Strategien wie das Teilen von Vorteilen ohne Kosten, d. h. in diesem Beispiel mit Verletzungsrisiko, eine gute Alternative sein.

Wir können den Nettogewinn eines Individuums nach einer Interaktion modellieren, indem wir das Falken-Tauben-Spiel verwenden, bei dem Falken immer bereit sind, um Ressourcen zu kämpfen, und Tauben immer friedlich sind. In einer Interaktion zwischen zwei Tauben erhält jedes Individuum den gleichen Nutzen, ohne dass es zu Aggressionskosten kommt. Mit dieser Gleichung können wir den Nettogewinn für jeden Einzelnen berechnen, der sich aus dem Nutzen abzüglich der Kosten ergibt. Das ist in diesem Fall die Hälfte B. In einer Interaktion zwischen einer Taube und einem Falken erhält der Habicht den gesamten Nutzen, aber keiner der beiden Vögel hat unmittelbare Kosten, da die Tauben nicht in Konflikte verwickelt sind. Wenn zwei Falken interagieren, kämpfen sie und teilen sich den Nutzen, verursachen aber auch einige Kosten, die am Ende ihren Nettogewinn verringern.

Wie also finden die Bevölkerungen ein Gleichgewicht? In einer Gruppe, die sich überwiegend teilt, können unkooperative Betrüger andere Bewohner ausstechen, wie dieser Typ, der auf seiner Wache schläft. Aus diesem Grund haben viele kooperative Bevölkerungen Methoden entwickelt, um eine Invasion zu verhindern, wie z. B. die Möglichkeit, die Strategie zu wechseln oder Betrüger zu identifizieren und mit Aktionen wie dem Ausschluss aus der Gruppe zu bestrafen.

In diesem Lab führen Sie das Falkentaubenspiel durch und demonstrieren die Persistenz von zwei verschiedenen Strategien in einer Population und die Umstände, die sich auf ihre Verwendung auswirken können.