왜 어떤 동물은 고독하고 다른 동물은 사회적인지 궁금해 한 적이 있습니까? 예를 들어, 다양한 햄스터를 생각해 보자. 시리아 햄스터는 영토를 가지고 있기 때문에 자원을 공유하기를 꺼려한다. 그들은 서로를 잘 용납할 수 없기 때문에 자신의 영토에 들어오는 다른 사람들과 싸울 것이고 잠재적으로 치명적일 수 있는 서로에게 부상을 입힐 수 있습니다. 반면에, 러시안 햄스터는 일반적으로 소그룹으로 생활하며, 자원을 공유하고, 특히 짝짓기 파트너와 오래 지속되는 유대감을 형성한다.
짝짓기에 대해 말하자면, 일부 동물은 다형성 짝짓기 시스템(Polymorphic Mating Systems)이라는 것을 보여주는데, 이는 일반적으로 수컷인 한 성별이 다른 표현형과 짝짓기 전략을 개발한다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 바다사자의 경우 수컷이 암컷보다 훨씬 크고 턱과 목이 더 강력합니다. 다양한 짝짓기 전략의 관점에서, 지배적인 수컷은 해변에서 암컷의 하렘을 모아 짝을 빼앗으려는 도전자와 싸웁니다. 그러나 일부 지배적이지 않은 수컷은 일시적으로 해변을 떠난 암컷과 짝짓기를 하기 위한 전략으로 이 그룹 주변의 물에 머뭅니다. 이러한 뚜렷한 행동 전략은 유기체의 적합성에 다른 영향을 미칠 수 있으므로 진화 과정에서 한 전략이 개체군에서 다른 전략을 지배할 수 있습니다.
이것을 더 자세히 살펴 보겠습니다. 여기서 전략 1이라고 불리는 이 선호 전략은 어떤 대안 전략보다 보상이 크기 때문에 진화적으로 안정적인 전략(Evolutionarily Stable Strategy, ESS)으로 알려져 있습니다. 덜 유익한 전략을 사용하는 수컷 2는 암컷 그룹을 얻기 위해 싸울 위험이 매우 높고 아마도 매우 어리거나 매우 늙었기 때문에 성공하지 못할 가능성이 있는 경우에만 그렇게 합니다. 이와 같은 진화적 안정 전략이 어떻게 발생하는지 이해하기 위해 생물학자들은 수학적 모델을 사용하여 개인 간의 협력 및 갈등 행동을 연구하는 게임 이론을 사용합니다. 첫째, 생물학자들은 서로 다른 전략에 편익과 비용을 할당한다. 이점은 음식이나 동료와 같은 자원에 대한 통제권을 얻는 것일 수 있습니다. 비용은 싸움에서 패배할 때 발생할 수 있는 잠재적인 부정적인 비용과 같이 이익을 차지하려고 할 때 발생하는 모든 위험일 수 있습니다. 따라서 때로는 비용 없이 이익을 공유하는 것과 같은 전략, 즉 이 예에서 부상 위험이 좋은 대안이 될 수 있습니다.
우리는 매는 항상 자원을 위해 기꺼이 싸우고 비둘기는 항상 평화 롭다는 매-비둘기 게임을 사용하여 상호 작용 후 개인의 순 이득을 모델링 할 수 있습니다. 두 비둘기 사이의 상호 작용에서 각 개인은 공격성 비용 없이 동일한 혜택을 받게 됩니다. 이 방정식을 사용하여 각 개인의 순 이득을 계산할 수 있으며, 이는 편익에서 비용을 뺀 값입니다. 이 경우 절반 B입니다. 비둘기와 매의 상호 작용에서 매는 모든 이점을 받지만 비둘기는 갈등에 관여하지 않기 때문에 두 새 모두 즉각적인 비용을 부담하지 않습니다. 두 매가 상호 작용하면 싸우고 이익을 나누게 되지만 약간의 비용도 발생하여 결국 순이익이 줄어듭니다.
그렇다면 개체군은 어떻게 균형을 이룰 수 있을까요? 주로 공유하는 그룹에서 비협조적인 부정행위자는 이 남자와 같이 시계에서 자고 있는 다른 거주자를 능가할 수 있습니다. 이 때문에 많은 협동조합 인구는 전략을 전환하거나 집단에서 추방하는 등의 조치로 부정행위자를 식별하고 처벌하는 능력과 같은 침입을 방지하는 방법을 개발했습니다.
이 실습에서는 매-비둘기 게임을 수행하고 개체군에서 두 가지 다른 전략의 지속성과 사용에 영향을 미칠 수 있는 상황을 보여줍니다.