自然界中的博弈论
2023-03-13刘海明王凌凌
刘海明 王凌凌
今天,咱們讲讲发生在刺槐身上的一场博弈。
刺槐这种植物很常见,在园林、道旁、草原上都能见到这种植物。它的典型特征有:在一枚大的叶片里,有许多小叶片对生;开出来的花跟豆子的花相似;叶柄处有很多刺。
这种植物对环境的要求不是十分苛刻,因此在中美洲比较常见。
刺槐的防卫妙计
研究发现,大象很喜欢吃刺槐的枝条、嫩叶和果实。
只不过,与羚羊、斑马或其他体形稍小的动物不同,大象身材高大,孔武有力,喜欢将整棵刺槐压弯,然后开始用餐。
枝条、嫩叶和果实被吃掉,刺槐当然很不高兴。
为了不被大象啃食,刺槐首先想出了一个办法:增加树枝上的刺的数量和长度。
但是,对皮糙肉厚的大象来说,好像没什么作用。
很多时候,大象过后,那些在寒风中瑟瑟发抖的刺槐就只剩下树枝上的刺了。
一招不灵,刺槐又想出了一招。
它找来了好帮手—— 蚂蚁。
刺槐是怎么做的呢?
它会增加自己花蜜的产量。花蜜正是蚂蚁最爱吃的食物之一。
除了食物,刺槐还给蚂蚁提供“住房”。
刺槐在自己的枝条上特化了一部分刺,这些刺膨大的基部为蚂蚁筑巢提供了合适的场所。
刺槐的蚂蚁小卫士
在刺槐上安家之后,蚂蚁就会将这棵刺槐当作自己的领地。一旦再有大象过来采食刺槐的枝条、嫩叶和果实,蚂蚁就将大象作为自己的敌人对待。“蚁多咬死象”可不是胡说八道。
受到蚂蚁的攻击后,大象不得不转换进食地点。这样一来,蚂蚁的领地就保住了,刺槐也就安全了。
受到蚂蚁的数次攻击后,这一批大象就不会再来采食这棵刺槐的枝条、嫩叶和果实了。
安全后,刺槐开始将大部分能量用于生长发育上,如生长树枝、树叶,增加树高等。用于生长的能量多了,分配给制造花蜜的能量就会变少。因此,慢慢地,刺槐产出的花蜜的量就会减少。
刺槐的新危机
刺槐树安全了,生活在刺槐上的蚂蚁没有了战斗的需求,它们生活方式也会随之发生改变。比如说,随着个体数量的增加,蚂蚁就会觉得“住房”有点小,想扩大“居住面积”;觉得刺槐提供的花蜜有点少,不够吃,想吃刺槐茎内部的一些营养物质,或者扩大自己寻求食物的范围。
时间一长,有些蚂蚁就懒得进行防御,对钻进刺槐的树皮里榨取糖分的甲虫视而不见。有些蚂蚁开始“搬家”。这样一来,刺槐的树皮就会慢慢地剥落,其树干也会慢慢地被侵蚀。
这对刺槐树来说,大为不妙。
它把这些蚂蚁召集过来,为的是保护自己的叶片、枝条和果实不被大象吃掉。现在,大象的确不吃它的叶片、枝条和果实了,但蚂蚁们的举动会让刺槐的生长状态变得更糟,还不如被大象吃掉一些叶子呢。这时候,另一群大象登场了。它们开始采食刺槐的枝条、嫩叶和果实。刺槐受伤了,着急了,赶紧召集蚂蚁,让它们帮自己对付大象。
新一轮的循环又开始了。
刺槐的经济学博弈
在这个故事里,我们可以清楚地看到,刺槐真的是一个“经济学大师”,至少是一个“博弈论大师”。
为什么这么说呢?
在上一期,我们讲述了经济学领域的博弈论概念。在本期的故事里,共有三方站在中美洲的棋盘上,它们分别是刺槐、大象和蚂蚁。这三方就是“局中人”。一开始,刺槐自己生长。然后,大象出招了,开始给刺槐带来伤害。大象的策略就是采食刺槐的枝条、嫩叶和果实。面对这种情况,刺槐开始想办法。它采取的策略是,召集蚂蚁对付大象,保护自己。这个策略很奏效,大象被赶跑了。之后,刺槐开始减少对蚂蚁的食物供应。面对刺槐的这种举动,蚂蚁的策略是,尽可能地满足族群的需求,开始搞破坏。之后,大象又来了,开始伤害刺槐。
这就是一个完整的刺槐、蚂蚁和大象之间博弈的过程。刺槐根据大象的举动,开始改变自己的举动。刺槐的举动发生变化,带动蚂蚁的活动发生变化。蚂蚁活动的变化,触发大象活动的变化,又带来刺槐活动的变化。刺槐、大象和蚂蚁三者之间不断出招,在这个棋盘上来回变化,造成一幅幅不断变化的场景。但最终,这三者之间会达成一个动态平衡的关系:刺槐在中美洲大地上继续生长,蚂蚁在树上树下来回穿梭,大象慢慢踱步,偶尔会采食一口刺槐的枝条、嫩叶和果实。这就是经济学上常说的动态博弈。