交替活跃-休眠策略通过帕隆多悖论使劣势猎物实现反超
种群与进化
2021-06-28 v1 混沌动力学
摘要
休眠是一种代价高昂的适应性策略，广泛存在于栖息于多样环境中的生物体内。我们探索捕食者-猎物系统的数学模型，以评估猎物休眠对两类猎物——常年活跃(PA)型和能够进入休眠（休眠型）型——之间竞争的影响。休眠型猎物的活跃形态和休眠形态各自均处于相对于PA型猎物的劣势，并会因生长率低、在产生休眠猎物上浪费能量以及后者无法自主生长而灭绝。然而，休眠型猎物却能通过交替使用这两种必败策略，矛盾地战胜具有优越性状的PA型猎物甚至导致其灭绝。这一结果重现了博弈论中的帕隆多悖论，即两种必败策略结合可产生获胜结果。我们观察到在资源丰富环境中休眠型猎物具有更高适应度，因为在丰富环境中庞大的捕食者种群若无规避策略（即休眠）无法被猎物支撑。在此类环境中，种群经历大规模波动，休眠型猎物能够存活而PA型猎物不能。猎物休眠似乎是应对自我毁灭性过度捕食的自然进化响应，其通过帕隆多悖论稳定了演化的捕食者-猎物系统。
引用
@article{arxiv.2106.13527,
title = {Alternating active-dormitive strategy enables overtaking by disadvantaged prey through Parrondo's paradox},
author = {Tao Wen and Eugene V. Koonin and Kang Hao Cheong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13527},
year = {2021}
}