动态蜂巢模型中的利他主义与能量流动

本工作通过演化博弈论（EGT）视角探讨了利他主义与雌性配子形成遗传系统之间的关系,构建了一个由三种阶层组成的蜂巢人口动态模型：工蜂、蜜蜂和后 Queen。雌性配子形成是一种无性繁殖形式,未受精的卵子发育为雄性,而受精的卵子发育为雌性,导致家庭成员之间寻常的遗传亲缘关系模式。这种繁殖方式发生在蝶翅目动物中,包括蜂类。在蜂巢环境中，蜂类常表现出利他行为,即以牺牲自身适应度为增强他人适应度而采取的行动。群社性,即以复杂且利他社会行为为特征的精细化社会组织,也在蝶翅目中观察到。为探讨利他主义与雌性配子形成繁殖模式之间的相互作用,我们采用人口动态模型模拟蜂巢人口,控制工蜂和后 Queen 的利他主义。我们的结果表明,利他行为对于蜂巢的成功至关重要，最佳工蜂利他主义对应于群社物种中观察到的分工。此外,我们发现后 Queen 的适度利他主义也对蜂巢的生存至关重要,凸显了这些复杂社会系统中可能存在的精细平衡。总体而言,我们的发现阐明了利他主义、雌性配子形成与群社性在自然界之间的共演关系。