快速背叛者迁移稳定了网络上公共品博弈中的共存
种群与进化
2017-11-08 v1
摘要
借助博弈论的视角,合作常被视为不可持续的策略:若一个整体种群都在合作,每个个体都可通过选择不合作来提高其总体适应度,从而仍获得所有合作邻居的益处而无需再消耗自身能量。因此在自然发生的公共品博弈中观测到的合作现象备受关注,因为此类系统可揭示合作的出现与可持续性。此处我们考虑一个服从公共品博弈的种群,其位于由离散区域(我们称之为巢)构成的网络上,个体可在任意两个区域间自由迁移。我们构建了一组分段光滑常微分方程,将巢内种群动态与巢间迁移动态耦合起来。通过解析与数值方法的结合,我们表明若种群中的工作者相对于背叛者迁移得足够快,网络会先经 Hopf 分岔、再经环面分岔失去稳定性,此后一个或多个巢崩溃。我们的结果表明,快速移动的背叛者能起到稳定工作者—背叛者共存的作用,否则该网络将会崩溃。最后我们将结果与 Pristomyrmex punctatus 蚁种及 Cape 蜜蜂 Apis mellifera capensis 蚁群中观测到的动态进行比较,并认为它们在定性上一致。
引用
@article{arxiv.1711.02624,
title = {Fast cheater migration stabilizes coexistence in a public goods dilemma on networks},
author = {Glenn Young and Andrew Belmonte},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.02624},
year = {2017}
}