恒化器中的公地悲剧

我们为公地悲剧现象提供了一个原理性证明，该现象是许多关于合作演化理论的核心。我们在一个包含两个物种——合作者和欺骗者——的通用恒化器模型背景下确立了这一悲剧。两个物种具有相同的生长速率函数和产量常数，但合作者将一部分营养摄取用于生产一种公共物品——即悲剧中的“公地”——这是消化外部供给的营养所必需的。而欺骗者不产生这种酶，并将所有营养摄取用于自身生长。我们证明，当欺骗者初始存在时，合作者和欺骗者最终都将灭绝，从而证实了悲剧的发生。我们还表明，在没有欺骗者的情况下，只要初始时至少存在低水平的公共物品或已处理营养，合作者就能无限期存活。我们的结果为在一个强大的实验进化模型系统中分析合作者-欺骗者动力学提供了一个预测性框架。