- +1
進(jìn)化的邏輯︱性信號(hào):昂貴的與誠(chéng)實(shí)的
史密斯(John Maynard Smith)是進(jìn)化論領(lǐng)域另一位半路出家的頂級(jí)高手。他在劍橋三一學(xué)院學(xué)的是工程學(xué),畢業(yè)后設(shè)計(jì)過(guò)飛機(jī),但因?yàn)轱w機(jī)“太吵太老氣”,很快轉(zhuǎn)投到倫敦大學(xué)學(xué)院進(jìn)化論大師霍爾丹(J. B. S. Haldane)的門(mén)下,并成為大師的衣缽傳人。
1965年,史密斯在薩瑟克斯大學(xué)創(chuàng)辦生命科學(xué)學(xué)院,并出任首任院長(zhǎng)。直到2004年去世,他一直呆在薩大,退休以后也幾乎每天都去實(shí)驗(yàn)室。
在學(xué)術(shù)生涯的后期,史密斯日益專(zhuān)注于理論建構(gòu)。他對(duì)累贅原則很感興趣,曾試圖用數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算并證明這一原則,一開(kāi)始并不成功,以至于他對(duì)扎哈維的觀察產(chǎn)生了懷疑——史密斯認(rèn)為,在解釋雄性性狀方面,費(fèi)希爾的失控理論就已足夠,累贅原則純屬畫(huà)蛇添足。
但在修正證明過(guò)程后,史密斯發(fā)現(xiàn)了累贅原則的價(jià)值。1990年,在一個(gè)關(guān)于動(dòng)物行為的生態(tài)學(xué)大會(huì)上,史密斯公開(kāi)向扎哈維道歉,并正式承認(rèn)累贅原則是偉大的理論。但他又說(shuō)想對(duì)累贅原則做一些修訂,希望扎哈維理解。對(duì)此,后者斷然拒絕。
史密斯之所以要修訂累贅原則,是因?yàn)樗J(rèn)為雄性炫耀的內(nèi)容并不完全是累贅,有的只是一種“代價(jià)”或者說(shuō)“成本”。累贅和代價(jià)/成本是兩碼事,累贅是一種代價(jià)/成本,可代價(jià)/成本不一定都是累贅。比如某個(gè)學(xué)生違反了課堂紀(jì)律,老師可以罰站,也可以強(qiáng)迫他抄寫(xiě)課文,或者背著沙袋在操場(chǎng)上跑步,這些都是學(xué)生承受的代價(jià)/成本,但只有沙袋屬于累贅。
史密斯認(rèn)為,雄性為了取信雌性,愿意付出各種代價(jià)/成本,累贅只是許多代價(jià)/成本中的一種,他希望累贅原則能夠拓展覆蓋面,成為具有普遍意義的理論。由于扎哈維并不買(mǎi)帳,史密斯只好自己提出了“昂貴信號(hào)理論”(costly signaling theory)??上У诙辏?004)他就去世了,來(lái)不及對(duì)這一理論展開(kāi)深入闡述。
在史密斯來(lái)看,雄性的性信號(hào)都是高成本的,甚至?xí)屝坌圆豢爸刎?fù)——這是昂貴信號(hào)的根本特征。乍一聽(tīng),和扎哈維的理論差不多,但兩者的內(nèi)涵并不完全一致。扎哈維強(qiáng)調(diào)誠(chéng)實(shí),而史密斯強(qiáng)調(diào)高成本。誠(chéng)實(shí)具有主觀性,比如學(xué)生是否誠(chéng)實(shí),要看老師怎么評(píng)價(jià),老師認(rèn)為誠(chéng)實(shí)就是誠(chéng)實(shí);而高成本是客觀的,與別人承認(rèn)與否無(wú)關(guān),比如一顆高凈度的鉆石,無(wú)論如何都是那么貴。相比而言,高成本,或者說(shuō)支付了高成本的雄性,更加靠譜。
這樣看來(lái),昂貴信號(hào)理論的覆蓋面確實(shí)要更廣一些。
而扎哈維之所以反對(duì)史密斯的修訂,是因?yàn)樗J(rèn)為累贅原則本來(lái)就包含了誠(chéng)實(shí)和昂貴這兩大要素。所有奇特的雄性性狀,尤其是值得炫耀的性狀,基本都兼具誠(chéng)實(shí)與昂貴的特征——要想讓性信號(hào)誠(chéng)實(shí)可信,生產(chǎn)成本就必須提高;如果是個(gè)便宜貨,人人都能擁有,那還有什么炫耀的價(jià)值呢?只有高成本是無(wú)法偽裝的。累贅的信號(hào)天然就是昂貴的信號(hào),昂貴的也必然是過(guò)度的和累贅的,兩者是等價(jià)的。既然如此,又何必再搞一個(gè)新理論出來(lái)呢?
客觀而言,扎哈維的堅(jiān)持并非沒(méi)有道理。在2017年去世之前,他還可以反復(fù)宣傳自己的觀點(diǎn),并悄悄填補(bǔ)一些不起眼的漏洞。這讓累贅原則逐漸趨向完美,直至反向涵蓋了昂貴信號(hào)理論。
在今天的學(xué)界,人們不再甄別兩種理論之間的細(xì)微差別。對(duì)多數(shù)人來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)約的理論才是好的理論。累贅原則足夠簡(jiǎn)約,所以至今為人們所津津樂(lè)道,而昂貴信號(hào)理論則漸漸淡出了人們的視野。
最近有學(xué)者對(duì)累贅性狀進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)分,比如有誠(chéng)實(shí)型的累贅和炫耀型的累贅。雄性大角羊的角屬于前者,頂在頭上又大又沉,是實(shí)打?qū)嵉睦圪?。雄孔雀的尾巴則屬于后者,雄孔雀拖著大尾巴仍能在叢林中低空飛行,那一尾絢麗的羽色為的是炫耀。這些細(xì)分是為了方便動(dòng)物行為學(xué)的研究,它們進(jìn)一步完善了累贅原則,而并不改變其核心思想。

雄性大角羊
現(xiàn)在累贅原則被認(rèn)為是許多動(dòng)物行為的底層邏輯之一。不過(guò)在1975年扎哈維提出累贅原則的最初,它是用于解釋動(dòng)物的擇偶行為的。與費(fèi)希爾的失控理論一樣,累贅原則在協(xié)調(diào)性選擇和自然選擇的邏輯承轉(zhuǎn)方面十分出色——
雄性要想存活下去,就不能不考慮自然選擇的壓力;要想繁殖后代,又不能不考慮性選擇的壓力。兩種“選擇”之間存在巨大的張力。而根據(jù)累贅原則,雌性對(duì)雄性的要求必須掌握尺度,在審美和安全之間維持平衡,如果一上頭把雄性都逼上了絕路,雌性也只能落個(gè)獨(dú)守空閨的下場(chǎng)。
比如有一種劍尾魚(yú),顧名思義,尾巴像一柄長(zhǎng)劍,是供雌性參考的性信號(hào)。雄性劍尾越長(zhǎng),越容易被天敵捕食。對(duì)此雌性似乎心中有數(shù)——如果是在安全水域,天敵較少,視野清晰,它們會(huì)選擇長(zhǎng)尾巴的雄性,因?yàn)槲舶烷L(zhǎng)一點(diǎn)也沒(méi)什么危害;可一旦環(huán)境改變,水質(zhì)下降,天敵密集行動(dòng)且不易察覺(jué),雌性就會(huì)選擇短尾巴的雄性——這倒不是說(shuō)雌性突然學(xué)會(huì)了替雄性考慮,而是說(shuō)和長(zhǎng)尾巴雄性待在一起的話,雌性自己被捕食的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)同步增加。
長(zhǎng)頸鹿的脖子也是折中的結(jié)果。從理論上說(shuō),脖子與樹(shù)冠平齊才是最佳高度;如果脖子比樹(shù)冠還高,就是浪費(fèi)。但累贅無(wú)上限,雄性為了取悅雌性,往往失控,導(dǎo)致長(zhǎng)頸鹿可能長(zhǎng)出超過(guò)實(shí)際需要的脖子。這時(shí),雌性的態(tài)度就很重要了,如果它們毫無(wú)理性,一味偏愛(ài)長(zhǎng)脖子,對(duì)短脖子愛(ài)理不理,那么雄性的脖子就會(huì)失控。從現(xiàn)狀看,雌性并沒(méi)有走到那一步,它們適可而止了,所以雄性長(zhǎng)頸鹿的脖子足夠長(zhǎng),但又不至于長(zhǎng)到滅絕的程度。
事實(shí)上,所有看似失控的累贅性狀都是可控的。大角羊的角沒(méi)有大到將自己累死的程度,雄孔雀的尾巴也沒(méi)有讓自己寸步難行,雄性并不曾為取悅雌性而走極端。從這種意義上說(shuō),性選擇必然和自然選擇達(dá)成妥協(xié),并且已經(jīng)達(dá)成妥協(xié)。
至此,達(dá)爾文可以RIP了。他提出的兩大“選擇”既相互制約,又相互補(bǔ)充,缺少任意一個(gè)“選擇”,我們都不可能像今天這樣全面地去理解生物現(xiàn)象,尤其是動(dòng)物的求偶行為和交配策略——
自然選擇必然導(dǎo)致兩性分化,兩性分化必然導(dǎo)致雌雄二態(tài)性,性選擇和雄性競(jìng)爭(zhēng)都對(duì)雌雄二態(tài)性具有強(qiáng)化作用,最終使得這個(gè)世界到處都充滿了形態(tài)各異的雄性動(dòng)物和雌性動(dòng)物。它們的共同任務(wù)就是與異性合作,將自己的基因傳遞下去。而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),它們需要遵循更多的進(jìn)化穩(wěn)定策略,許多策略都與擇偶與交配有關(guān)。
而提出進(jìn)化穩(wěn)定策略理論的,正是我們文章開(kāi)頭提到的英國(guó)進(jìn)化論學(xué)者約翰·梅納德·史密斯。關(guān)于這一理論,我們以后再談。
-----
史鈞,生物學(xué)博士,專(zhuān)注于進(jìn)化論領(lǐng)域的科普寫(xiě)作,已出版多部科普作品,其中《其實(shí)你不懂進(jìn)化論》獲得第十六屆文津獎(jiǎng),并入圍2020年中國(guó)好書(shū)。生命的進(jìn)化是符合邏輯的過(guò)程,底層邏輯就是自然選擇,在此基礎(chǔ)之上,又衍生出了許多其他邏輯,共同構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的理論體系。本專(zhuān)欄將對(duì)這一理論體系進(jìn)行深度梳理,詳細(xì)介紹其中的各種邏輯關(guān)系,討論生命的本質(zhì),理解生命的意義。





- 報(bào)料熱線: 021-962866
- 報(bào)料郵箱: news@thepaper.cn
滬公網(wǎng)安備31010602000299號(hào)
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:滬B2-2017116
? 2014-2026 上海東方報(bào)業(yè)有限公司




