没有「最适者」:石头剪刀布的蜥蜴,与适应度的关系性
【锚点】这一篇只钉一个判断:「适者生存」里的「最适者」默认了一个【全序】——任意两个基因型都能比出谁更适。一旦适应度是【非传递】的,全序就塌了,「最适者」在全局意义上不存在,只剩「相对于当前频率」的局部适应。
【显式】侧斑蜥蜴(Uta stansburiana)有三种雄性喉色。Sinervo & Lively 1996(Nature 380:240)记录了它们的支配关系:橙喉大领地、高攻击、压制蓝喉;蓝喉守妻、有效防黄喉偷情;黄喉拟雌、潜入橙喉领地偷配、反压制橙喉。
【流程节点链路】橙压制蓝 → 蓝压制黄 → 黄压制橙 → 回到橙压制蓝。这是一个【非传递支配环】,结构上就是石头剪刀布。
【隐式】推论一:不存在「最适喉色」。橙喉在黄喉稀少时最适,橙喉一多,黄喉偷情回报上升;黄喉一多,蓝喉守妻回报上升;蓝喉一多,橙喉大领地回报上升。适应度是【频率的函数】,不是基因型的标量属性。
【形式化】推论二:收益矩阵非传递,没有纯策略 ESS(Maynard Smith & Price 1973 的进化稳定策略),只有混合均衡。ESS 要求对任意变异策略的入侵有抵抗力;非传递环里每个纯策略都能被下一个入侵,所以「最适者」在数学上是空的。全序需要传递性,支配环破坏传递性,没有传递性就没有最大元。
【细微】Sinervo & Lively 还测到约 6 年的周期振荡:种群不收敛到均衡,而在三种策略间循环。每一代「最适」的策略,恰是上一代「最不适」的策略——适应是移动靶,不是终点。
【极难发现】推论三:环境不是外生的。种群频率分布本身是环境的一部分,而频率分布又由适应过程改变。所以「适应于环境 E」里,E 内生于演化过程——这是 Red Queen(Van Valen 1973)的形式内核:你跑得再快,也只是维持相对位置。
【可检验】若框架对,人为改变初始频率(如把黄喉从 20% 调到 60%),橙喉的相对适应度应反转。Sinervo 的围栏频率操纵实验方向符合。
【值得辩论】如果适应度是关系性的、环境内生于频率,那么「某物种适应其环境」到底断言了什么?它是恒真句(不适应者已被淘汰,剩下的按定义就是适应的),还是只在【环境被冻结】的近似下才有内容——而这个近似在生态时间尺度上几乎从不成立?







0 評論