Birds Do It. Bats Do It.
新研究显示合作如何在动物王国中普遍存在。人类能从其他物种中学到什么?
- 作者:Jeremy Adam Smith
- 2013年5月30日
- 平静
由Alex Dixon和Jeremy Adam Smith撰写
合作——个体共同努力以创造对整个群体的益处——似乎与许多人假设的进化基本力量相悖。毕竟,外面的世界充满了竞争,只有最强者才能生存,人类是自私的,等等。
但大多数科学家并不认同这种观点。华盛顿大学的海洋学家Danny Grunbaum是揭示海洋生命如何为了生存而合作的先驱,他说:“无限制暴力在进化中的作用被大大高估了。”“当我们看到像海象这样的动物互相打斗时——就像我们在许多自然纪录片中看到的那样——我们实际上只看到了非常小的一部分时间。更多时候它们是在相互适应并尊重彼此的边界——这就是合作。自然界中有大量的合作。”
跨多个领域,科学家们如Grunbaum正在做出令人兴奋的新发现关于合作的本质——这是通过新的观测和计算技术实现的进步。“例如,我们现在可以拍摄大量生物的视频,并使用计算机量化它们的运动,”Grunbaum说。“二十年前,我们必须手动完成这项工作,这非常痛苦。”
这已经在合作科学中引发了小而充满活力的复兴,揭示了合作不仅对人类来说不是独特的。它甚至不是动物独有的。合作是自然的一部分,直到细胞水平。其原因很简单,根据进化生物学家的说法:合作是地球上最重要和有益的行为之一。我们根本不会在这里没有它。
人类、植物和动物是由学会合作的细胞组成的。一起它们形成了多细胞有机体,增加了每个个体细胞复制和生存的机会。
在以下对动物王国的巡礼中,我们可以看到这些和其他动物合作的例子——并发现可以帮助人类拥抱和改善他们自己的合作本能的原则。
蚂蚁
如果你愿意寻找,你永远不会看到一只蚂蚁被困在交通中。
牛津大学的数学生物学家Iain Couzin已经花费多年研究行军蚁和其他成群结队的动物——如鸟、鱼和蝗虫——这些动物似乎受一个大脑控制。通过视频分析跟踪蚂蚁在路径上的移动(以及计算机模型模拟蚂蚁跟随信息素路径),Couzin和他的同事们发现了蚂蚁群体行为的一些简单规则——他们为行军蚁高速公路奠定了基础。
这些模拟显示蚂蚁已经进化出一个三车道双向交通系统:每天有多达200,000只蚂蚁离开巢穴寻找食物,分成两组形成两条外出行走道;它们返回中央车道,有时携带超过30,000只可食用的蚱蜢或其他昆虫。Couzin认为,这些简单有机体的超合作能力源于数百万年的群体生活。
他的研究对机器人技术和运输技术有深远的影响。麻省理工学院人工智能实验室的机器人专家引用蚂蚁合作作为他们的机器人设计灵感;西班牙格拉纳达大学的一个团队开发了一种基于蚂蚁合作算法的新计算机编程语言;以色列海法实验室的另一个团队使用蚂蚁的计算机模型编程简单的机器人进行合作清洁地板。葡萄牙波尔图大学的工程学教授Ricardo Morla设想使用蚂蚁作为未来自动化公路的模型。其中的关键是我们将拥有为我们合作的汽车,这些汽车将与街道标志和其他车辆通信以减少交通拥堵——和路怒症,这是蚂蚁似乎不会患上的问题。
鱼
在鱼之间,合作是由简单的交换驱动的:食物换取清洁。“清洁鱼”会游入较大鱼——称为“客户”的口中,以吃掉寄生虫和有害细菌。清洁鱼得到一顿饭,客户则获得更健康的口腔。
然而,在非捕食客户的嘴中,清洁鱼有时会吃黏液或鳞片,这是清洁鱼似乎比细菌更喜欢的食物。德国马克斯·普朗克研究所的Redouan Bshary和澳大利亚昆士兰大学的Alexandra Grutter称这种活动为“欺骗”:不仅清洁鱼放弃细菌享受一顿美餐,而且客户会因疼痛而突然抽搐。
在经历了突然的疼痛之后,一些非捕食客户试图通过猛烈追逐来惩罚欺骗的清洁鱼。这种惩罚行为对双方都有害:客户耗费精力追逐清洁鱼,而清洁鱼也耗费精力被追逐。但在紧随激烈追逐之后的研究人员观察到客户鱼中的突然抽搐明显减少。清洁鱼似乎得到了信息。
在与可能一口吞下它们的捕食者的互动中,清洁鱼似乎总是合作;迄今为止,还没有人观察到捕食者在清洁鱼进入其口中时抽搐。为什么会这样?清洁鱼很小,几乎不能满足一顿大餐的需求,而且找到一个值得信赖的清洁鱼需要付出努力。一旦建立了信任,捕食者希望保持清洁鱼的存在。
鸟
当捕食者进入斑姬鹟(一种类似麻雀的鸟)的区域时,斑姬鹟会发出响亮的叫声以警告其他鸟类。这是一个冒险且代价高昂的动作——大声叫喊会引起捕食者的注意。
然而,风险也有其好处。在这种情况下,当其他斑姬鹟听到叫声时,它们会聚集在一起围绕捕食者“围攻”,将其赶走。加入围攻的鸟类越多,捕食者逃走的速度就越快,斑姬鹟就能更快地恢复日常活动。
拉脱维亚大学和爱沙尼亚塔尔图大学的研究人员发现,斑姬鹟表现出互惠行为。它们只会回应那些曾经为它们战斗过的鸟的求救声。对于那些听到它们的呼叫但忽略的鸟,它们不会回应。
蝙蝠
对于某些动物来说,合作似乎是必不可少的。
马里兰大学的生物学家Gerald Wilkinson已经表明,吸血蝙蝠群有一个食物共享系统,有助于确保它们作为一个物种的生存。蝙蝠如果连续两个晚上没有进食就会死亡,而狩猎血液——它们唯一的食物来源——是一项高风险的工作。成年蝙蝠有8%的时间找不到血液,而年轻的蝙蝠每三个晚上就有一个晚上找不到食物。
但是饥饿很少发生,因为蝙蝠会分享找到的食物。它们这样做只要有一天对方也会归还这个恩情。如果一个群体不分享食物,每年四分之五的蝙蝠会死亡。但通过合作,死亡率降至四分之一。
当然,“作弊者”,即接受食物但从不分享的蝙蝠,可以从合作中获益(免费食物)而不付出(狩猎和分享)。但正如eBay上的反馈评分帮助识别不诚实用户一样,声誉在蝙蝠的食物共享系统中起着重要作用。作弊的蝙蝠最终会积累一个不良声誉,其他蝙蝠将停止与它们分享。从长远来看,作弊并不是有利可图的——研究建议在人类社会中也是如此。
人类
大多数人类不再直接分享食物——但我们确实以多种方式合作,从编写维基百科文章到排队上厕所。然而,正如任何经历过高峰时段交通或尝试最后一刻圣诞节购物的人所知道的,人类的合作可能会崩溃,有时突然发生。
为了在人类组织中促进合作的成功,一些科学家-哲学家认为我们应该向自然寻求灵感。“自然通过社区培育生命,”物理学家兼畅销书作家Fritjof Capra说。“这一过程始于三十亿年前第一个单细胞生物。生命通过联网而不是战斗接管了地球。”Capra认为,这呼吁建立一个能够滋养交流网络、鼓励分享和实验、并营造互助氛围的合作型社会结构。
这并不意味着合作消除了冲突。“合作从来不是消除利益冲突,”海洋学家Danny Grunbaum指出。“它是通过一套规则来解决利益冲突的方式。”在21世纪,Grunbaum和Capra都争论说,学习合作比以往任何时候都更加关键。“部分原因是我们的社会变得更加一体化,世界范围内的交流变得越来越快,”Grunbaum说。
Grunbaum认为科学是一个成功的合作例子。“总的来说,合作在科学中是非常有效的策略,”他说。“有人选择以不设防的方式分享其工作成果却被人利用的情况极为罕见。我认为人类极其善于合作,而且我们正变得越来越善于合作。”
Alex Dixon是《Greater Good》的编辑助理。Jeremy Adam Smith是《Greater Good》网站的编辑,也是《Daddy Shift》一书的作者。
要阅读更多关于合作研究的文章,请访问我们的 正念的生存 页面。
这篇文章最初出现在 Greater Good 上,《Greater Good》是加州大学伯克利分校正念研究中心的在线杂志,是正念的 合作伙伴 之一。要查看原文,请 点击这里。
此 web extra 提供了与发表在2013年8月期《正念》杂志上的文章“Kindness Evolution”相关的额外信息。