Hawk-Doveゲームの進化的に安定したペイオフマトリックス

背景：古典的なマトリックスゲームモデルは、一連の固定された相互作用の結果の行動進化のエンドポイントを見つけることを目的としています。ここでは、プレーヤーの戦略だけでなく、自然選択に従ってペイオフマトリックスも進化する進化モデルを紹介します。 結果：Hawk-Dove Matrixゲームから始まり、Maynard SmithとPriceの単型モデルのセットアップと一致する方法で、戦闘能力を定量化し、勝利の確率とコストを決定する進化する表現型の特性を導入します。エスカレートしたホークホークの戦いを失う。進化的に安定した表現型を、進化的に安定した戦略と進化的に安定した特性で構成されるものとして定義します。 結論：最終的に進化的に安定した表現型がHawk-Hawkの戦いの見返りを最大化するという事実にもかかわらず、速い行動と遅い特性選択の時間スケールの分離を想定して、進化の最大の可能なコストが進化中に一定のままであることがわかります。私たちの結果は、進化の成功の基準と成功した表現型自体が自然選択の産物であるダーウィンの進化の二重の性質を反映しています。

BACKGROUND: Classical matrix game models aim to find the endpoint of behavioural evolution for a set of fixed possible interaction outcomes. Here, we introduce an evolutionary model in which not only the players' strategies but also the payoff matrix evolves according to natural selection. RESULTS: We start out from the hawk-dove matrix game and, in a way that is consistent with the monomorphic model setup of Maynard Smith and Price, introduce an evolving phenotypic trait that quantifies fighting ability and determines the probability of winning and the cost of losing escalated hawk-hawk fights. We define evolutionarily stable phenotypes as consisting of an evolutionarily stable strategy and an evolutionarily stable trait, which in turn describes a corresponding evolutionarily stable payoff matrix. CONCLUSIONS: We find that the maximal possible cost of escalating fights remains constant during evolution assuming a separation in the time scales of fast behavioural and slow trait selection, despite the fact that the final evolutionarily stable phenotype maximizes the payoff of hawk-hawk fights. Our results mirror the dual nature of Darwinian evolution whereby the criteria of evolutionary success, as well as the successful phenotypes themselves, are a product of natural selection.