Gedragsbiologie deel 2
Hoofdstuk 4: Speltheorie en evolutie sociaal gedrag
Game Theory of speltheorie:
• Een model om Functie en Evolutie van Gedrag te bestuderen.
• Meten in kosten en baten of winst en verlies van fitness (hoeveel nakomelingen heeft
een bepaald individu?)
• Variatie in fenotype (waaronder ook gedragsstrategieën)
o In populaties en individuen
o Bv. Variatie bepalen tussen studenten: Waarom kijken sommige studenten
weg en lachen andere studenten verlegen terug naar de leerkracht als deze een
vraag stelt? De modellen gaan uit van: student 1 is een wegkijker en student 2
is een verlegen lacher. In het echt is dit veel complexer.
o Variatie uitrekenen in %: in hoeveel % van de gevallen gaat dit individu
wegkijken en hoeveel % van de tijd gaat het lachen?
Variatie in fenotypes: dreigen en aanvallen
• Waarom wordt bij dieren zo weinig gevochten?
• Vaak vertonen dieren een duidelijk signaal om agressie te vermijden
o Dreiggedrag
Leerdoel: Een redenering kunnen opzetten waarmee je gedragsstrategieën verklaart aan de
hand van de speltheorie.
Individuen kunnen op een bepaalde manier met een situatie omgaan. Variatie in
gedragsstrategieën:
• Dreigen
• Aanvallen
• Volgen
Ultieme verklaringen van gedrag: hoeveel genen kan je doorgeven naar de volgende generatie
door een bepaald gedrag te vertonen.
Bv. Konijnuil: op vlaktes op konijnenholen zit deze
uil te broeden. Hij vertoont een dreiggedrag.
Wonen ondergronds in de woestijnen van Californië.
1
,Stinkende kortschildkever of
vuilnisbakmonster: Dreiggedrag vertonen (staart
omhoogsteken, kaken opensperren → lijkt op deze
manier op een schorpioen leek) en stinkende witte
vloeistof afscheiden wanneer er een predator te
dichtbij komt. Dit kan overgaan in pijnlijke beten.
Openmond dreiging: bij een dwerghamster en bij
rhesusapen
Als je een dwerghamster blijft kwellen gaat hij op
zijn achterpoten staan, met opengesperde bek.
Rhesusaap gaat zijn wenkbrauwen optrekken en bek
opensperren.
Olifant met brede oren, maakt zich groot, met de
slurf slingeren → dreiging van een jonge olifant
Dreigende zwaan: Knobbelzwaan
2
,Witte zwaan gaat tot aanval.
Aanvallende neushoorn
• Dreigen en aanvallen zijn gedragsstrategieën binnen een individu
o Een individu kan ervoor kiezen om aan te vallen (kost: groot risico op
verwonding → verminderde fitness → zou kunnen ziek worden van
verwonding en uiteindelijk sterven.)
o Of kan ervoor kiezen om eerder te dreigen (kost: minder risico, minder snel
verwond.)
o Binnen een individu heeft een bepaald gedrag een bepaalde kans om voor te
komen, gebaseerd op kosten en baten.
o Speltheorie wordt gebruikt om die kansen te berekenen
▪ Theoretische aanpak om het bestaan van verschillende strategieën te
bepalen.
o Dieren vinden een evenwicht tussen kosten en baten per gedrag →
introductie van de speltheorie.
o De sterksten hebben niet altijd het evolutionaire voordeel.
▪ Bv. 2 mannetjes die vechten om een vrouwtje, kunnen sterven of
kunnen het vrouwtje verliezen aan een 3de mannetje (= sneaky
strategie).
o Populatie= verschillende strategische types → evolueert vaak naar een
evolutionair stabiele strategie.
3
, • Vroeger: vorm van groepsselectie
o Dreigend dier wil soortgenoten geen schade toebrengen
o Voor het goed van de soort → groepselectie bestaat niet!
o Bv. men zegt wel eens: een zwakke schakelwegnemen → goed voor de soort,
hierdoor is de fitness hoger → fout: een dier kan niet kiezen welke prooi hij
neemt, in functie van de soort.
o Zelfs Konrad Lorenz
Speltheorie:
• Basismodel van John Maynard Smith: Evolutie wordt gezien als een spel &
Individuen kunnen verschillende strategieën spelen.
• Gedrag in een bepaalde context hangt af van wat andere individuen doen.
• = Frequency dependent phenotypes
o Jouw fenotype/ wat je doet, hangt ervan af hoeveel medespelers
(soortgenoten) bepaalde strategieën volgen
o “Frequentie afhankelijke fenotypes” = ESS
o Wat zijn de kosten en baten van aanvallen of dreigen.
o Belangrijk voor examen!
• Kosten en baten in fitness-pay-off
Leerdoel: Het belang van het concept van alternatieve strategieën en evolutionair stabiele
strategie kunnen uitleggen met voorbeelden.
• Verschillende strategieën/ types van gedrag
o Evolueren naar Evolutionair Stabiele Strategie (ESS)
Bv. Gevechten tussen herten en leeuwen (agressief geachte dieren), vooral schijngevechten
zijn, die niet tot de dood leiden. Evolutionair stabiele strategie = strategie die niet meer kan
verdrongen worden door het opduiken van mutante strategieën.
▪ Pure ESS: populatie bestaat uit individuen met verschillende fenotypes,
die in bepaalde verhoudingen voorkomen.
▪ Gemengde ESS: populatie bestaat uit individuen die elk in bepaalde
verhoudingen een bepaald gedrag gaan vertonen.
Basismodel duif en havik (Hawk-Dove)
Dit is een fictief voorbeeld met symbolische dieren → er werd geen proef gedaan met 50
duiven en 50 haviken. Dit is een model om aan te tonen dat er een vechter en een dreiger is.
Een populatie van enkel duiven (enkel dreigen, maar niet vechten) of haviken (vechten tot
bloedens toe) zou de evolutie niet overleven.
Een eenvoudig model, waarbij men kijkt naar winst en verlies voor de fitness bij
alternatieve strategieën (dreigen en vechten):
o "Havik": vecht om te verwonden en tegenstander te doden, riskeert daarbij
zelf ook verwondingen.
(= vechter: valt aan en vecht tot de ander opgeeft of hijzelf gewond raakt.)
o "Duif": zal hoogstens dreigen en gaat geen gevechten aan
(= dreiger: gaat gedurende een bepaalde tijd dreigen en gaat vluchten
wanneer hij wordt aangevallen.)
4
Hoofdstuk 4: Speltheorie en evolutie sociaal gedrag
Game Theory of speltheorie:
• Een model om Functie en Evolutie van Gedrag te bestuderen.
• Meten in kosten en baten of winst en verlies van fitness (hoeveel nakomelingen heeft
een bepaald individu?)
• Variatie in fenotype (waaronder ook gedragsstrategieën)
o In populaties en individuen
o Bv. Variatie bepalen tussen studenten: Waarom kijken sommige studenten
weg en lachen andere studenten verlegen terug naar de leerkracht als deze een
vraag stelt? De modellen gaan uit van: student 1 is een wegkijker en student 2
is een verlegen lacher. In het echt is dit veel complexer.
o Variatie uitrekenen in %: in hoeveel % van de gevallen gaat dit individu
wegkijken en hoeveel % van de tijd gaat het lachen?
Variatie in fenotypes: dreigen en aanvallen
• Waarom wordt bij dieren zo weinig gevochten?
• Vaak vertonen dieren een duidelijk signaal om agressie te vermijden
o Dreiggedrag
Leerdoel: Een redenering kunnen opzetten waarmee je gedragsstrategieën verklaart aan de
hand van de speltheorie.
Individuen kunnen op een bepaalde manier met een situatie omgaan. Variatie in
gedragsstrategieën:
• Dreigen
• Aanvallen
• Volgen
Ultieme verklaringen van gedrag: hoeveel genen kan je doorgeven naar de volgende generatie
door een bepaald gedrag te vertonen.
Bv. Konijnuil: op vlaktes op konijnenholen zit deze
uil te broeden. Hij vertoont een dreiggedrag.
Wonen ondergronds in de woestijnen van Californië.
1
,Stinkende kortschildkever of
vuilnisbakmonster: Dreiggedrag vertonen (staart
omhoogsteken, kaken opensperren → lijkt op deze
manier op een schorpioen leek) en stinkende witte
vloeistof afscheiden wanneer er een predator te
dichtbij komt. Dit kan overgaan in pijnlijke beten.
Openmond dreiging: bij een dwerghamster en bij
rhesusapen
Als je een dwerghamster blijft kwellen gaat hij op
zijn achterpoten staan, met opengesperde bek.
Rhesusaap gaat zijn wenkbrauwen optrekken en bek
opensperren.
Olifant met brede oren, maakt zich groot, met de
slurf slingeren → dreiging van een jonge olifant
Dreigende zwaan: Knobbelzwaan
2
,Witte zwaan gaat tot aanval.
Aanvallende neushoorn
• Dreigen en aanvallen zijn gedragsstrategieën binnen een individu
o Een individu kan ervoor kiezen om aan te vallen (kost: groot risico op
verwonding → verminderde fitness → zou kunnen ziek worden van
verwonding en uiteindelijk sterven.)
o Of kan ervoor kiezen om eerder te dreigen (kost: minder risico, minder snel
verwond.)
o Binnen een individu heeft een bepaald gedrag een bepaalde kans om voor te
komen, gebaseerd op kosten en baten.
o Speltheorie wordt gebruikt om die kansen te berekenen
▪ Theoretische aanpak om het bestaan van verschillende strategieën te
bepalen.
o Dieren vinden een evenwicht tussen kosten en baten per gedrag →
introductie van de speltheorie.
o De sterksten hebben niet altijd het evolutionaire voordeel.
▪ Bv. 2 mannetjes die vechten om een vrouwtje, kunnen sterven of
kunnen het vrouwtje verliezen aan een 3de mannetje (= sneaky
strategie).
o Populatie= verschillende strategische types → evolueert vaak naar een
evolutionair stabiele strategie.
3
, • Vroeger: vorm van groepsselectie
o Dreigend dier wil soortgenoten geen schade toebrengen
o Voor het goed van de soort → groepselectie bestaat niet!
o Bv. men zegt wel eens: een zwakke schakelwegnemen → goed voor de soort,
hierdoor is de fitness hoger → fout: een dier kan niet kiezen welke prooi hij
neemt, in functie van de soort.
o Zelfs Konrad Lorenz
Speltheorie:
• Basismodel van John Maynard Smith: Evolutie wordt gezien als een spel &
Individuen kunnen verschillende strategieën spelen.
• Gedrag in een bepaalde context hangt af van wat andere individuen doen.
• = Frequency dependent phenotypes
o Jouw fenotype/ wat je doet, hangt ervan af hoeveel medespelers
(soortgenoten) bepaalde strategieën volgen
o “Frequentie afhankelijke fenotypes” = ESS
o Wat zijn de kosten en baten van aanvallen of dreigen.
o Belangrijk voor examen!
• Kosten en baten in fitness-pay-off
Leerdoel: Het belang van het concept van alternatieve strategieën en evolutionair stabiele
strategie kunnen uitleggen met voorbeelden.
• Verschillende strategieën/ types van gedrag
o Evolueren naar Evolutionair Stabiele Strategie (ESS)
Bv. Gevechten tussen herten en leeuwen (agressief geachte dieren), vooral schijngevechten
zijn, die niet tot de dood leiden. Evolutionair stabiele strategie = strategie die niet meer kan
verdrongen worden door het opduiken van mutante strategieën.
▪ Pure ESS: populatie bestaat uit individuen met verschillende fenotypes,
die in bepaalde verhoudingen voorkomen.
▪ Gemengde ESS: populatie bestaat uit individuen die elk in bepaalde
verhoudingen een bepaald gedrag gaan vertonen.
Basismodel duif en havik (Hawk-Dove)
Dit is een fictief voorbeeld met symbolische dieren → er werd geen proef gedaan met 50
duiven en 50 haviken. Dit is een model om aan te tonen dat er een vechter en een dreiger is.
Een populatie van enkel duiven (enkel dreigen, maar niet vechten) of haviken (vechten tot
bloedens toe) zou de evolutie niet overleven.
Een eenvoudig model, waarbij men kijkt naar winst en verlies voor de fitness bij
alternatieve strategieën (dreigen en vechten):
o "Havik": vecht om te verwonden en tegenstander te doden, riskeert daarbij
zelf ook verwondingen.
(= vechter: valt aan en vecht tot de ander opgeeft of hijzelf gewond raakt.)
o "Duif": zal hoogstens dreigen en gaat geen gevechten aan
(= dreiger: gaat gedurende een bepaalde tijd dreigen en gaat vluchten
wanneer hij wordt aangevallen.)
4
