spilteori (biologi)

Inden for adfærdsbiologi anvendes spilteori til analyse af situationer, hvor overlevelse eller reproduktion for en gruppe af dyr afhænger af, hvad artsfællerne i populationen gør.

En konfliktsituation af denne type kan formuleres som et to-personers spil, hvor de enkelte arter i populationen er strategier, og hvor resultatet af en kombination af strategier opgøres som fitness for de pågældende arter. Da der ikke er spillere i sædvanlig forstand, men populationer sammensat af arter på forskellig måde, vil der ikke være tale om et bevist valg af strategier, men om en udvikling i sammensætningen af populationen, således at arter eller delpopulationer med større fitness vil trænge de andre ud.

En evolutionært stabil strategi (ESS) er en sammensætning af arter, i spilteoretisk terminologi en blandet strategi, der er den samme for begge spillere, således at

• ingen anden sammensætning ville give større fitness i den givne situation, og
• hvis en anden sammensætning giver samme fitness, så er den oprindelige sammensætning bedre over for denne anden (så at en eventuel ændring vil dø ud af sig selv).

Et ofte anvendt eksempel er spillet vist i figuren, hvor populationen har to arter, henholdsvis Høg og Due. Fitness er opgjort som en gevinst \(V\) ved at vinde en duel mellem to arter, og \(C\) er omkostningen ved kamp, hvor \(C\) antages at være større end \(V\).

Høge er aggressive og vil altid kæmpe. Ved et møde med duer vinder de, og ved møde med andre høge vinder de halvdelen af gangene, men kampen har en omkostning i form af alvorlig skade. Duer flygter uden at lide skade ved kampe med høge. Ved kampe med andre duer udvises en ritualiseret kampadfærd, så halvdelen af kampene vindes, og der ikke er fysiske omkostninger ved at tabe.

I eksemplet er der en ESS, nemlig en sammensætning af populationen med andelen \(V/C\) af høge og resten duer.