专栏名称: 生命的智慧
华东师范大学课程《海洋与生命》《水生生物学》《动物学》和《水生生物学原理与进展》师生们的学习感悟。
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Science | 动物群体如何达成民主共识?

生命的智慧  · 公众号  ·  · 2024-12-15 00:00

正文

不知情的个体促进动物群体的民主共识

民主决策,在现代人类社会备受推崇,几乎每个国家都在不断地完善本国的民主制度。但是,你知道吗?动物中也存在民主,本文分享的是普林斯顿大学研究人员进行的研究,他们发现,在鱼类中也存在民主决策,但它们的民主也许源于“无知”的“吃瓜”鱼。

01

研究目标

为了实现一定的目标,需要进行 决策 。个体决策只需考虑个人的偏好;然而,群体决策则不然:由于不同个体的偏好不同,群体中个体之间会产生利益冲突,因此,如何实现群体的民主决策是个复杂的问题。在群体的决策过程中会出现很多行为,从众行为便是其中之一。

对于人类社会和群居动物来说,有人认为:

① 群体决策可能会受到自私和固执己见的少数人的操纵。特别的, 不知情 的个人的群体特别容易受到这种操纵。(从众)

② 根据上述观点,不知情个体可能会被操纵,导致促进极端主义观点在人群中的建立。

在这里,我们讨论的问题是:

① 一个自私自利、固执己见的少数群体是否可以对群体运动决策施加影响?

② 不知情的个人在达成民主共识方面是否可以发挥作用?

02

研究方法

该研究采用了计算机模型模拟和生物实验相结合的方式。

方法一

动物群体的空间显式计算模型

该模型明确考虑了空间位置和空间关系的模型,通过模拟局部尺度的机制,空间显式模型能够描述在局部尺度上的机制,并在更大尺度上创造不断涌现的模式‌。

方法二

简化的模型和动力学分析

对上述动物群体的空间显式计算模型进行简化,加入动力学分析。

方法三

金体美鳊实验

研究人员用金体美鳊(一种淡水鱼)做了实验。他们将11条鱼分成两组,一组6条,另一组5条,并分别用蓝色和黄色的食物对它们进行训练。

03

研究内容

01

动物群体的空间显式计算模型

该研究是关于选择移动到空间中两个离散目标之一的共识决策的情况。组内有两个亚群,分别为N1和N2,N1=6、N2=5;偏好强度由ω1和ω2表示,ω1=0.3。N1和N2具有不同首选靶标。有N3个个体的第三个子群体,ω3≈0。

A图是只存在N1和N2亚群的情况,当N2(极端少数群体)的ω2不断增加时,群体共识会逐渐向少数人方向倾斜。

B图通过不断增加N3的大小,以此来探究不知情人数在达成民主共识这一过程中的作用。可以看出,如果人数足够多,不知情个体会减少不妥协的影响,抑制少数人占据主导地位的能力,从而将控制权交还给数量上的多数人。

02

简化的模型和动力学分析

模型分析可知,固执己见的少数群体都能够通过偏向感知的共识来施加实质性的影响。然而,由于他们几乎没有表现出不妥协或内在偏见,不知情的人会支持并倾向于放大数字优势(即使是微小的优势)。如果人数足够多,它们会减少不妥协的影响,抑制少数人占据主导地位的能力,从而将控制权交还给数量上的多数人。因此,即使不知情个体数量的微小变化也会极大地改变共识决策的结果。

03

金体美鳊实验

研究人员将11条鱼分成两组,一组6条,另一组5条,并分别用蓝色和黄色的食物对它们进行训练。金体美鳊本身有自己的颜色偏好,它们更喜欢黄色,所以用黄色食物训练的5条鱼对目标食物有更强烈的反应。训练完成后,将这群鱼放在一起,在两个完全相反的方向放置两种不同颜色的食物,结果6条鱼会跟着那5条鱼向黄色食物方向移动。这次的实验中,是少数鱼占主导地位。

随后,研究人员将5条未经过训练的金体美鳊,也就是“无知的鱼”,与之前的11条鱼同时放入两头分别放有蓝色和黄色食物的池中,进行了多次实验。他们发现,在多次的实验中,有50%的概率,这5条鱼跟随多数的一方,也就是跟随6条鱼,向着蓝色食物的方向移动,虽然它们更喜欢黄色食物。而当“无知的鱼”增加到10条时,它们有60%的概率会跟随多数一方,一起游向蓝色食物。随着未经训练的鱼越加越多,跟随多数方的概率也越来越大,形成了“少数服从多数”的形式。

04







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