我們很多時候還真不如蟑螂聰明

我們很多時候還真不如蟑螂聰明

方舟子:蟑螂的民主決策

洞庭湖邊鼠滿為患的時候,有一位時評家寫過一篇文章,很認真地說老鼠的生命力如此之強,我們應該敬畏它。我不知道他說的敬畏是什麼意思,是不是要搞一個拜老鼠教?那樣的話,還不如搞一個拜蟑螂教,蟑螂的生命力之強,更值得「敬畏」:

它們幾乎可以吃任何有機的東西,連拌了老鼠藥的毒餌都可以成為它們的安全食品。在飽餐一頓之後,它們可以3個月不吃東西,1個月不喝水,都還能活下去。把蟑螂的頭切掉,它們還可以繼續活上一周到一個月,直到死於脫水或飢餓。蟑螂的繁殖力同樣驚人,如果房間里跑來了一隻雌性德國小蠊,在適宜的條件下,一年之內她就可以留下10萬隻後代。難怪一個房屋一旦有了蟑螂,就很難消滅乾淨。也難怪蟑螂已經在地球上生活了3億多年之久,比它更晚出現的恐龍早已滅絕,而它卻越活越滋潤,而且3億年來形態沒有什麼變化,3億年前的蟑螂化石看上去和現在的蟑螂沒有多大的不同。

◎德國小蠊是居室中常見的蟑螂,體型比較小,但繁殖力驚人,一般生活在廚房、浴室。

我們當然犯不著為此去敬畏蟑螂,不過作為進化得如此成功的物種,有很多值得研究的地方,比如它的行為模式。

蟑螂很喜歡鑽到隱蔽的地方躲起來,以免被發現。蟑螂在躲藏的時候還喜歡扎堆,這也容易理解,聚在一起有很多好處:容易找到配偶,容易沾光揩油跟著大家找到食物,在乾燥的環境中聚在一起還能保濕等等。當然,太多的蟑螂都扎堆在一起也不好,畢竟資源是有限的。那麼它們怎麼選擇到哪裡和如何扎堆呢?

◎這個3億年前的蟑螂化石看上去和現在的蟑螂沒有多大的不同。

在蟑螂的社會中,沒有領袖來發號施令,也沒有螞蟻那樣的社會分工,每一個蟑螂都是平等的,決策過程完全民主。要集體做出合理的民主決策,並不需要有高深的思想和高超的智力,只需要大家都本能地遵循幾條簡單的原則:每隻蟑螂都出去隨機探索環境、發現隱蔽處,根據隱蔽處的質量好壞進行選擇,各個蟑螂互相接觸、相互影響,然後根據隱蔽處的擁擠程度來決定自己是留下還是離開。

比利時布魯塞爾自由大學的研究人員為此做了一系列實驗。這些實驗很容易做,如果你有空養蟑螂也可以去重複。在一個器皿中建兩個相同的遮蔽處(比如放兩個塑料瓶蓋),然後放一些(比如說50隻)蟑螂進去。蟑螂起初到處亂爬,互相觸碰進行「諮詢」,慢慢地就往遮蔽處扎堆了。如果遮蔽處的容量足夠大(比如說能容納60隻蟑螂),那麼所有的蟑螂會傾向於躲到其中某個遮蔽處,而讓另一個遮蔽處空著,選哪個遮蔽處來躲是隨機的。

把遮蔽處的容量縮小,比如說每處最多只能容納40隻蟑螂。會出現什麼情況呢?是不是40隻擠到一處,剩下的10隻到另一處呢?不是,蟑螂將會傾向於做平分,在兩個遮蔽處中各有25隻蟑螂。

現在再放進一個遮蔽處,蟑螂會不會平均分配到3個遮蔽處裡面去呢?不然。如果遮蔽處的容量不夠大(只能容納40隻蟑螂),那麼蟑螂將在其中的兩處做平分,每處各有25隻蟑螂,而讓第三處空著。如果遮蔽處的容量足夠大(可容納60隻蟑螂),那麼全部50隻蟑螂都將擠到一處,而讓另兩處空著。

如果這些遮蔽處的質量都一樣,那麼蟑螂選擇去哪一處是隨機的。如果遮蔽處的質量存在差異,比如有一處比較暗,另一處比較亮,那麼蟑螂在大多數時候會選擇去較暗的遮蔽處。

從數學上可以證明,蟑螂這麼做對每個個體來說都是最佳的選擇,可以合理地平衡競爭資源與相互合作的關係。不需要有領導來「集中」,絕對的民主決策也能獲得最佳結果。

◎看上去像玩具汽車的機器蟑螂能誘導多數蟑螂躲到較亮的遮蔽處去(左下)。

能有這樣的結果是因為大家都遵守遊戲規則。假如出現一隻突變的蟑螂非要別出心裁不可,又會怎樣呢?要找到這種突變蟑螂可不容易,研究人員就建造了機器蟑螂來代替。這種機器蟑螂看上去一點兒也不像蟑螂,倒像一輛玩具汽車,不過蟑螂的眼神很不濟,在給機器蟑螂塗上從蟑螂身上提取的化學物質、讓它們帶上蟑螂的味道後,蟑螂就把它們當成蟑螂對待,也和它們觸觸碰碰進行諮詢了。

研究人員通過程序控制,讓機器蟑螂也具有蟑螂的特點:喜歡躲藏到陰暗的遮蔽處和喜歡扎堆。在12隻蟑螂中放進4隻機器蟑螂,這個群體的表現和正常的蟑螂群體一樣,讓它們在一暗一亮兩個遮蔽處挑選,大多數時候它們都會躲到暗的遮蔽處去。

然後,研究人員改變程序,讓機器蟑螂喜歡較亮的遮蔽處。結果,在這幾個機器蟑螂的誤導下,出現了反常:在大多數時候蟑螂群體會躲到較亮的遮蔽處去。說不定以後可以利用這種機器蟑螂把房間中暗藏的蟑螂都引到明處,聚而殲之。

所以呢,民主決策雖然是個好東西,但是也很脆弱,很容易被某個別出心裁的異己分子所破壞。不過,如果這些異己分子出的是壞主意,會很快被自然選擇淘汰。不幸的是,在它們被淘汰時,會有一大幫盲從它們的傢伙陪葬。

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