相互性（進化）

進化生物学における互恵性とは、将来の相互作用の可能性によって、協力的行動や利他的行動の進化が促進されるメカニズムを指す。その必然的な帰結として、復讐心は集団に害を及ぼし、自然淘汰によって淘汰される可能性があるということが挙げられる。

相互関係には3つのタイプがあり、これまで幅広く研究されてきた。

• 直接的な互恵関係
• 間接的
• ネットワークの相互性

ロバート・トリヴァースは、協力の進化のメカニズムとして直接互恵性を提唱した。 ^{[ 1 ]} 進化ゲームにおいて、同じ2人のプレイヤーが繰り返し遭遇し、それぞれが「協力」または「裏切り」を選択できる場合、たとえ短期的には相手が協力している時に裏切る方が有利であっても、相互協力の戦略が有利になる可能性がある。直接互恵性は、同じ2人の個体が再び遭遇する確率wが利他的行為の費用対効果比を超える場合にのみ、協力の進化につながる可能性がある。^{[ 2 ]} w > c / b

「間接互恵性の標準的な枠組みでは、集団のメンバー間でランダムに選ばれたペアの出会いがあり、同じ2人が再び会う必要はありません。一方の個人が提供者として、もう一方の個人が受取人として行動します。提供者は協力するかどうかを決定できます。相互作用は集団のサブセットによって観察され、そのサブセットは他の人に情報を提供する可能性があります。評判は間接互恵性による協力の進化を可能にします。自然選択は、受取人の評判に基づいて援助の決定を行う戦略を有利にします。研究によると、より親切な人は援助を受ける可能性が高いことが示されています。」^{[ 3 ]}多くの状況で協力が有利であり、時折の裏切りを許すことは個人にとってさえ利益になりますが、協力的な社会は常に不安定です。なぜなら、裏切り傾向のある突然変異体があらゆるバランスを崩す可能性があるからです。^{[ 4 ]}

間接互恵性の計算は複雑だが、ここでも単純なルールが浮かび上がってきた。^{[ 5 ]}間接互恵性は、誰かの評判を知る確率qが利他的行為の費用対効果比を超える場合にのみ協力を促進できる。

q > c / b

この説明の重要な問題点の1つは、個人が自分の評判を隠す能力を進化させ、それが知られる確率qを低下させる可能性があるということである。^{[ 6 ]}

間接的な互恵行為は、「上流」または「下流」に分類される可能性がある: ^{[ 7 ]}

• 上流互恵性とは、利他的な行為が、受け取った側が第三者の利益のために後日利他的な行為を行う動機となる現象である。言い換えれば、AがBを助けることで、BはCを助けるようになる、というわけだ。
• 下流互恵性とは、利他行為を行った者が、後に利他行為の恩恵を受ける可能性が高くなる現象である。言い換えれば、AがBを助けることで、Cが後にAを助ける可能性が高くなるということである。

実際の集団は均一に混ざり合っているわけではなく、空間構造や社会ネットワークが存在し、一部の個体が他の個体よりも頻繁に相互作用することを示唆している。この効果を捉えるアプローチの一つが進化グラフ理論^{[ 8 ]}であり、個体はグラフの頂点を占める。エッジは誰が誰と相互作用するかを決定する。協力者が利益bを得るために各隣人に対してコストcを支払い、裏切り者はコストを支払わず、隣人は利益を受けない場合、ネットワークの互恵性は協力を促進する可能性がある^{[ 9 ]} 。利益対コスト比は、個体あたりの平均人数kを超える必要がある。

b / c > k （ただし、下記参照。）

最近の研究^{[ 10 ]}は_、利益対コスト比が最近傍の平均次数⟨knn⟩を超える必要があることを示している。

b / c > ⟨ k _nn ⟩

「一般化された互恵性」として知られる倫理概念は、人々はすぐに返礼を期待せずに他人に親切を示すべきであると主張します。^{[ 11 ]}この種の互恵性は、人道的行為の本質的な価値を強調し、取引的な期待を超えています。社会力学の分野では、一般化された互恵性は、人々が与えることと団結の文化を持つことを奨励します。人々がこの種の互恵性を行うとき、彼らは見返りを期待せずに与え、コミュニティの一般的な福祉を気にかけていることを示します。^{[ 12 ]}これは、個人が何も見返りを期待せずに与えたり、共有したり、助けたりする一種の社会的つながりを描写しています。

この無私の関わりは、親しい仲間を超えて広がり、ドミノ効果を生み出し、皆の幸福度を高めます。したがって、普遍的な互恵性は、強く結束したコミュニティを構築する上で、無私の貢献が永続的な価値を持つことの証拠です。この考え方を採用するということは、与えることの普遍的な価値にコミットし、双方にとって自然な利益の流れを信じることを意味します。^{[ 13 ]}

• 互恵性の倫理
• 一般化された交換
• ポリテリー
• 互恵的利他主義

• マーティン・ノヴァク著『進化のダイナミクス：生命の方程式を探る』ハーバード大学出版局、2006年
• Martin Nowak「協力関係の進化に関する5つのルール」 Science 314 , 1560 (2006)
• Panchanathan K. & Boyd, R. (2004). 間接的互恵性は、二次的なフリーライダー問題なしに協力関係を安定化させることができる。Nature 432: 499–502.全文
• Panchanathan K. & Boyd, R. (2003) 二人の裏切り者の物語：間接互恵性の進化における立場の重要性。理論生物学ジャーナル、224: 115–126。全文