Perturbation, behavioural feedbacks, and popul ation dynamicsin social animals:
Whento leave and where to go
作者:Daniel Oro
出版:Oxford University
索书号:Q988/O-74/2020/Y
ISBN: 978-0-19-884983-4
藏书地点:武大外教中心
社会对扰动的反应,特别是扩散过程,也会产生非线性的人口动态,包括可能出现的临界点和临界人口转变,进而导致灾难性的转变和崩溃。这项新颖的跨学科研究解释了扰动(定义为对系统的强烈扰动或偏差)如何影响包括我们自己的社会动物的种群动态。
《社会动物的扰动、行为反馈和人口动态》一书于2020年由Oxford University出版,作者是Daniel Oro。本书描述了社会行为(主要是社会信息的使用和社会复制)与不同空间尺度上的非线性人口动态(局部动态和元人口动态)之间的联系,以及它们的生态和进化后果。来自自然世界的例子说明了每一个主要主题(探矿、栖息地适宜性、集体分散和文化进化)人类战争和冲突,在几章中与定量和定性的例子一起提到,也被视为一种扰动形式,是本书背后理据的范例。考虑到人们对生态系统变化、人类迁徙和全球难民危机的日益关注,这种适用于我们自己物种的做法尤其及时。
社会动物中的扰动、行为反馈和种群动态将吸引应用、理论和进化生态学家,特别是那些研究包括人类在内的任何社会动物的种群和行为生态学的学者。它与复杂性研究的重叠也将确保它与社会学、人类学、物理学、计算科学、经济学和数学等其他学科的科学家的相关性和使用。
与许多其他科学学科一样,生态学在最近几十年变得专业化,以证明将数十个分支学科联系起来可能是生态学家将基因与生态系统功能联系起来的一项刺激性挑战。然而,跨学科的方法可能有助于理解生态过程、模式、原则,以及人口动态的一些规律;这种方法在几十年前就被强调,但直到最近才变得更加普遍。作者的目标是将信息、认知、扰动和开放人群的非线性反应联系起来,主要是与传播有关的反应。作者将不讨论所有动物种群在空间和时间上的变化,但具体来说,作者将重点讨论社会物种。社会性会改变人口动态吗?如果是,用什么方式?当系统受到干扰时,可能影响种群动态的社会物种特有的行为过程是什么?这些特定的行为过程会引起扰动下种群的非线性反应吗?
这本书是关于社会性的,而不是关于由某些热带或物理驱动因素(如洪水、雪崩、流行病)引起的个体或群体的聚居。不同的是,在群居动物中,个体通过与同一物种的其他个体互动,甚至与不同物种互动,但共享同一生态公会,从而获得更大的利益并付出一些成本。相比之下,独居物种和领地物种没有分享太多信息,也没有表现出行为过程,在这些过程中,决策取决于其他物种的行为。因此,作者将在这里讨论的社会物种类型是指每个个体在环境中收集的信息在社会网络中分解(即以数学分解的方式增加)的物种。社会物种中有人类;我们与其他社会物种分享了许多与社会性相关的行为过程。希腊人很早以前就把蚂蚁和蜜蜂看作人类社会的镜子。虽然微生物也参与社会互动(包括合作和冲突),但本书探讨了社会动物如何做出复杂的决定。作者没有特别提到一些社会性固有的概念,如合作和利他主义,而是关注一种中立的合作形式(也可以称为协调过程),即被寻找相同资源并逃离相同威胁的同族包围的好处。
事实上,一个社会群体中的个体在争夺资源的同时,他们甚至会以一种无意的方式进行合作,这是社会复制的结果,这是作者将在全书中广泛讨论的行为过程。这一过程也可能发生在共享同一生态公会并争夺相似资源(例如食物、繁殖区、捕食者庇护所)的物种之间,正如我们将在几个例子中看到的那样。这里列出的一些概念和模型并非完全是生态学的,并从其他学科的初步研究中受益。例如,社会学习、感恩、组织理论、分叉理论、社会网络和动力系统理论等概念和模型不仅被行为生态学家处理和使用,也被社会学家、经济学家、科学家,心理学家和物理学家对复杂系统(如社会群体)的涌现特性进行了测试。
总之,扰动会引发社交网络中信息共享的增加,挑战分散决策,失控的分散会对当地人口和集合人口的功能产生影响。发生这种情况的原因是,扩散等于起源地的死亡,而扩散等于目的地的招募。决策也引起了人类心理学家和社会学家的兴趣,与经济行为、人类迁移和股票市场系统有着密切的联系。社会群体中的决策具有复杂系统的特点,在这个系统中,社会网络中的个体之间的异质性在最终产出中起着重要作用,而不是平均行为。我们在社会群体(即一组异质个体)中观察到的人口密度随时间的波动是个体异质性和这些差异的相互作用的结果,这些差异可能与响应环境变异性的平均个体行为非常不同。正如我们将在第1.1节中探讨的那样,这种变化包括扰动。扰动会导致种群数量下降,如果系统有弹性,一旦扰动结束,种群数量就会恢复到初始种群状态。然而,种群对停止扰动的一种不同的潜在反应是保持新状态,除非扰动减小到最小值,这种模式称为滞后。滞后现象是复杂系统中令人感兴趣的非线性模式之一,具有许多应用生态学的衍生物,例如扰动生态系统的管理以及濒危种群和社区的恢复。滞后可能是由于社交网络中个体行为之间的互动差异造成的。
作者将在这本书中讨论的主要主题,如扰动、不确定性和信息、社会学习、决策、失控扩散和非线性人口动力学,大部分都是分开处理的,部分原因是它们的复杂性阻碍了科学家并缩小了他们的研究兴趣。这些主题不仅被单独讨论,而且被广泛讨论。在一次令人兴奋的文献搜索中,作者发现了在计算机问世(也没有开发出统计模型)之前的几十年前发表的优秀论文,讨论的主题更具概念性和观察性,具有强烈的刺激性整体成分。
本书目录:
术语汇编
序言
1关于扰动、认知、分散、社会性和非线性人口动力学的导论
1.1上下文中的扰动
1.2人口开放
1.3不确定性和信息收集与共享
1.4决策和社会复制
2巴尼亚角的奥杜因海鸥案
2.1贴片质量的瞬态动力学
2.2扰动状态和非线性过程
2.3传播和人口崩溃的社会复制
3扰动下社会物种的种群动态
3.1经验数据提示
3.2不同社会性程度物种的反应
3.3一些理论方法
3.4社会物种的稳定性和复原力
4社会物种的逃逸分散
4.1斑块质量的时空异质性
4.2扩散和斑块动态决策
4.3密度依赖性和非线性总体响应
4.4从社会人口到社区和生态系统
5社会进化与非线性人口动态
5.1作为进化过程来源的扰动
5.2社会性的演变成本
5.3文化的演变
6灭绝、非线性动力学和社会性
6.1灭绝的理论途径
6.2非线性动力学的预期预测
6.3社会人口的准灭绝
7结论和展望
7.1社会性的突发模式
7.2社会性和进化
7.3应用视图
7.4有希望的方法
8结语
参考文献
索引
邹娟 武大生科院 博士研究生