劉海明 王凌凌

看完前幾期的內(nèi)容，大家是不是對(duì)植物經(jīng)濟(jì)學(xué)更感興趣了呢？本期，我們講一講黏液馬利筋與帝王蝶之間的博弈吧！

黏液馬利筋與帝王蝶

你知道世界上最漂亮的蝴蝶是什么嗎？是帝王蝶！帝王蝶也是唯一具有遷徙屬性的昆蟲(chóng)，因?yàn)楸泵乐薜亩緦?shí)在是太冷了。每年秋冬季節(jié)，它們會(huì)從北美洲的落基山脈附近動(dòng)身，向南飛行數(shù)千公里，到墨西哥中部過(guò)冬。每年春季，天氣變溫暖后，它們又會(huì)從墨西哥向北飛行。

在美國(guó)佛羅里達(dá)州的沙質(zhì)土壤中，生長(zhǎng)著一種被當(dāng)?shù)厝朔Q(chēng)為乳草的植物—— 黏液馬利筋。這種植物的體內(nèi)含有一種白色的黏液，或者說(shuō)乳汁。不過(guò)，這種乳汁不能食用。一旦誤食，人類(lèi)和絕大多數(shù)動(dòng)物都會(huì)輕微中毒。與此同時(shí)，這種植物會(huì)在春季分泌花蜜。在帝王蝶從墨西哥向落基山脈遷徙的途中，這種植物分泌的花蜜為它們提供了重要的能量補(bǔ)給。

佛羅里達(dá)洲位于墨西哥灣北側(cè)，受到海洋溫濕氣流的影響，這里的黏液馬利筋生長(zhǎng)得非常旺盛。帝王蝶路過(guò)這里的時(shí)候，會(huì)停下來(lái)，美美地享用一頓花蜜大餐。有趣的是，吸食花蜜的時(shí)候，帝王蝶還會(huì)做其他事呢！它的腳會(huì)攜帶花粉，將這些花粉傳遞到不同黏液馬利筋花的柱頭上，幫它們傳粉。另外，由于這里的氣候比北美洲北部更溫暖潮濕，比較適宜帝王蝶卵的孵化，因此帝王蝶也會(huì)在這里產(chǎn)卵。

兩難的困境謎題

黏液馬利筋有毒，絕大多數(shù)動(dòng)物對(duì)它敬而遠(yuǎn)之。但是，帝王蝶卻沒(méi)有這種煩惱。這就導(dǎo)致這樣一種情況：黏液馬利筋的毒性為帝王蝶卵的生長(zhǎng)創(chuàng)造了完美的環(huán)境，能有效保護(hù)它們，不讓它們被其他動(dòng)物吃掉。帝王蝶的卵在四天左右的時(shí)間里就能孵化出幼蟲(chóng)，也就是毛毛蟲(chóng)。這些毛毛蟲(chóng)寶寶出生后，開(kāi)始在黏液馬利筋的葉片上覓食。黏液馬利筋是帝王蝶幼蟲(chóng)唯一的食物來(lái)源，一只帝王蝶的幼蟲(chóng)可以在不到五分鐘的時(shí)間內(nèi)吃掉一大片黏液馬利筋的葉片。

我們知道，黏液馬利筋的管道和葉片的葉脈中有大量黏液。當(dāng)?shù)弁醯紫x(chóng)大快朵頤時(shí)，那些黏液會(huì)噴射而出，形成黏性泡沫，包裹住帝王蝶幼蟲(chóng)的嘴、頭和身體，從而將帝王蝶幼蟲(chóng)牢牢地困住。一旦不能夠及時(shí)逃離，這些幼蟲(chóng)可能會(huì)有大麻煩。

這樣一來(lái)，對(duì)帝王蝶和黏液馬利筋而言，雙方都處于一種兩難狀態(tài)中：

對(duì)帝王蝶而言，它們想吃黏液馬利筋的花蜜，為自己繼續(xù)向北飛行補(bǔ)充能量。另外，黏液馬利筋體內(nèi)的有毒物質(zhì)，能夠有效地保護(hù)帝王蝶的卵，讓它們不會(huì)被其他動(dòng)物吃掉。但是，這種植物的黏液有可能將帝王蝶幼蟲(chóng)困死。

對(duì)黏液馬利筋而言，一方面，它們樂(lè)意讓帝王蝶在吸食自己花蜜時(shí)幫自己傳粉；另一方面，帝王蝶幼蟲(chóng)會(huì)大量啃食它們的葉片，讓它們的光合能力降低，最終導(dǎo)致它們營(yíng)養(yǎng)缺失，甚至死亡。因此，帝王蝶和黏液馬利筋都希望能夠找到破解這種難題的方法。

共贏的博弈棋局

從博弈論的角度出發(fā)，我們可以將帝王蝶和黏液馬利筋看作處于同一個(gè)棋局中的對(duì)手。帝王蝶幼蟲(chóng)想長(zhǎng)大，就得食用黏液馬利筋的葉片，但它們可能會(huì)被馬利筋分泌的黏液困死。黏液馬利筋想讓帝王蝶幫自己傳粉，但它們可能付出的代價(jià)是，很多葉片會(huì)被帝王蝶幼蟲(chóng)吃掉。在這個(gè)棋局中，它們有各自的想法，但大自然會(huì)逼迫它們盡快做出選擇。

再耽擱一段時(shí)間，氣溫就會(huì)發(fā)生變化，帝王蝶卵的最佳孵化條件就會(huì)被打破；馬利筋的花期一旦過(guò)了，它們就會(huì)錯(cuò)過(guò)最佳的傳粉時(shí)間，會(huì)造成因?yàn)闆](méi)有傳粉而無(wú)法開(kāi)花結(jié)果的可怕后果。因此，它們必須盡快根據(jù)對(duì)方的舉動(dòng)做出自己的選擇，既得讓自己有所收益，又不能讓自己有太大的損失。

科學(xué)家們對(duì)它們進(jìn)行了長(zhǎng)期的跟蹤觀察，最終發(fā)現(xiàn)，一方面，只有大概三分之一的帝王蝶幼蟲(chóng)能夠成功地化繭成蝶，其余幼蟲(chóng)在博弈過(guò)程中死掉了。另一方面，黏液馬利筋最終利用帝王蝶幫自己完成了花粉傳遞任務(wù)。不過(guò)，在整個(gè)過(guò)程中，它損失了大約40%的葉片。它們之間達(dá)成的這種均衡，讓這兩種生物千百年來(lái)一直處于彼此依存、共同發(fā)展的狀態(tài)中。