ماجرای نظریه بازی‌ها و ضمانت بقا یا حذف یک موجود زنده از طبیعت
ذهن زیبای تکامل
فیلم «ذهن زیبا» از آن دسته فیلم‌هایی است که چند بار از صدا و سیما پخش شده و به شیوه هالیوودی داستان ریاضیدان مشهور، جان نَش (2015ـ 1928) را روایت می‌کند. در صحنه‌ای از این فیلم، راسل کرو، در نقش جان نَش، نسخه‌ای گیج‌کننده از تعادل نَش را بیان می‌کند. با توجه به این‌که این فیلم سال ۲۰۰۱ ساخته شد، احتمالا نخستین باری که به تماشای آن نشستم به قبل از دبیرستان بازمی‌گردد و از این‌رو در آن زمان به هیچ‌وجه از بحث تعادل نَش در آن فیلم سر در نیاوردم. بعدها در میانه دوره دکتری بود که به اهمیت این تعادل در تکامل پی‌بردم!
تعادل نَش در قالب رویکردی ارائه شده بود که نظریه بازی خوانده می‌شود. این نظریه نخستین‌بار برای توصیف تصمیم‌گیری توسط بازیگران عاقل صورت‌بندی شد. در این نظریه پرسش این است که چگونه انسان‌ها تحت شرایطی خاص تصمیم می‌گیرند. مشهورترین مثال، معمای زندانی است: دو سارق را در نظر بگیرید که هنگام ارتکاب جرم به دام افتاده‌اند. نیروهای پلیس، هوشمندانه این دو را در دو اتاق مجزا تحت بازجویی قرار می‌دهند. هر سارق دو راهکار می‌تواند پی بگیرد. اول این‌که اعتراف یا این‌که سکوت اختیار کند. اگر هر دو سارق سکوت اختیار کنند هر کدام به یک‌سال زندان محکوم می‌شوند؛ اگر هر دو اعتراف کنند هر کدام به سه‌سال زندان محکوم می‌شوند؛ اما اگر یکی اعتراف کند و دیگری سکوت، اعتراف‌کننده آزاد می‌شود و آن‌که سکوت کرده به شش سال زندان محکوم می‌شود (اعتراف در برابر دوره کوتاه‌تر حبس یا آزادی در سیستم قضایی ایالات متحده، شیوه‌ای بسیار رایج است). در این شرایط با توجه به این‌که از تصمیم همدست خود آگاه نیستید چه باید بکنید؟ اگر اعتراف کنید به طور میانگین به صفر یا سه سال حبس محکوم خواهید شد اما اگر سکوت کنید به سه یا شش سال زندان محکوم می‌شوید؛ پس منطقا باید اعتراف کنید!
معمای زندانی از ساده‌ترین مثال‌هاست. اما چگونه می‌توان این رویکرد به تصمیم‌گیری را به جاندارانی بسط داد که قدرت تصمیم‌گیری ندارند؟ برای مثال می‌توان به رفتار نوعی باکتریوفاژ (ویروسی که باکتری را آلوده می‌کند) نگاه کنیم: این باکتریوفاژ پس از آلوده‌کردن میزبان می‌تواند دو راهکار در پیش گیرد: راهکار اول تولید انبوه ویروس در باکتری و از میان بردن میزبان است و راهکار دوم وارد شدن به ژنوم میزبان و همزیستی با او. همانند معمای زندانی، هر تصمیم‌گیری خود پیامدی را به‌دنبال دارد: در‌صورت وجود باکتری‌های فراوان در محیط راهکار نخست شایستگی زیستی باکتریوفاژ را می‌افزاید اما اگر باکتری در محیط محدود باشد، راهکار دوم سودمندتر است. ریاضیات نظریه بازی‌ها در توجیه رفتار باکتریوفاژ سودمند خواهند بود، بدون آن‌که احتیاج به تصمیم‌گیری آگاهانه از جانب باکتریوفاژ باشد؛ الگوریتم انتخاب طبیعی باکتریوفاژهایی را که تصمیم نادرست بگیرند با حذف از طبیعت تنبیه می‌کند و در این صورت فقط فراوانی باکتریوفاژهایی در جمعیت افزوده می‌شود که تصمیم درست را اتخاذ کرده باشند. این‌طور به نظر می‌رسد که پیش‌شرط بقای حیات و ایفای نقش در طبیعت هوشمندی از پیش تعیین شده و برای تداوم بقا نیست؛ بلکه این قانون مستتر در الگوریتم انتخاب طبیعی است که سرنوشت رویدادهای حیاتی برای موجودات زنده را به شکل جالب توجهی به پیش می‌برد.
دکتر عطا کالیراد
پژوهشگر زیست‌شناسی تکاملی در IPM
