ジョン・メイナード・スミスとは?ゲーム理論で拓いた進化生物学の業績
ゲーム理論で進化生物学を革新したジョン・メイナード・スミスの生涯と業績を解説—性の進化、シグナル伝達、進化的安定戦略をわかりやすく紹介。
ジョン・メイナード・スミス(John Maynard Smith, FRS、1920年1月6日 - 2004年4月19日)は、イギリスの理論進化生物学者、遺伝学者である。第二次世界大戦中は航空技術者として活躍し、その後、著名な生物学者J.B.S. Haldaneのもとで遺伝学の学位を取得した。ゲーム理論の進化への応用に貢献し、性の進化やシグナル伝達の理論など、他の問題についても理論化した。
略歴と学問的背景
スミスは工学的な訓練を受けた後、第二次世界大戦で航空技術に従事した経験を持ち、生物学へ転じてからは数学や理論的手法を生物学に持ち込む橋渡し役を果たした。形式的な数学モデルと生物学的直感を組み合わせ、行動生態学や進化生物学の理論的基盤を大きく前進させた。
主要な業績(要点)
- 進化ゲーム理論の確立 — 生物集団における行動や戦略をゲーム理論の枠組みで扱い、自然選択の下でどのような戦略が安定に存在しうるかを示した。伝統的な経済学のゲーム理論を生物学に応用した点が画期的だった。
- 進化的に安定な戦略(ESS)の概念 — ESS(Evolutionarily Stable Strategy)は、ある集団で広がっている戦略が小さな変異による別の戦略に侵されない条件を定式化した概念で、個体間の競争や協力の解析に広く用いられる基礎概念となった。
- 代表的なモデル:ホーク=ダブ(Hawk–Dove)ゲーム — 攻撃的(ホーク)と回避的(ダブ)という単純な戦略を想定し、それらの比率や条件によってどの戦略が維持されるかを示した。これにより調停や妥協、混合戦略の意味が明確になった。
- 性の進化と有性生殖の問題 — 有性生殖が持つ「コスト」(例:二倍のコストや配偶子形成のコスト)と利益を理論的に検討し、なぜ有性生殖が一般的になったのかという長年の問題への理解を深めた。
- シグナル伝達(通信)の理論化 — 動物の表示・信号がどのように信頼性を保つか(嘘やだます行動との均衡)について理論的に検討し、シグナルの進化を説明する枠組みへ貢献した。
- 共著による総合的な進化理論の提示 — 後年はEörs Szathmáryらとともに「進化の主要な転換(major transitions)」など、進化の大規模な段階的変化を整理・説明する研究で広い影響を与えた。
著作と影響
スミスは専門的な論文に加え、研究成果を一般向けにも解説する著作や教科書を多数執筆した。これらは進化生物学や行動生態学、理論生物学の教育に大きな影響を与え、ESSや進化ゲーム理論は現在も多くの研究分野で標準的なツールとして使われている。
評価と遺産
スミスの仕事は単に新しい概念を提示しただけでなく、数学的モデルを用いて生物学的現象を定量的に理解する道を拓いた点で高く評価されている。彼の理論は動物行動の研究のみならず、人間の社会行動、経済学的モデル、コンピュータ科学における進化的アルゴリズムなど、学際的な応用も持つ。多数の研究者が彼の概念を基礎に発展を続けており、現代進化生物学の重要な礎石の一つである。
注:本稿はスミスの主要な業績と影響を分かりやすくまとめたもので、彼の生涯や論文の全容を網羅するものではありません。興味がある読者は彼の著作や専門書を参照してください。
受賞歴
科学者に与えられる賞のほとんどを受賞した。
- 英国王立協会フェロー(1977年)
- ダーウィンメダル(1986年)
- フリンクメダル(1990年)
- バルザン賞(1991年)
- リンネンメダル(1995年)
- ロイヤルメダル(1997年)
- クラフォード賞(1999年)
- コプリー・メダル(1999年)
- 京都賞(2001年)
- ダーウィン-ウォレス賞(2008年)。これは当時、ロンドンのリンネ協会が50年ごとに授与していたものである。メイナード・スミスは13人の共同受賞者の一人であった。
メイナード・スミスはErdős数が4である。
質問と回答
Q:ジョン・メイナード・スミスとは何者か?
A:イギリスの理論進化生物学者、遺伝学者です。
Q:第二次世界大戦中、彼は何をしていたのですか?
A:第二次世界大戦中、彼は航空技術者として働いていました。
Q:誰に師事したのですか?
A:有名な生物学者であるJ.B.S.ホルデインに遺伝学を学びました。
Q:進化論への貢献は?
A:ゲーム理論の進化論への応用に貢献し、他にも性の進化やシグナル伝達理論などの問題を理論的に解明した。
Q:彼はいつ生まれたのですか?
A:1920年1月6日生まれ。
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