Soziale Evolution und Kooperation

Kooperation und Selbstaufopferung scheinen der natürlichen Selektion zu widersprechen, doch die Unterstützung von Verwandten oder der Austausch von Gefälligkeiten kann sich genetisch auszahlen, was die Evolution des sozialen Lebens in einem ökologischen Kontext erklärt.

Definition

Soziale Evolution und Kooperation befassen sich damit, wie Interaktionen zwischen Individuen – kooperativ, altruistisch oder konfliktär – evolvieren, wobei die Verwandtenselektion Verhaltensweisen erklärt, die Verwandten durch gemeinsame Gene zugutekommen, und Reziprozität die Kooperation unter Nicht-Verwandten erklärt.

Scope

Dieses Thema behandelt die ökologischen und evolutionären Grundlagen sozialen Verhaltens: Verwandtenselektion und inklusive Fitness, Hamiltons Regel, reziproker Altruismus, die Evolution von Kooperation und Konflikt, Gruppenleben, Eusozialität und reproduktive Arbeitsteilung sowie Eltern-Nachkommen- und sexueller Konflikt. Es befasst sich mit der genetischen Verwandtschaft und den ökologischen Bedingungen, unter denen Hilfe und Sozialität begünstigt werden.

Core questions

• Wie kann sich altruistisches Verhalten trotz seiner Kosten für den Akteur entwickeln?
• Wann sagt Hamiltons Regel voraus, dass sich Hilfe ausbreiten wird?
• Wie erhält reziproker Altruismus die Kooperation unter Nicht-Verwandten aufrecht?
• Warum entwickeln sich eusoziale Gesellschaften mit sterilen Helfern?

Key theories

Verwandtenselektion und Hamiltons Regel

Ein altruistischer Akt wird begünstigt, wenn der Nutzen für den Empfänger, multipliziert mit der genetischen Verwandtschaft zwischen Akteur und Empfänger, die Kosten für den Akteur übersteigt, sodass Gene für die Unterstützung von Verwandten durch inklusive Fitness verbreitet werden können.

Reziproker Altruismus

Kooperation zwischen nicht verwandten Individuen kann sich entwickeln, wenn Hilfe über wiederholte Interaktionen zuverlässig erwidert wird, sodass die langfristigen Vorteile gegenseitiger Hilfe die kurzfristigen Kosten des Helfens überwiegen.

Mechanisms

Selektion wirkt auf Gene durch deren Gesamtwirkung auf Kopien ihrer selbst, sei es bei den eigenen Nachkommen des Akteurs oder bei Verwandten, die diese teilen; diese inklusive Fitness-Bilanz liegt Hamiltons Regel zugrunde, die Nutzen und Kosten nach Verwandtschaft gewichtet. Unter Nicht-Verwandten kann Kooperation durch wiederholte Interaktionen, bei denen Abtrünnige zukünftige Hilfe verlieren, durch Reputation oder durch Partnerwahl stabilisiert werden. Eusozialität, bei der sterile Arbeiter einem Reproduktiven helfen, entsteht dort, wo hohe Verwandtschaft und ökologische Vorteile des Gruppenlebens das Helfen am Nest profitabler machen als unabhängige Fortpflanzung.

Clinical relevance

Das Verständnis der sozialen Evolution beeinflusst das Management sozialer und in Gruppen lebender Arten, den Schutz kooperativer Brüter, die Kontrolle sozialer Insekten und evolutionäre Perspektiven auf menschliche Kooperation. Dies ist ein Bildungsinhalt, keine Managementvorschrift.

History

Hamilton formalisierte 1964 die inklusive Fitness und revolutionierte damit die Erforschung sozialen Verhaltens, und Trivers erweiterte 1971 die Kooperation auf Nicht-Verwandte durch reziproken Altruismus. Wilsons Synthese der Soziobiologie im Jahr 1975 machte diese Ideen weithin bekannt und umstritten, und die Evolution der Eusozialität wird weiterhin intensiv erforscht.

Debates

Verwandtenselektion versus Gruppenselektion

Die relativen Vorzüge der Theorie der inklusiven Fitness und der Multilevel- oder Gruppenselektionsansätze der sozialen Evolution wurden scharf diskutiert, insbesondere hinsichtlich der Ursprünge der Eusozialität, obwohl viele Forscher die Rahmenwerke als komplementär oder formal äquivalent betrachten.

Key figures

• William D. Hamilton
• Robert Trivers
• John Maynard Smith
• Edward O. Wilson

Seminal works

• hamilton1964
• trivers1971
• davies2012

Frequently asked questions

Was ist Hamiltons Regel?

Hamiltons Regel besagt, dass sich ein Gen für Altruismus ausbreitet, wenn die Verwandtschaft zwischen Akteur und Empfänger multipliziert mit dem Nutzen für den Empfänger die Kosten für den Akteur übersteigt, zusammengefasst als rb größer als c.

Wie können sterile Arbeiterinsekten durch Selektion begünstigt werden?

Arbeiter, die auf ihre eigene Fortpflanzung verzichten, können dennoch Kopien ihrer Gene weitergeben, indem sie einer eng verwandten Königin helfen, viele Geschwister zu produzieren, sodass Helfen eine größere inklusive Fitness ergeben kann als die alleinige Fortpflanzung.