血縁選択と社会進化

血縁選択は、親族を助けることが共有遺伝子を伝播しうることを認識することにより、協力と利他主義の進化を説明するものであり、ハミルトンの法則によって定式化されている。

Definition

血縁選択とは、個体の親族の生殖に対する影響に、血縁度で重み付けをして作用する自然選択のことである。社会進化とは、相互作用する個体間で協力、利他的、対立的な行動がどのように進化するかを研究する広範な分野である。

Scope

このトピックは、包括適応度とハミルトンの法則、利他主義と協力の進化、非血縁者間の互恵的利他主義、昆虫や他の分類群における真社会性の特殊なケース、および社会システムにおける血縁度と対立の役割を扱う。

Core questions

• ハミルトンの法則は、利他主義がいつ進化するかをどのように予測するのか？
• 包括適応度とは何か、また個体の生殖成功度とどのように異なるのか？
• 非血縁者間で協力は互恵性を通じてどのように進化しうるのか？
• 不妊のヘルパーカーストを持つ真社会性は、なぜ繰り返し進化したのか？

Key theories

包括適応度とハミルトンの法則

利他的行為は、行為者と受容者間の血縁度と受容者への利益の積が、行為者へのコストを上回るときに広がる。これにより、遺伝子は親族において自身のコピーを促進することができる。

互恵的利他主義

非血縁者間の協力は、時間が経つにつれて助けが確実に返される場合に有利となり、共有遺伝子がなくても相互扶助が安定する。

Mechanisms

血縁選択は、親族が共通の祖先から遺伝子を共有しているために機能する。したがって、血縁者を助ける原因となる対立遺伝子は、その担い手の直接的な生殖にコストがかかったとしても、自身の頻度を増加させることができる。ハミルトンの法則（血縁度×利益＞コスト）は、その条件を特定する。包括適応度は、個体の直接的な生殖と、親族の生殖に対するその影響を合計したものである。非血縁者間では、互恵性と強制が協力を安定させることができる。非生殖性のヘルパーを持つ真社会性は、高い血縁度と、独立した繁殖よりも助けることがより生産的となる生態学的要因によって有利となるが、社会集団内では利害の対立が持続する。

Clinical relevance

社会進化理論は、細胞や微生物間の協力と対立を解明する。これには、細胞の協力の破綻としての癌の進化や、病原体の病原性に影響を与える協力行動が含まれる。

History

ハミルトンの1964年の論文は、包括適応度と血縁選択を導入し、社会行動の研究を変革した。トリヴァースは1970年代初頭に協力を互恵的利他主義と親の投資に拡張し、昆虫、鳥類、微生物に関する数十年にわたる研究がこの理論を検証し、洗練させてきた。

Debates

包括適応度と代替定式化

主要な議論は、包括適応度理論が協力のための最良の枠組みであるか、あるいは多段階選択や他のモデルがより優れた説明を提供するのかどうかに関するものである。

Key figures

• W. D. Hamilton
• Robert Trivers
• George C. Williams
• Edward O. Wilson

Seminal works

• hamilton1964
• daviesKrebsWest2012
• futuyma2017

Frequently asked questions

ハミルトンの法則とは何か？

ハミルトンの法則は、助ける者と受け取る者の遺伝的血縁度と、受け取る者への生殖上の利益の積が、助ける者への生殖上のコストを上回るときに、利他的行動が選択によって有利になることを述べている。

なぜミツバチの働き蜂は自身の繁殖を放棄するのか？

彼女たちが育てる子孫との血縁度が高いため、血縁選択を通じて、独立して繁殖するよりも親族を助けることによって、自身の遺伝子のコピーをより効果的に伝播できるからである。