Социальное поведение и родственный отбор

Многие животные живут группами и даже помогают другим, жертвуя собственными интересами; родственный отбор объясняет, как такой кажущийся альтруизм может развиваться, если он приносит пользу родственникам, разделяющим гены помощника.

Definition

Социальное поведение — это взаимодействие между членами одного вида, живущими вместе, а родственный отбор — это эволюционный процесс, при котором поведение, помогающее генетическим родственникам, поддерживается, поскольку оно увеличивает инклюзивную приспособленность актора.

Scope

Эта тема охватывает эволюцию социального образа жизни и кооперации, с особым вниманием к альтруистическому поведению, при котором животное снижает собственное размножение в пользу других. В ней представлены концепции инклюзивной приспособленности и правила Гамильтона, объяснение альтруизма с точки зрения родственного отбора, а также применение этих идей к таким явлениям, как подача сигналов тревоги, кооперативное размножение и крайняя социальность общественных насекомых. Также рассматривается реципрокность и продолжающиеся дебаты о уровнях, на которых действует отбор.

Core questions

• Как может развиваться поведение, снижающее собственное размножение индивида?
• Что гласит правило Гамильтона о том, когда альтруизм поддерживается?
• Как родственный отбор объясняет сигналы тревоги, помощь в гнезде и поведение общественных насекомых?
• Какую роль играют реципрокность и взаимная выгода в кооперации?

Key theories

Инклюзивная приспособленность и правило Гамильтона

Инклюзивная приспособленность животного включает влияние на размножение родственников, взвешенное по степени родства; альтруизм поддерживается, когда взвешенная по степени родства выгода для реципиентов превышает затраты для актора, выражаемые как rb > c.

Пути к кооперации

Кооперативное и альтруистическое поведение может поддерживаться посредством родственного отбора среди родственников, а также посредством реципрокности и взаимной выгоды среди неродственных особей, предоставляя взаимодополняющие объяснения эволюции социального образа жизни.

Mechanisms

Поскольку родственники разделяют гены по общему происхождению, ген, способствующий помощи сородичам, может распространяться, если эта помощь увеличивает размножение тех, кто, вероятно, несет копии того же гена. Правило Гамильтона формализует это: альтруистический акт поддерживается, когда выгода для реципиента, умноженная на коэффициент родства между актором и реципиентом, превышает затраты для актора. Эта логика объясняет сигналы тревоги, подаваемые для предупреждения родственников, помощников, которые отказываются от размножения, чтобы вырастить братьев и сестер, и стерильные рабочие касты общественных насекомых, чья необычная генетика может делать рабочих высокородственными потомству, которое они выращивают. Среди неродственных особей сотрудничество может поддерживаться реципрокностью, когда помощь со временем возмещается.

Clinical relevance

Теория социальной эволюции информирует о сохранении групповых и кооперативно размножающихся видов, управлении общественными насекомыми, важными для опыления и борьбы с вредителями, а также о более широком понимании кооперации в биологических системах. Это образовательный контекст, а не клинический совет.

History

Теория инклюзивной приспособленности У. Д. Гамильтона 1964 года обеспечила генетическую основу для эволюции альтруизма, разрешив давнюю загадку, поставленную Дарвином относительно стерильных каст насекомых. Роберт Триверс расширил эту концепцию, включив в нее реципрокный альтруизм в 1971 году, а синтез социобиологии Э. О. Уилсона в 1975 году применил эти идеи к изучению социального поведения у животных, что вызвало продолжительные исследования и дебаты.

Debates

Родственный отбор против группового и многоуровневого отбора

Хотя теория инклюзивной приспособленности широко используется, наилучшая основа для объяснения кооперации, особенно эволюции эусоциальности, обсуждалась между сторонниками родственного отбора и группового или многоуровневого отбора.

Key figures

• W. D. Hamilton
• Robert Trivers
• E. O. Wilson
• George Williams

Seminal works

• hamilton1964
• alcock2019

Frequently asked questions

Что такое правило Гамильтона?

Правило Гамильтона гласит, что альтруистическое поведение поддерживается отбором, когда выгода для реципиента, взвешенная по генетическому родству между актором и реципиентом, больше, чем затраты для актора, что записывается как rb > c.

Почему пчелы-рабочие не размножаются?

Стерильные рабочие выращивают потомство своей королевы, которые являются их близкими родственниками; помогая выращивать высокородственных сестер, они могут распространять копии своих собственных генов, что, как показывает родственный отбор, может быть предпочтительнее собственного размножения.