Биологи называют самоотверженное поведение животных альтруизмом. В природе альтруизм встречается довольно часто. В качестве примера ученые приводят сурикатов. Когда группа сурикатов находится в поисках пищи, один самоотверженный зверек занимает наблюдательную позицию, чтобы предупредить сородичей об опасности, в случае приближения хищников. При этом, сам сурикат остается без пищи. Но почему животные так поступают? В конце концов, теория эволюции Чарльза Дарвина повествует о естественном отборе, который основывается на «выживании наиболее приспособленных». Так для чего в природе существует самопожертвование?
Среди сурикатов распространено альтруистичное поведение
Машины для выживания генов
Долгие годы ученые не могли найти объяснение альтруизма. Чарльз Дарвин не скрывал, что был озабочен поведением муравьев и пчел. Дело в том, что среди этих насекомых присутствуют рабочие особи, которые не размножаются, а вместо этого помогают воспитывать потомство королевы. Эта проблема оставалась нерешенной долгие годы после смерти Дарвина. Первым объяснение самоотверженного поведения в 1976 году предложил в своей книге «Эгоистичный ген» биолог и популяризатор науки Ричард Докинз.
На фото автор книги «Эгоистичный ген» британский биолог-эволюционист Ричард Докинз
Ученый провел мысленный эксперимент, предположив, что альтруистичное поведение можно объяснить особым типом гена. Если говорить точнее, книга Докинза посвящена особому взгляду на эволюцию — с точки зрения биолога, все живые существа на планете являются «машинами», необходимыми для выживания генов. Иными словами, эволюция — это не только о выживании наиболее приспособленных организмов. Эволюция по Докинзу это выживание наиболее приспособленного гена путем естественного отбора, который благоприятствует генам, способным лучше всего копировать себя в следующем поколении.
Альтруистичное поведение у муравьев и пчел может развиться, если ген альтруизма рабочей особи помогает другой копии этого гена в другом организме, например в организме королевы и ее потомства. Таким образом, ген альтруизма обеспечивает свое представление в следующем поколении, даже если организм, в котором он находится, не произведет собственного потомства.
Эгоистичная теория генов Докинза решила вопрос поведения муравьев и пчел, над которой размышлял Дарвин, но подняла еще одну. Как один ген может распознать наличие такого же гена в организме другой особи? Геном братьев и сестер на 50% состоит из собственных генов и из 25% генов от отца и 25% от матери. Поэтому, если ген альтруизма «заставляет» человека помогать своему родственнику, он «знает», что существует 50% вероятность того, что так он помогает копировать себя. Именно таким образом развивался альтруизм у многих видов. Однако есть и другой способ.
Эксперимент «зеленая борода»
Чтобы подчеркнуть, как ген альтруизма может развиваться в организме, не помогая родственникам, Докинз предложил мысленный эксперимент под названием «зеленая борода». Давайте представим ген с тремя важными характеристиками. Во-первых, о наличии этого гена в организме должен свидетельствовать определенный сигнал. Например, зеленая борода. Во-вторых, гену нужно дать возможность распознавать подобный сигнал у других. Наконец, ген должен быть в состоянии «направить» альтруистическое поведение одной особи к той, у который есть зеленая борода.
На фото рабочий муравей-альтруист
Большинство людей, включая Докинза, рассматривали идею зеленой бороды как фантазию, а не как описание каких-либо реальных генов, встречающихся в природе. Основными причинами этого является малая вероятность того, что один ген может обладать всеми тремя свойствами.
Несмотря на кажущуюся фантастичность, в последние годы в биологии произошел настоящий прорыв по части изучения зеленой бороды. У таких млекопитающих, как мы, поведение главным образом контролируется мозгом, поэтому трудно представить себе ген, который делает нас альтруистами, которые также контролируют воспринимаемый сигнал, например наличие зеленой бороды. Но у микробов и одноклеточных организмов все по-другому.
Не забывайте подписываться на наш новостной канал в Telegram. Там вы всегда можете прочитать последние новости из мира науки и технологий.
В частности, в последнее десятилетие изучать социальную эволюцию стали под микроскопом, чтобы пролить свет на удивительное социальное поведение бактерий, грибов, водорослей и других одноклеточных организмов. Одним из ярких примеров является амеба Dictyostelium discoideum, одноклеточный организм, который реагирует на недостаток пищи, формируя группу из тысяч других амеб. В этот момент некоторые организмы альтруистически жертвуют собой, образуя прочный стебель, который помогает другим амебам разойтись и найти новый источник пищи.
Так выглядит амеба Dictyostelium discoideum
В подобной ситуации одноклеточный ген действительно может вести себя как в эксперименте зеленая борода. Ген, который находится на поверхности клеток, способен прикрепляться к своим копиям на других клетках и исключать клетки, которые не совпадают с группой. Это позволяет гену гарантировать, что амеба, которая образовала стену погибнет не напрасно, поскольку все клетки, которым она помогает, будут обладать копиями гена альтруизма.
Насколько ген альтруизма распространен в природе?
Изучение генов альтруизма или зеленой бороды по-прежнему находится в зачаточном состоянии. Сегодня ученые не могут точно сказать, насколько они распространены и важны в природе. Очевидным является тот факт, что родство организмов занимает особое место в основе эволюции альтруизма. Помогая близким родственникам размножаться или растить их потомство, вы тем самым, обеспечиваете выживание своих собственных генов. Так ген может гарантировать, что он помогает копировать себя.
Если вам понравилась эта статья, подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен, там вы найдете еще больше интересной информации о генах и эволюции.
Поведение птиц и млекопитающих также говорит о о том, что их социальная жизнь сосредоточена вокруг родственников. Однако у морских беспозвоночных и одноклеточных организмов дела обстоят немного иначе.
По материалам hi-news
