Как Работи Подбора На Роднини

{h1}

Селекцията на роднините предполага, че алтруистичното поведение в естествения свят не е случайно. Научете повече за избора на роднини и оцеляването на видовете в WordsSideKick.com.

Когато Чарлз Дарвин публикува „За произхода на видовете“ през 1859 г., той предлага нов революционен начин на мислене за природния свят. Великолепната красота и разнообразие на природата не е статично творение, настоя Дарвин, но резултатът от стотици милиони години невъзможно бавни и малки промени, наречени еволюция.

В основата на теорията на Дарвин е процесът на естествен подбор. Правилата на естествения подбор са прости: оцелеят и се възпроизвеждат. Макар че това може да е достатъчно лесно за хората - дори и изглеждащият погледи сред нас - естественият свят е далеч по-избирателен.

Има причина растенията и животните да се размножават в много по-голям брой от необходимото за поддържане на популацията им: Повечето от тези семена, яйца и бебета не оцеляват. Когато ресурсите са оскъдни - храна, светлина, вода, приятели - най-малкото физическо предимство може да бъде разликата между живот и смърт, изчезване или размножаване [източник: Монтгомъри].

По време на изчерпателните си проучвания на различни видове от гълъби до бараки, Дарвин осъзнава, че вариацията е двигателят на еволюцията. Дори когато същите две животни се чифтосват, тяхното потомство проявява забележими изменения в размера, цвета и други физически черти.

Ако една от тези случайни вариации подобри шанса на растение или животно за оцеляване - по-остри зъби или по-дълги нокти - тогава тази черта е по-вероятно да бъде предадена на следващото поколение. По същия начин, ако случайно изменение подобри шанса за успешно чифтосване и размножаване - като цветно оперение за привличане на приятели - тогава по-вероятно е да се предадат гените за тази черта.

По този начин еволюцията е сумата от милиарди „избор“. В тези избори има логика, но е жестока - оцеляване на най-добрите.

Еволюционните биолози измерват "годността" на организма чрез способността му да се възпроизвежда. Индивид, който през живота си предава генетичния си материал на 20 потомства, е по-репродуктивно годен от друг член от същия вид, който произвежда само 13 потомства. По тази логика човек, който няма потомство, има ниво на фитнес нула - поздравления, изгонен сте от генофонда!

Или може би не. Ами ако в рамките на естествения подбор има механизъм, който не само награждава най-силните, най-умните и бързи, но и най-полезните и безкористни? Продължете да четете, за да изследвате завладяващата и донякъде противоречива теория за подбор на роднини.

Проблемът за алтруизма

Конкуренцията е ключова за теорията на Дарвин за естествения подбор. В природата членовете на един и същи вид безмилостно се състезават за ограничени ресурси. Без конкуренция генетично слабите биха имали същия шанс за оцеляване и възпроизводство като силните и еволюцията щеше да спре. За да работи еволюцията - за да могат организмите да стават все по-подходящи с течение на времето - трябва да има победители и губещи.

Но има проблем. В природата има някои видове, които отказват да играят на състезателната игра. Вместо да се борят със зъбите и ноктите, за да оцелеят и да се възпроизвеждат, тези животни посвещават живота си на това да помагат на другите да оцелеят и да се възпроизвеждат. В еволюционната биология такова поведение се нарича биологичен алтруизъм.

Какво правим от пчелата женска работничка, която прекарва всеки момент от краткия си живот, събирайки нектар, за да нахрани кошера, без изобщо да се чифтосва? Или ергенската птица, която доброволци помага да изгради гнезда и да защити излюпването на други птици, но никога няма свое семейство?

Изглежда, че алтруизмът в природата противоречи на първичните принципи на естествения подбор - как гените за алтруистично поведение се предават от едно поколение на друго, ако тези алтруистични индивиди никога не произвеждат своето потомство? Така нареченият „проблем с алтруизма“ озадачи учените в продължение на век след Дарвин.

Нарича се водещото решение, излюпено през 60-те години от малко известен аспирант на име Уилям Хамилтън избор на роднини [източник: Бурк]. Хамилтън предложи алтруистичното поведение в естествения свят да не е случайно. Помощната птица не избира случайно няколко непознати и не предлага защита на своите малки. Вместо това, по-вероятно е алтруистичното поведение при животни да се изразява към роднини, организми, свързани с добрата дейност чрез кръв.

Помагайки на близък кръвен роднина, алтруистичният организъм гарантира, че поне част от споделения му генетичен материал ще бъде предаден на следващото поколение. Според Правилото на Хамилтън, алтруистичните разходи за невъзпроизвеждане са повече от компенсирани от увеличения репродуктивен успех на разширеното семейство [източник: Раушер]. Гените за алтруизъм се предават, защото подобряват приобщаващата фитнес на групата.

Ето как изглежда правилото на Хамилтън математически [източник: Окаша]:

b> c / r

° С е разходите, направени от алтруиста

б е ползата, на която се ползват другите

R е „съдействието на взаимоотношенията“, с по-високи стойности, сигнализиращи за по-близки кръвни връзки

Объркани ли сте? Може би ще помогне, ако разгледаме някои конкретни примери за алтруистично поведение при животни и как те се задвижват чрез подбор на роднини.

Примери за избор на роднини

Флоридският скраб сой е един вид птици, където някои членове действат като помощници през размножителния сезон. Вместо да се чифтосват, помощниците помагат на гнездещите двойки с получаване на храна и борба с хищници.

Флоридският скраб сой е един вид птици, където някои членове действат като помощници през размножителния сезон. Вместо да се чифтосват, помощниците помагат на гнездещите двойки с получаване на храна и борба с хищници.

В природата има много примери за алтруистично поведение, но само шепа, които изглежда са ясни примери за това, което еволюционните биолози наричат ​​родствен избор.

Флоридският сок за скраб е един от най-добре проучените примери за организъм, който очевидно благоприятства близките си кръвни роднини, когато проявява алтруистично поведение. Флоридският скраб джей е един от няколкото вида птици, при които някои членове на социалната група действат като помощници през размножителния сезон. Вместо да се свържат със собствените си приятели, помощниците се отказват от размножаването и помагат на други размножаващи се двойки да събират храна и предпазват гнездото от хищници.

Когато стадо флейти скраб яки бяха маркирани и наблюдавани в продължение на няколко поколения, изследователите откриха значително предпочитание към взаимоотношенията на помощници между близки членове на семейството. От наблюдаваните 74 взаимоотношения с помощници 48 помощници помагат на двамата си биологични родители, 16 помагат на биологичен баща, седем подпомагат брат, двама подпомагат майка и само един помага на несвързан непознат [източник: Раушер].

Големи колонии от определени мравки, пчели и оси са други популярни примери за избор на роднини по време на работа. В много от тези колонии кралицата е единствената женска, която се възпроизвежда. Тръпки от стерилни работнички се справят с почти всяка друга задача в колонията - от разузнаването и събирането на храна, до изграждането на гнездото или кошера и отглеждането на младите. Тъй като последователните поколения на тези насекоми са родени от една и съща майка, те всъщност са сестри. Това може да обясни еднозначния стремеж да се хранят и защитават младите с цената на собственото им възпроизвеждане.

Алармените повиквания са друг популярен пример за алтруистично поведение, мотивирано от избор на роднини. В определени групи от близки животни, като катерици и маймуни, членовете на разширеното семейство ще извикат алармен сигнал, когато хищник е в поразителни граници. Това предупредително обаждане позволява на членовете на семейството да бягат от опасност, като същевременно обръща опасно внимание на самия обаждащ се, следователно се квалифицира като алтруистично поведение [източник: Раушер].

Въпреки своята логическа и емоционална привлекателност, изборът на роднина има своите критици. По-нататък ще разгледаме някои от най-силните критики относно избора на роднини, включително един от пионерския еволюционен биолог.

Аргументи срещу избора на роднини

На повърхността теорията за избора на роднина прави дявол от много смисъл. Ако естественият подбор е предназначен да премахва черти, които понижават репродуктивния успех, тогава как да обясним съществуването на алтруистични черти, които намаляват репродуктивната годност до нула? Селекцията на роднините обяснява, че тези черти се предават чрез близки роднини, които споделят голяма част от един и същ генетичен материал и имат повече бебета благодарение на помощта на алтруистите.

Но какво ще стане, ако се съсредоточим прекалено много върху индивида? Сигурно, алтруистично поведение като пазене на друго птиче гнездо или събиране на храна за кралицата може да намали репродуктивната годност на отделната птица или пчела до нула, но какво ще стане, ако повиши нетната годност на цялата група?

Самият Дарвин през 1871 г. „Слизането на човека“ първи постулира идеята за избор на група, Съгласно тази теория алтруистичните черти се предават, ако увеличат репродуктивния капацитет на групата. Кръвните отношения нямаха нищо общо. Дарвин обясни това, използвайки понятието саможертва. Племена от маймуни, които проявяват безкористно и саможертвено поведение като цяло, биха побеждавали съпернически групи, които се грижат само за себе си, като по този начин предават тези "благородни" гени [източник: Окаша].

Всъщност груповият подбор беше преобладаващото решение на проблема с алтруизма, преди да се появи подбор на роднини. Силата на аргумента за избор на роднини, оказва се, не е теоретична, а математическа. Хамилтън и неговият колега Мейнард Смит доказаха - използвайки сложни математически симулации - че простият групов подбор няма еволюционната сила да доведе до продължаване на постоянството на алтруистично поведение след поколение.

Сложният аргумент е фактът, че в природата много плътно сплетени социални групи също са съставени от близки роднини. Къде започва изборът на роднини и селекцията на групи Дебатът бушува днес. Изтъкнатият биолог от Харвард Едуард О. Уилсън, един от най-ранните привърженици на избора на роднини, е съавтор на статия от 2011 г. в Nature, твърдейки, че селекцията на роднините е била двуетажна и той имал математиката да го докаже. Той каза, че подборът на група се случва при хора [източник: Нейфах].

85-годишният Уилсън е взривен от връстниците си, но непоколебимата му позиция е само доказателство, че революционните идеи на Дарвин все още правят вълни повече от 150 години по-късно.

Ефектът на Freeloader

В творчески аргумент срещу груповия подбор Ричард Докинс казва, че един мутант на свободен товарач може да свали съвършено алтруистично общество. Благодарение на мързела, свободният товарач би имал достатъчно време и енергия, за да се възпроизведе по-бързо от своите алтруистични съседи, като по този начин предаде повече гени за егоизъм [източник: Нейфах].

Забележка на автора: Как работи подбора на роднини

Когато говорим за „правилата“ на естествения подбор и еволюция, ние сме склонни да се държим отделно от останалата природа. Алтруизмът при животни може да бъде сляпо мотивиран от групово запазване, но саможертвеното поведение при хората е различно, нали? Това е морално, етично, благородно или просто приятно. Но какво ще стане, ако сме по-задвижвани от гените си, отколкото бихме искали да мислим? Ами ако действаме само мило и безкористно, за да повишим привлекателността си като половинка? Еволюционните биолози също имат име за това - реципрочна селекция. Ще одраска гърба ти, ако ще драскаш моя. Ще защитя гнездото ви тази година, ако вие ще защитите моето следващата година. Няма съмнение, че голяма част от поведението ни е израз на нашите дълбоки биологични призиви за оцеляване и възпроизвеждане, но ми харесва да мисля, че ние също имаме капацитета да се жертваме и да служим, без да мислим за възнаграждение, освен че се чувства наистина добре.


Видео Добавка: How trees talk to each other | Suzanne Simard.




Изследване


Как Комуникират Бактериите?
Как Комуникират Бактериите?

Древен Сблъсък С Неизвестна Планета Джудже Остави Луната Изкривена, Предлага Проучване
Древен Сблъсък С Неизвестна Планета Джудже Остави Луната Изкривена, Предлага Проучване

Наука Новини


Познайте Себе Си По-Добре: 10 Малко Известни Части На Тялото
Познайте Себе Си По-Добре: 10 Малко Известни Части На Тялото

Тексаските Диви Пожари Могат Да Бъдат Сред Най-Лошите В Щата
Тексаските Диви Пожари Могат Да Бъдат Сред Най-Лошите В Щата

Защо Трябва Да Дъвчете Дъвка, Докато Не Избягате След C-Секция
Защо Трябва Да Дъвчете Дъвка, Докато Не Избягате След C-Секция

Ураганът Sandy Smashes Ocean Wave Records
Ураганът Sandy Smashes Ocean Wave Records

За Напредък На Науката Е Време Да Се Справим С Несъзнателните Пристрастия (Op-Ed)
За Напредък На Науката Е Време Да Се Справим С Несъзнателните Пристрастия (Op-Ed)


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com