Biolodzy nazywają bezinteresowne zachowanie zwierząt altruizmem. Altruizm ma dość powszechny charakter. Naukowcy jako przykład podają surykatki. Kiedy grupa surykatek szuka pożywienia, jedno bezinteresowne zwierzę przyjmuje pozycję obserwacyjną, aby ostrzec swoich bliskich o niebezpieczeństwie w przypadku zbliżenia się drapieżnika. W tym samym czasie sama surykatka pozostaje bez jedzenia. Ale dlaczego zwierzęta to robią? W końcu teoria ewolucji Karola Darwina dotyczy doboru naturalnego, który opiera się na „przetrwaniu najlepiej przystosowanych”. Dlaczego więc w przyrodzie istnieje poświęcenie?
Maszyny do przetrwania genów
Naukowcy przez wiele lat nie mogli znaleźć wytłumaczenia dla altruizmu. Karol Darwin nie ukrywał, że martwił się o zachowanie mrówek i pszczół. Faktem jest, że wśród tych owadów są robotnice, które nie rozmnażają się, ale zamiast tego pomagają wychowywać potomstwo królowej. Problem ten pozostawał nierozwiązany przez wiele lat po śmierci Darwina. Pierwsze wyjaśnienie bezinteresownego zachowania w 1976 roku zostało zaproponowane w jego książce „Samolubny gen” przez biologa i popularyzatora nauki Richarda Dawkinsa.
Na zdjęciu autor książki „The Selfish Gene” brytyjski biolog ewolucyjny Richard Dawkins.
Naukowiec przeprowadził eksperyment myślowy, sugerując, że altruistyczne zachowanie można wyjaśnić specjalnym typem genu. Dokładniej, książka Dawkinsa poświęcona jest szczególnemu spojrzeniu na ewolucję - z punktu widzenia biologa wszystkie żywe istoty na planecie są „maszynami” niezbędnymi do przetrwania genów. Innymi słowy, ewolucja to nie tylko przetrwanie najlepiej przystosowanych. Ewolucja Dawkinsa polega na przetrwaniu najlepiej przystosowanego genu poprzez dobór naturalny, który faworyzuje geny, które najlepiej potrafią się kopiować w następnym pokoleniu.
Zachowanie altruistyczne u mrówek i pszczół może się rozwinąć, jeśli gen altruizmu pracownika pomaga innej kopii tego genu w innym organizmie, takim jak królowa i jej potomstwo. W ten sposób gen altruizmu zapewnia swoją reprezentację w następnym pokoleniu, nawet jeśli organizm, w którym się znajduje, nie produkuje własnego potomstwa.
Samolubna teoria genów Dawkinsa rozwiązała kwestię zachowania mrówek i pszczół, nad którą zastanawiał się Darwin, ale podniosła inną. Jak jeden gen może rozpoznać obecność tego samego genu w ciele innej osoby? Genom rodzeństwa to 50% ich własnych genów i 25% genów ojca i 25% matki. Dlatego też, jeśli gen altruizmu „sprawia”, że człowiek pomaga swojemu krewnemu, „wie”, że istnieje 50% szans, że pomoże mu się skopiować. Tak rozwinął się altruizm u wielu gatunków. Jest jednak inny sposób.
Film promocyjny:
Eksperyment Zielonobrodego
Aby podkreślić, jak gen altruizmu może rozwijać się w organizmie bez pomocy krewnym, Dawkins zaproponował eksperyment myślowy zwany „zieloną brodą”. Wyobraźmy sobie gen o trzech ważnych cechach. Po pierwsze, pewien sygnał musi wskazywać na obecność tego genu w organizmie. Na przykład zielona broda. Po drugie, gen musi mieć możliwość rozpoznania podobnego sygnału u innych. Wreszcie gen musi być w stanie „kierować” altruistyczne zachowanie jednej osoby na osobę z zieloną brodą.
Na zdjęciu altruistyczna mrówka robotnica.
Większość ludzi, w tym Dawkins, postrzegała ideę zielonej brody jako fantazję, a nie opis jakichkolwiek prawdziwych genów występujących w naturze. Główną przyczyną takiego stanu rzeczy jest małe prawdopodobieństwo, że jeden gen może mieć wszystkie trzy właściwości.
Pomimo pozornej fantastyczności, w ostatnich latach w biologii nastąpił prawdziwy przełom w badaniach nad zieloną brodą. U ssaków takich jak my zachowanie jest kontrolowane głównie przez mózg, więc trudno sobie wyobrazić gen, który czyni nas altruistami, którzy również kontrolują postrzegany sygnał, taki jak posiadanie zielonej brody. Ale w przypadku drobnoustrojów i organizmów jednokomórkowych sytuacja wygląda inaczej.
W szczególności w ostatniej dekadzie badano pod mikroskopem ewolucję społeczną, aby rzucić światło na niesamowite zachowania społeczne bakterii, grzybów, glonów i innych organizmów jednokomórkowych. Jednym z godnych uwagi przykładów jest ameba Dictyostelium discoideum, jednokomórkowy organizm, który reaguje na brak pożywienia, tworząc grupę tysięcy innych ameb. W tym momencie niektóre organizmy poświęcają się altruistycznie, tworząc mocną łodygę, która pomaga innym amebom rozproszyć się i znaleźć nowe źródło pożywienia.
Tak wygląda ameba Dictyostelium discoideum.
W takiej sytuacji jednokomórkowy gen może w eksperymencie zachowywać się jak zielona broda. Gen, który znajduje się na powierzchni komórek, jest zdolny do przyłączania się do swoich kopii w innych komórkach i wykluczania komórek, które nie pasują do tej grupy. Dzięki temu gen może zapewnić, że ameba, która utworzyła ścianę, nie umrze na próżno, ponieważ wszystkie komórki, którym pomaga, będą miały kopie genu dla altruizmu.
Jak powszechny jest gen altruizmu w przyrodzie?
Badanie genów altruizmu lub zielonej brody jest wciąż w powijakach. Naukowcy nie mogą dziś powiedzieć z całą pewnością, jak powszechne i ważne są one w przyrodzie. Jest oczywiste, że pokrewieństwo organizmów zajmuje szczególne miejsce u podstaw ewolucji altruizmu. Pomagając bliskim krewnym w rozmnażaniu lub wychowywaniu potomstwa, zapewniasz przetrwanie własnych genów. W ten sposób gen może zapewnić, że pomaga w replikacji.
Zachowanie ptaków i ssaków sugeruje również, że ich życie społeczne koncentruje się wokół krewnych. Jednak sytuacja jest nieco inna w przypadku bezkręgowców morskich i organizmów jednokomórkowych.
Lyubov Sokovikova
