Исследование проливает свет на альтруизм: Цифровые методы эволюции помогают понять, как виды становятся альтруистичными
Используя методы цифровой эволюции, которые позволяют учёным наблюдать эволюцию в действии, исследователи из Университета штата Мичиган пролили новый свет на то, что заставляет виды быть альтруистичными.
Альтруизм, определяемый как способность жертвовать собой ради других, оставался генетической загадкой. Понимание того, почему эволюционирует альтруизм, — одна из фундаментальных проблем эволюционной теории.
Однако статья, опубликованная онлайн в журнале Proceedings of the Royal Society B исследователями, связанными с центром BEACON при MSU, пролила новый свет на этот вопрос. Это исследование стало первым случаем, когда учёные смогли проверить такие обобщения теории родственного отбора.
Используя технологию цифровой эволюции, команда изучила, как эволюционирует альтруизм, создавая различные экспериментальные ситуации. Исследователи обнаружили, что гены с большей вероятностью помогали другим, которые были физически похожи на них, а не строго тем, кто является родственником.
«Иногда, случайно, родственники не разделяют гены, в то время как совершенно незнакомые люди — разделяют», — сказал Джефф Клун. «Потенциально лучшая стратегия — помогать особям, которые очень физически похожи на вас, что может быть показателем генетического сходства».
«Наблюдая за цифровыми организмами, которые могли ощущать генетическое сходство в дополнение к родству, мы подтвердили, что, если дать выбор, популяции организмов, проявляющих альтруизм к родственникам, эволюционируют, чтобы прекратить это делать, и вместо этого помогать тем организмам, которые генетически похожи», — сказал Роб Пеннок.
Тестирование этих предсказаний сложно в биологических системах, потому что трудно взять группу организмов, которые все действуют альтруистично по отношению к своим родственникам, и экспериментально дать им новую способность основывать альтруизм на генетическом сходстве.
«Этот эксперимент поднимает интересную перспективу, что жизнь на других планетах может не вращаться вокруг семейных единиц, а вместо этого основываться на общих генах», — сказал Клун.
Другая возможность заключалась в том, что организмы могут выбирать помощь только тем особям, которые несут специфические маркеры, указывающие на наличие «гена альтруизма». Этот механизм, описанный как «ген зелёной бороды», включает заметный маркер (например, зелёную бороду), который указывает на наличие гена альтруиста. Теоретически, в такой системе все организмы с зелёными бородами будут узнавать и быть альтруистичными по отношению друг к другу.
Клун и его коллеги дали цифровым организмам эквивалент генов зелёной бороды, чтобы посмотреть, будут ли они использовать их для выбора, кому помогать.
«К нашему удивлению, цифровые организмы не эволюционировали, чтобы основывать альтруизм на наличии маркеров зелёной бороды — вместо этого они продолжали полагаться на общее генетическое сходство», — сказала Хизер Голдсби.
Почему цифровые организмы игнорировали маркеры зелёной бороды? Было обнаружено, что механизм зелёной бороды был слишком негибким: он не позволял организмам регулировать степень альтруизма.
«Механизм зелёной бороды не может эволюционировать, чтобы увеличить минимальное количество альтруизма, которое необходимо выполнить, чтобы присоединиться к клубу зелёной бороды», — объяснил Клун. «К сожалению для них, это означает, что они не могут воспользоваться преимуществами увеличенного количества альтруизма».