Эволюция: генетическое родство не так важно для формирования общества

Генетика не так важна, как считалось ранее, для эволюции альтруистического социального поведения у некоторых организмов, согласно новому взгляду на десятилетние дебаты. Это первые эмпирические доказательства, позволяющие предположить, что социальное поведение у эусоциальных видов — высокоорганизованных организмов с разделением на бесплодных рабочих — лишь в незначительной степени объясняется степенью их генетического родства.

В эволюционной биологии приспособленность (fitness) означает репродуктивный успех организма и распространение его генов. Исследователи из Университета Хоккайдо, изучая поведение при сборе пищи и гнездовании эусоциального вида Lasioglossum baleicum (потовой пчелы), обнаружили, что приспособленность больше зависит от кооперативного поведения пчел, чем от их генетического сходства.

Это противоречит более ранним теориям, которые объясняли альтруистическое поведение у эусоциальных видов генетическим родством и стремлением обеспечить распространение своих генов. У некоторых видов насекомых генетическое сходство между сёстрами выше, чем между сестрой и её собственным потомством, и это считалось ключевым драйвером формирования эусоциальности.

Эволюционный биолог Эйсукэ Хасэгава и его коллеги изучили пять скоплений гнёзд потовых пчёл в разных районах острова Хоккайдо в Японии. В каждом скоплении было два типа гнёзд: те, в которых несколько самок совместно заботились о потомстве одной королевы, и те, в которых мать заботилась о потомстве в одиночку.

Королевы откладывают несколько яиц за раз. Из них вылупляются в основном бесплодные самки, которые становятся рабочими. Команда пометила всех взрослых пчёл в гнёздах для идентификации, а затем изучила, как часто и как долго каждая взрослая самка покидала гнездо для сбора пищи в течение 12-часового периода.

Они обнаружили, что самки в кооперативных гнёздах добывали пищу чаще, чем самки из одиночных гнёзд. Кроме того, одиночные гнёзда гораздо чаще оставались без взрослых самок, что делало их более уязвимыми для хищников.

Основными хищниками потовых пчёл являются муравьи. Самка потовой пчелы защищает потомство в своём гнезде от муравьёв-разведчиков, которые могут привести множество других муравьёв для атаки, затыкая вход в гнездо своей головой. Поэтому одиночные самки могут покидать гнёзда лишь на короткое время. Кооперативные гнёзда, напротив, защищаются более эффективно.

Известно, что отдельные самки в социальных гнёздах имеют более высокую приспособленность, чем одиночные самки, то есть социальные пчёлы успешнее распространяют свои гены. Команда обнаружила, что 92% увеличения приспособленности можно отнести на пользу группирования — эффективный сбор пищи и защиту, — в то время как остальное обусловлено генетическим сходством между особями.

Результаты показывают, что вопреки предыдущим теориям, главным фактором приспособленности в социальном гнезде является польза от группирования. «Среди учёных уже десятилетие идёт дискуссия о том, что является основной движущей силой социальности: генетическое сходство или польза от группирования. Наше исследование, количественно оценив вклад кооперативного поведения в повышение приспособленности альтруистических особей в группе, может помочь раскрыть некоторые факторы, стоящие за эволюцией кооперации, в том числе и у людей», — говорит Хасэгава.

Исследование опубликовано в Science Advances.