Waltera Mario Steina/Shutterstock

Natura jest pełna zwierząt pomagających sobie nawzajem. Klasycznym przykładem jest Surykatka współpraca. Kiedy grupa szuka pożywienia, jeden osobnik udaje się do punktu obserwacyjnego i wypatruje drapieżników. Ta bezinteresowna jednostka poświęca cenny czas na karmienie dla dobra innych, co jest przykładem tego, co biolodzy nazywają altruizmem.

Ale dlaczego zwierzęta miałyby być dla siebie dobre? W końcu teoria ewolucji przez dobór naturalny Karola Darwina dotyczyła „ewolucja drogą doboru naturalnego”, z organizmami, które są w stanie najlepiej przetrwać i rozmnażać się, pozostawiając najwięcej potomstwa w następnym pokoleniu.

W ciągu ostatnich kilku lat pojawiły się badania nad jednym możliwym wyjaśnieniem altruizmu, szczególnym typem genu, który został pierwotnie zasugerowany jako hipotetyczny eksperyment myślowy w książce Richarda Dawkinsa z 1976 r. Samolubny gen. Odkrycie prawdziwych przykładów tak zwanych „genów zielonobrodych” u drobnoustrojów pomaga zmienić sposób, w jaki myślimy o pochodzeniu altruizmu.

Sam Darwin dostrzegał problem z ideą przetrwania najlepiej przystosowanych, słynnie podkreślając obecność mrówek robotnic i pszczół, które nie rozmnażają się, ale zamiast tego pomagają wychowywać potomstwo królowej jako „specjalna trudność” za swoją teorię.

Problem wyjaśnienia, dlaczego zwierzęta zachowują się altruistycznie, poświęcając własną reprodukcję, aby pomóc innym, pozostawał ważną kwestią długo po śmierci Darwina. Rozwiązanie przyszło z „poglądu genu” na ewolucję, uosobionego w Samolubnym genie. Ewolucja tak naprawdę nie polega na przetrwaniu najlepiej przystosowanego organizmu, raczej na przetrwaniu najlepiej przystosowanego genu, przy czym dobór naturalny faworyzuje geny, które są w stanie najlepiej kopiować siebie w następnym pokoleniu.

Mrówki współpracujące: szczególna trudność. Iana Reddinga/Shutterstock

Altruizm u mrówek i pszczół może ewoluować jeśli gen powodujący altruizm u robotnicy pomaga innej kopii tego genu w innym organizmie, takim jak królowa i jej potomstwo. W ten sposób gen zapewnia swoją reprezentację w następnym pokoleniu, nawet jeśli organizm, w którym się znajduje, nie może się rozmnażać.

Teoria samolubnego genu Dawkinsa rozwiązała szczególną trudność Darwina, ale wywołała kolejną. W jaki sposób gen może rozpoznać, czy inna osoba również posiada jego kopię? Przez większość czasu gen tak naprawdę nie musi się rozpoznawać, musi tylko pomóc jego krewni.

Bracia i siostry mają mniej więcej 50% wspólnych genów, po połowie od każdego z rodziców. Więc jeśli gen altruizmu może sprawić, że jednostka pomoże swojemu rodzeństwu, „wie”, że istnieje 50% szans, że pomaga swojej kopii. Tak właśnie działa altruizm ewoluował u wielu gatunków. Ale jest inny sposób.

Aby podkreślić, w jaki sposób gen altruizmu może ewoluować bez kierowania pomocy do krewnych, Dawkins wymyślił „zielona broda" eksperyment myślowy. Wyobraził sobie gen o trzech efektach. Po pierwsze, musiał wywołać widoczny sygnał (jak zielona broda). Po drugie, musiał dawać możliwość rozpoznawania sygnału u innych. Wreszcie, musiał być w stanie skierować altruistyczne zachowanie preferencyjnie na te, które pokazują sygnał.

Większość ludzi, w tym Dawkins, postrzegała zielonobrodych jako fantazję, a nie opis jakichkolwiek prawdziwych genów występujących w naturze. Głównym tego powodem jest małe prawdopodobieństwo, aby pojedynczy gen był w stanie posiadać wszystkie trzy właściwości.

Pomimo pozornej fantastyki, w ostatnich latach nastąpiła eksplozja odkryć prawdziwych zielonobrodych. U ssaków takich jak my zachowanie jest kontrolowane (głównie) przez mózg, więc trudno sobie wyobrazić gen, który czyni nas altruistami, kontrolując jednocześnie wyczuwalny sygnał, taki jak zielona broda. Ale sprawy mają się inaczej w przypadku drobnoustrojów.

Dictyostelium discoideum Bruno w Colombus/Wikipedia

Szczególnie w ostatniej dekadzie badania nad ewolucją społeczną odbywały podróż w głąb mikroskopu, aby rzucić światło na fascynujące zachowania społeczne bakterii, grzybów, alg i innych organizmów jednokomórkowych. Jednym z uderzających przykładów jest ameba społeczna Dictyostelium discoideum, organizm jednokomórkowy, który reaguje na brak pożywienia, tworząc grupę z tysiącami innych ameb. W tym momencie niektóre organizmy altruistycznie poświęcają się, tworząc mocną łodygę, pomagając innym rozproszyć się i znaleźć nowe źródło pożywienia.

Tutaj o wiele łatwiej jest pojedynczemu genowi działać jak zielonobrody, co rzeczywiście jest tylko co się dzieje. Gen, który znajduje się na powierzchni komórek, jest w stanie przykleić się do swoich kopii na innych komórkach i wykluczyć z grupy komórki, które nie pasują.

Umożliwia to genowi zapewnienie, że poświęcenie komórki w celu utworzenia łodygi nie pójdzie na marne, ponieważ wszystkie komórki, którym pomaga, będą posiadały kopie genu. Istnieje również więcej przykładów, kilka z bezkręgowców morskich, które spotykają się podczas wzrostu i łączą się, jeśli wykryją dopasowanie w gen zielonobrodego.

Ciemna strona

Innym intrygującym odkryciem ostatnich badań jest to, że zielonobrody ma ciemną stronę i nie musi wiązać się z altruizmem. Jeśli gen jest w stanie rozpoznać, czy jest obecny w innym organizmie, ma sens, że zyska przewagę, szkodząc organizmowi, który nie posiada tego genu. To właśnie dzieje się w bakteriach glebowych Myxococcus xanthus, gdzie niedopasowanie w genie zielonobrodego powoduje, że osobniki wstrzykują a śmiertelna toksyna.

Badanie genów zielonobrodego jest wciąż w powijakach i tak naprawdę nie wiemy, jak bardzo są one rozpowszechnione i ważne w przyrodzie. Ogólnie rzecz biorąc, pokrewieństwo zajmuje szczególne miejsce w sercu ewolucji altruizmu, ponieważ to poprzez pomaganie krewnym gen może zapewnić, że pomaga swoim kopiom. Być może nasze skupienie się na enigmatycznym życiu społecznym ptaków i ssaków doprowadziło do tego poglądu, ponieważ życie społeczne tych grup zwykle kręci się wokół rodzin. Ale historia może być zupełnie inna w przypadku drobnoustrojów i bezkręgowców morskich.

O autorze

Laurence'a Belchera, doktorant biologii ewolucyjnej, University of Bath i Filipa Madgwicka, Doktorant, University of Bath

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

książki_świadomość