Var kommer Altruism från? Upptäckten av Greenbeard-gener kan hålla svaret

Var kommer Altruism från? Upptäckten av Greenbeard-gener kan hålla svaret
Walter Mario Stein / Shutterstock

Naturen är full av djur som hjälper varandra. Ett klassiskt exempel är meerkat samarbete. När gruppen föddar efter mat, kommer en individ att gå till en utsiktspunkt och hålla vakten efter rovdjur. Den osjälviska individen ger upp värdefull matningstid för andras bästa, ett exempel på vad biologer kallar altruism.

Men varför ska djur vara snälla mot varandra? Trots allt handlade Charles Darwins evolutionsteori genom naturligt urval "den starkaste överlever”, Med organismer som är bäst kapabla att överleva och reproducera och lämnar de flesta avkommor i nästa generation.

Under de senaste åren har forskningen kommit fram till en möjlig förklaring till altruism, en speciell typ av gen som ursprungligen föreslogs som ett hypotetiskt tankeexperiment i Richard Dawkins 1976-bok, Den själviska genen. Upptäckten av verkliga exempel på dessa så kallade ”greenbeard-gener” i mikrober hjälper till att förändra hur vi tänker på ursprunget till altruism.

Darwin själv såg problemet med tanken att överleva de allra finaste, och berömde framhäva närvaron av arbetarmyror och bin som inte reproducerar men istället hjälper till att uppfostra drottningens avkom som en "speciella svårigheter”För hans teori.

Problemet med att förklara varför djur skulle uppträda altruistiskt och offra sin egen reproduktion för att hjälpa andra, förblev en framstående fråga långt efter Darwins död. Lösningen kom från "genens öga-syn" av evolutionen, epitomiserad i The Selfish Gene. Evolution handlar inte riktigt om överlevnaden av den fetaste organismen utan snarare om överlevnad av den smidigaste genen, med naturligt urval som gynnar gener som bäst kan kopiera sig själva i nästa generation.

Var kommer Altruism från? Upptäckten av Greenbeard-gener kan hålla svaret
Kooperativa myror: en speciell svårighet. IanRedding / Shutterstock

Altruism i myror och bin kan utvecklas om genen som orsakar altruism hos arbetaren hjälper en annan kopia av genen i en annan organisme, till exempel drottningen och hennes avkommor. Genom att göra detta garanterar genen dess representation i nästa generation, även om organismen den befinner sig i inte misslyckas med att reproducera.


Få det senaste från InnerSelf


Dawkins 'själviska genteori löste Darwins speciella svårigheter, men den tog upp en annan. Hur kan en gen känna igen om en annan person också bär en kopia av den? För det mesta behöver inte en gen känna igen sig själv, den behöver bara hjälpa dess släkt.

Bröder och systrar delar ungefär 50% av sina gener, hälften från varje förälder. Så om en gen för altruism kan få en individ att hjälpa sitt syskon, "vet" det finns 50% chans att det hjälper en kopia av sig själv. Det är exakt hur altruism har utvecklats i många arter. Men det finns ett annat sätt.

För att lyfta fram hur en gen för altruism kunde utvecklas utan att rikta hjälp till släktingar, kom Dawkins med sin "grönt skägg”Tankeexperiment. Han föreställde sig en gen med tre effekter. Först behövde den orsaka en synlig signal (som ett grönt skägg). För det andra var det nödvändigt att ge förmågan att känna igen signalen i andra. Slutligen var det nödvändigt att kunna rikta altruistiskt beteende företrädesvis mot de som visar signalen.

De flesta, inklusive Dawkins, betraktade greenbeards som bara en fantasi snarare än en beskrivning av några verkliga gener som finns i naturen. De främsta orsakerna till detta är att det inte är troligt att en enda gen kan ha alla tre egenskaperna.

Trots att det verkar fantastiskt har det dock skett en explosion av upptäckter av riktiga greenbeards under de senaste åren. Hos däggdjur som oss kontrolleras beteende (mestadels) av hjärnan, så det är svårt att föreställa sig en gen som gör att vi altruistiska också kontrollerar en märkbar signal som ett grönt skägg. Men det är annorlunda i mikrober.

Var kommer Altruism från? Upptäckten av Greenbeard-gener kan hålla svaretDictyostelium discoideum Bruno i Colombus / Wikipedia

I synnerhet det senaste decenniet har studien av social utveckling tagit en resa ner i mikroskopet för att belysa det fascinerande sociala beteendet hos bakterier, svampar, alger och andra encelliga organismer. Ett slående exempel är den sociala ameban Dictyostelium discoideum, en ensam organism som svarar på brist på mat genom att bilda en grupp med tusentals andra amöber. Vid denna tidpunkt kommer vissa av organismerna att offra sig själva för att bilda en robust stjälk och hjälpa andra att sprida sig och hitta en ny matkälla.

Här är det mycket enklare för en enda gen att fungera som en grönbjörn, vilket verkligen är precis vad som händer. En gen som sitter på ytan av celler kan hålla sig till kopior av sig själv på andra celler och utesluta celler som inte matchar från gruppen.

Detta gör det möjligt för genen att se till att en celloffer för att bilda stjälken inte är förgäves, eftersom cellerna som den hjälper alla kommer att ha kopior av genen. Det finns fler exempel också, flera i marina ryggradslösa djur som möter varandra när de växer och smälter samman om de upptäcker en match vid en greenbeard gen.

En mörk sida

Ett annat spännande resultat från nyligen genomförda studier är att greenbeards har en mörk sida och inte behöver involvera altruism. Om en gen kan känna igen om den finns i en annan organisme är det vettigt att den skulle få en fördel genom att skada en organisme som inte har genen. Det är exakt vad som händer i jordbakterien Myxococcus xanthus, där en missanpassning av greenbeard-genen får individer att injicera en dödligt toxin.

Studien av gröna björngener är fortfarande mycket i sin barndom, och vi vet inte riktigt hur utbredda och viktiga de är i naturen. I allmänhet har släktskap en speciell plats i hjärtat av utvecklingen av altruism, eftersom det är genom att hjälpa släktingar att en gen kan säkerställa att den hjälper till att kopiera sig själv. Kanske har vårt fokus på fåglar och däggdjurs gåtfulla sociala liv drivit denna uppfattning, eftersom dessa gruppers sociala liv tenderar att kretsa kring familjer. Men berättelsen kan vara mycket annorlunda för mikrober och marina ryggradslösa djur.Avlyssningen

Om författaren

Laurence Belcher, Doktorand i evolutionsbiologi, University of Bath och Philip Madgwick, Doktorand, University of Bath

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}