Hvordan Kin Selection Fungerer

{h1}

Kin selection foreslår, at altruistisk adfærd i den naturlige verden ikke er tilfældig. Lær mere om kønsvalg og artoverlevelse hos WordsSideKick.com.

Da Charles Darwin udgav "Om oprindelsen af ​​arter" i 1859, foreslog han en revolutionerende ny måde at tænke på den naturlige verden. Den storslåede skønhed og mangfoldighed i naturen er ikke en statisk skabelse, insisterede Darwin, men resultatet af hundreder af millioner af år med umuligt langsomme og små ændringer kaldes udvikling.

I hjertet af Darwins teori er processen med naturlig udvælgelse. Reglerne for naturlig udvælgelse er simple: overleve og reproducere. Selvom det kan være nemt nok for mennesker - selv den storslåede blandt os - er den naturlige verden langt mere selektiv.

Der er en grund til, at planter og dyr reproducerer i langt større mængder end nødvendigt for at bevare deres befolkning: De fleste af disse frø, æg og babyer overlever ikke. Når ressourcer er knappe - mad, lys, vand, kompis - den mindste fysiske fordel kan være forskellen mellem liv og død, udryddelse eller reproduktion [kilde: Montgomery].

Under sine udtømmende undersøgelser af forskellige arter fra duer til spidser indså Darwin, at variation er evolutionens motor. Selv når de samme to dyr passer sammen, viser deres afkom mærkbare variationer i størrelse, farve og andre fysiske træk.

Hvis en af ​​disse tilfældige variationer forbedrer en plante eller et dyrs chance for overlevelse - skarpere tænder eller længere klør - så er det mere sandsynligt, at det pågældende træk bliver videreført til næste generation. Ligeledes, hvis en tilfældig variation forbedrer chancen for succesfuld parring og reproduktion - som farverig fjerdragt for at tiltrække hjælpere - så er generne for det træk mere tilbøjelige til at blive videregivet.

På denne måde er evolution summen af ​​milliarder af "valg". Der er logik på disse valg, men det er en grusom - overlevelsen af ​​de fitteste.

Evolutionære biologer måler en organisms "fitness" ved dets evne til at reproducere. En person, der passerer sit genetiske materiale til 20 afkom i løbet af sin levetid, er mere reproduktivt egnet end et andet medlem af samme art, der kun producerer 13 afkom. Med den logik har et individ, der ikke har noget afkom, et fitnessniveau på nul - tillykke med, du er blevet sparket ud af genpoolen!

Eller måske ikke. Hvad hvis der er en mekanisme inden for naturlig udvælgelse, der ikke kun belønner den stærkeste, smarteste og hurtigste, men også den mest hjælpsomme og uselvisk? Fortsæt med at læse for at udforske den fascinerende og noget kontroversielle teori om kinvalg.

Problemet med Altruisme

Konkurrence er nøglen til Darwins teori om naturlig udvælgelse. I naturen konkurrerer medlemmer af samme art hensynsløst over begrænsede ressourcer. Uden konkurrence ville den genetisk svage have samme chance for overlevelse og reproduktion som den stærke, og evolutionen ville stoppe. For evolution at arbejde - for at organismer bliver mere og mere fit over tid - skal der være vindere og tabere.

Men der er et problem. I naturen er der nogle arter, der nægter at spille konkurrence spillet. I stedet for at bekæmpe tand og negle for at overleve og reproducere, dyrker disse dyr deres liv for at hjælpe andre med at overleve og reproducere. I evolutionærbiologi kaldes en sådan adfærd biologisk altruisme.

Hvad laver vi af den kvindelige arbejderbier, der tilbringer hvert øjeblik af hendes korte liv, der samler nektar, for at fodre bikuperen uden at parre sig selv? Eller bachelorfuglen, der frivilligt hjælper med at bygge rede og beskytte andre fuglehatchlings, men har aldrig sin egen familie?

Altruisme i naturen synes at gå imod de primære principper for naturligt valg - hvordan går generene til altruistisk adfærd over fra den ene generation til den anden, hvis disse altruistiske individer aldrig producerer afkom selv? Det såkaldte "altruismens problem" forvirrede forskere i et århundrede efter Darwin.

Den førende løsning, der blev udklækket i 1960'erne af en lidt kendt kandidatstudent ved navn William Hamilton, hedder kin valg [kilde: Bourke]. Hamilton foreslog, at altruistisk opførsel i den naturlige verden ikke var tilfældig. En hjælperfugl vælger ikke tilfældigt et par fremmede og giver beskyttelse til deres unge. I stedet er altruistisk adfærd hos dyr mere tilbøjelige til at blive udtrykt over for kin, organismer relateret til do-gooderen med blod.

Ved at hjælpe en tæt blodrelateret, sikrer den altruistiske organisme, at i det mindste nogle af dets fælles genetiske materiale vil blive videregivet på den næste generation. Ifølge Hamilton's Rule er den altruistiske pris ved ikke at reproducere mere end kompenseret af den udvidede families øgede reproduktive succes [kilde: Rausher]. Genererne til altruisme bliver videreført, fordi de forbedrer gruppens indbefattende egnethed.

Her er hvad Hamilton's Rule ligner matematisk [kilde: Okasha]:

b> c / r

c er omkostningerne på altruisten

b er den fordel, der nyder af andre

r er "samvirkende forhold", med højere værdier, der signalerer tættere blodbindinger

Forvirret? Måske vil det hjælpe, hvis vi ser på nogle specifikke eksempler på altruistisk opførsel hos dyr og hvordan de drives af kinvalg.

Eksempler på Kin Selection

Florida scrub jay er en fugleart, hvor nogle medlemmer fungerer som hjælpere i ynglesæsonen. I stedet for at parre sig hjælper hjælperne med opdrætparene med at få mad og kæmpe for rovdyr.

Florida scrub jay er en fugleart, hvor nogle medlemmer fungerer som hjælpere i ynglesæsonen. I stedet for at parre sig hjælper hjælperne med opdrætparene med at få mad og kæmpe for rovdyr.

Der er mange eksempler i altruistisk opførsel, men kun en håndfuld, der synes at være klare eksempler på, hvilke evolutionære biologer kaldes kinvalg.

Florida scrub jay er et af de bedst studerede eksempler på en organisme, der klart favoriserer sine nære blodfamilier, når de udviser altruistisk adfærd. Florida scrub jay er en af ​​flere fuglearter, hvor nogle medlemmer af den sociale gruppe fungerer som hjælpere i ynglesæsonen. I stedet for at parre sig sammen med deres egne medre, afstår hjælperne med gengivelse og hjælper andre avlspar med at samle mad og beskytte reden fra rovdyr.

Da en flok Florida scrub jays blev mærket og overvåget i flere generationer, fandt forskerne en betydelig præference for hjælperrelationer mellem nære familiemedlemmer. Af de 74 hjælperrelationer, der var observeret, hjalp 48 hjælpere begge deres biologiske forældre, 16 hjalp en biologisk far, syv hjalp en bror, to assisterede en mor, og kun en hjalp en uafhængig fremmed [kilde: Rausher].

Store kolonier af visse myrer, bier og hveps er andre populære eksempler på kinvalg på arbejdspladsen. I mange af disse kolonier er dronningen den eneste kvindelige, der reproducerer. Tusinder af sterile kvindelige arbejdstagere håndterer næsten enhver anden opgave i kolonien, fra spejder og indsamling af mad, til bygning af reden eller bikube og hæve de unge. Da successive generationer af disse insekter er født fra samme mor, er de i virkeligheden søstre. Dette kan forklare det single-minded drev til at fodre og beskytte de unge på bekostning af deres egen reproduktion.

Alarmopkald er et andet populært eksempel på altruistisk adfærd, der er motiveret af familievalg. I visse grupper af nært beslægtede dyr, såsom egern og aber, vil medlemmer af den udvidede familie kalde et alarmsignal, når en rovdyr ligger inden for rammerne. Dette advarselsopkald tillader familiemedlemmer at flygte fra fare, mens de potentielt kan lægge farlig opmærksomhed på den, der ringer op, og dermed kvalificere sig som altruistisk adfærd [kilde: Rausher].

På trods af sin logiske og følelsesmæssige appel har kinevalg kritikere. Dernæst vil vi se på nogle af de stærkeste kritik af familievalg, herunder en fra en banebrydende evolutionær biolog.

Argumenter mod Kin Selection

På overfladen gør teoriens valgteori en hel del mening. Hvis naturlig udvælgelse er udformet til at udrydde træk, der reducerer reproduktiv succes, hvordan forklarer vi da alruistiske træk, der reducerer reproduktiv fitness til nul? Kin udvælgelse forklarer, at disse træk videreføres gennem nære slægtninge, der deler meget af det samme genetiske materiale og har flere babyer takket være altruernes hjælp.

Men hvad nu hvis vi fokuserer for meget på den enkelte? Sikker altruistisk opførsel som at bevogte en anden fuglestamning eller indsamle mad til dronningen kan reducere den enkelte fugl eller bi's reproduktive egnethed til nul, men hvad nu hvis det hæver hele gruppens netto fitness?

Darwin selv, i 1871's "Menneskets nedstigning" fortalte først ideen om gruppevalg. Under denne teori videreføres altruistiske træk, hvis de øger gruppens reproduktive kapacitet. Blodforbindelser havde intet at gøre med det. Darwin forklarede det ved at bruge tanken om selvopofrelse. Stammer af aber, der udstillede uselvisk og selvopofrende adfærd som helhed, ville besejre rivaliserende grupper, der kun kigget ud for sig selv og således passerede på disse "ædelere" gener [kilde: Okasha].

Faktisk var gruppevalg den fremherskende løsning på problemet med altruisme, før kinvalg kom sammen. Styrken af ​​slægtsvalgargumentet viser sig ikke at være teoretisk, men matematisk. Hamilton og hans kollega Maynard Smith viste sig - ved hjælp af komplekse matematiske simuleringer - at simpelt gruppevalg ikke havde evolutionær styrke til at resultere i den fortsatte persistens af altruistisk adfærd generation efter generation.

Komplicere argumentet er det faktum, at mange tætte sociale grupper i naturen også består af nære slægtninge. Hvor slutter kin selection og gruppevalg begynder? Debatten raser i dag. Den fremtrædende Harvard biolog Edward O. Wilson, en af ​​de tidligste fortalere for kin selection, medforfatter en 2011 artikel i Nature hævder at kin udvælgelse var køje og han havde matematik til at bevise det. Han fortsatte med at sige, at gruppevalg sker hos mennesker [kilde: Neyfakh].

Den 85-årige Wilson blev sprængt af sine jævnaldrende, men hans stædige holdning er kun et bevis på, at Darwins revolutionære ideer stadig gør bølger mere end 150 år senere.

Freeloader-effekten

I et kreativt argument mod gruppevalg, siger Richard Dawkins, at en enkelt mutant freeloader kunne tage et helt altruistisk samfund ned. Takket være dovenskab ville freeloader have rigelig tid og energi til at reproducere hurtigere end sine altruistiske naboer, og dermed passere flere gener for egoisme [kilde: Neyfakh].

Forfatterens note: Hvordan Kin Selection fungerer

Når vi taler om "reglerne" for naturlig udvælgelse og udvikling, har vi en tendens til at holde os adskilt fra resten af ​​naturen. Altruisme hos dyr kan blindt motiveres af gruppens bevarelse, men selvopofrende adfærd hos mennesker er anderledes, ikke sandt? Det er moralsk, etisk, ædel eller bare ren. Men hvad nu hvis vi er mere drevne af vores gener, end vi gerne vil tænke? Hvad hvis vi kun virker venlige og uselviskede for at øge vores tiltrækningskraft som en kompis? Evolutionære biologer har også et navn til det - gensidigt valg. Jeg vil ridse ryggen, hvis du vil ridse min. Jeg beskytter din rede i år, hvis du beskytter min næste år.Der er ingen tvivl om, at meget af vores opførsel er et udtryk for vores dybe biologiske krav til at overleve og reproducere, men jeg synes også, at vi også har kapacitet til at ofre og tjene uden at tænke på belønning, bortset fra at det føles rigtig godt.


Video Supplement: Altruism & Kin Selection.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com