Эффект зеленой бороды - Green-beard effect
Эффект зеленой бороды - это мысленный эксперимент, используемый в эволюционной биологии для объяснения избирательного альтруизма среди особей вида.
Идея аллеля зеленой бороды была предложена Уильямом Д. Гамильтоном в его статьях 1964 года и получила свое название из примера, приведенного Ричардом Докинзом ( «У меня зеленая борода, и я буду альтруистом ко всем, у кого зеленая борода " ) в " Эгоистичном гене " (1976).
Эффект зеленой бороды возникает, когда аллель или набор связанных аллелей вызывают три выраженных (или фенотипических ) эффекта:
- ощутимая черта - гипотетическая «зеленая борода»
- признание этой черты другими; а также
- преференциальное отношение к людям с этой чертой со стороны других с этой чертой
Носитель гена (или определенного аллеля) по сути распознает копии того же гена (или определенного аллеля) у других людей. В то время как родственный отбор предполагает альтруизм по отношению к родственным особям, у которых общие гены неспецифичны, аллели зеленой бороды способствуют альтруизму по отношению к людям, у которых есть общий ген, который выражается определенным фенотипическим признаком. Некоторые авторы также отмечают, что эффекты зеленой бороды могут включать «злость» для людей, у которых отсутствует ген «зеленой бороды». Это может иметь эффект выделения подмножества организмов в популяции, которая характеризуется членами, которые демонстрируют большее сотрудничество друг с другом, что формирует «клику», которая может быть выгодна ее членам, которые не обязательно являются родственниками.
Эффект зеленой бороды может усилить альтруизм в отношении фенотипов зеленой бороды и, следовательно, его присутствие в популяции, даже если гены способствуют увеличению количества генов, которые не являются точными копиями; все, что требуется, - это чтобы они выражали три требуемые характеристики. Аллели зеленой бороды уязвимы для мутаций, которые производят ощутимый признак без вспомогательного поведения.
Альтруистическое поведение парадоксально, если рассматривать его в свете старых идей эволюционной теории, которые подчеркивали роль конкуренции. Эволюцию альтруизма лучше объяснить с помощью геноцентричного взгляда на эволюцию , который подчеркивает интерпретацию естественного отбора с точки зрения гена, который действует как агент, имеющий метафорическую «эгоистичную цель» максимизировать свое собственное распространение. Ген избирательного (поведенческого) альтруизма может быть одобрен (естественным) отбором, если альтруизм в первую очередь направлен на других людей, которые разделяют этот ген. Поскольку гены невидимы, такой эффект требует наличия заметных маркеров альтруистического поведения.
Примеры
Эволюционные биологи обсуждали потенциальную ценность генов зеленой бороды, предполагая, что чрезвычайно редко, когда один или даже набор связанных генов вызывает три сложных фенотипических эффекта. Эта критика привела некоторых к мысли, что они просто не могут существовать или что они могут присутствовать только в менее сложных организмах, таких как микроорганизмы. Эта критика в последние годы подвергается сомнению.
Эта концепция оставалась чисто теоретической возможностью в рамках эгоистичной генной модели Докинза до 1998 года, когда аллель зеленой бороды впервые был обнаружен в природе Лораном Келлером и Кеннетом Г. Россом у импортированного красного огненного муравья ( Solenopsis invicta ). Королевы полигинных колоний гетерозиготны (Bb) по локусу гена Gp-9. Их потомство рабочего может иметь как гетерозиготный (Bb), так и гомозиготный (BB) генотип. Исследователи обнаружили, что гомозиготные доминантные (BB) королевы, которые в дикой форме производят моногинные, а не полигинные колонии, специфически погибают при введении в полигинные колонии, чаще всего гетерозиготными (Bb), а не гомозиготными (BB) рабочими. Они пришли к выводу, что аллель Gp-9 b связан с аллелем зеленой бороды, который побуждает рабочих, несущих этот аллель, убивать всех маток, у которых он отсутствует. В окончательном заключении отмечается, что рабочие могут отличить BB-королев от Bb-ферзей по запаху.
Ген csA в слизистой плесени Dictyostelium discoideum , открытый в 2003 году, кодирует белок клеточной адгезии, который связывается с белками gp80 на других клетках, обеспечивая образование многоклеточных плодовых тел на почве. Смеси клеток, нокаутированных по csA, с клетками дикого типа дают споры , "рожденные" из плодовых тел, которые на 82% состоят из клеток дикого типа (WT). Это связано с тем, что клетки дикого типа лучше прилипают и более эффективно объединяются в агрегаты; нокаутные (KO) клетки остаются позади. На более адгезивных, но менее натуральных веществах КО-клетки могут прилипать; Клетки WT, которые еще лучше прилипают, сортируются преимущественно в стебель.
В 2006 году узнавание, напоминающее зеленую бороду, было замечено в кооперативном поведении цветовых морфов у ящериц с боковыми пятнами, хотя эти признаки, по-видимому, кодируются множеством локусов в геноме.
Более свежий пример, обнаруженный в 2008 году, - это ген, который заставляет пивные дрожжи слипаться в ответ на токсин, такой как алкоголь. Изучая флокуляцию , тип самоприверженности, обычно присутствующий в бесполых скоплениях, Smukalla et al. показали, что S. cerevisiae является моделью эволюции кооперативного поведения. Когда эти дрожжи экспрессируют FLO1 в лаборатории, флокуляция восстанавливается. Флокуляция, по-видимому, защищает клетки FLO1 +, которые защищены от определенных стрессов (например, этанола). Кроме того, клетки FLO1 + предпочтительно прикрепляются друг к другу. Таким образом, авторы приходят к выводу, что флокуляция обусловлена этим аллелем зеленой бороды.
Примером млекопитающих является репродуктивная стратегия лесной мыши , которая демонстрирует сотрудничество между сперматозоидами. Одиночные сперматозоиды сцепляются друг с другом, образуя цепочки сперматозоидов, которые могут двигаться вместе быстрее, чем отдельные сперматозоиды.
Было высказано предположение, что видообразование могло быть возможным благодаря проявлению эффекта зеленой бороды.
Также отмечалось, что как биологические, так и культурные аспекты языка наделены системами распознавания зеленой бороды, что дает представление об эволюции языка. В более общем плане было высказано предположение, что определенные виды этноцентрического поведения людей являются социокультурным проявлением эффекта зеленой бороды.
Кроме того, было высказано предположение, что самоубийство могло развиться из-за выбора зеленой бороды. Самоубийство часто является реакцией на нежелательный социальный контекст. Попытка самоубийства создает для членов сообщества угрозу утраты близких. Если ощущалась тяжелая утрата от многих предыдущих самоубийств, то сообщество, вероятно, серьезно отнесется к новой попытке самоубийства. Соответственно, предыдущие самоубийства могут повысить вероятность будущих попыток самоубийства, что приведет к усилению усилий сообщества по смягчению нежелательного социального контекста.
Смотрите также
- Эффект материнского доминантного эмбрионального ареста (ген "Medea"): пример межпоколенческого самоотбора генов, при котором ген, присутствующий в материнском организме, выборочно обрывает потомство, которое не получает этот ген.
- Эффект красного платья