Новое исследование показывает, что они тоже развиваются вместе в группах.Скажите «групповой отбор» среди некоторых групп эволюционных биологов, и вас больше не пригласят на вечеринку. Но Джонатан Прюитт из Университета Питтсбурга и Чарльз Гуднайт из Университета Вермонта изучали поколения этих пауков Anelosimus и собрали первые экспериментальные доказательства того, что групповой отбор может фундаментально формировать коллективные черты в диких популяциях. .Их результаты представлены в онлайн-выпуске журнала Nature от 1 октября.«Биологи никогда не демонстрировали адаптации в природе, которая явно связана с групповым отбором», — сказал Гуднайт. «Наша газета — это демонстрация».
Вопросы ДарвинаВ своем шедевре 1859 года «Происхождение видов» Чарльз Дарвин ломал голову над тем, как муравьи могут — поколение за поколением — производить рабочих, которые будут служить колонии, но при этом быть бесплодными.
Часто считается, что эволюция путем естественного отбора работает на уровне организма: особенности человека определяют, выживет ли он и будет ли он воспроизводиться. Он задавался вопросом, как могут эти бесплодные муравьи сохраняться в природе, если они не размножаются?
«Эта трудность, хотя и кажется непреодолимой, уменьшается или, как я полагаю, исчезает, если вспомнить, что отбор может применяться как к семье, так и к отдельному человеку». Другими словами, эволюция путем естественного отбора, полагал Дарвин, могла действовать на многих уровнях, включая группы: «Племя, состоящее из многих членов», — писал Дарвин в «Происхождении человека», способных «жертвовать собой ради общего блага, будет победить большинство других племен, и это было бы естественным отбором ».Но идея о том, что естественный отбор может воздействовать на группы и вызывать адаптацию на уровне группы, с 1960-х годов находится в осаде философской и семантической войны между биологами. Хотя групповой отбор был полон противоречий и путаницы на протяжении десятилетий, основная идея проста: в группах растений или сообществах животных, где приспособленность человека тесно связана с производительностью его группы, эволюция будет отдавать предпочтение чертам, которые помогают увеличить групповой потенциал. успех.
Эти черты, в свою очередь, увеличивают долгосрочный эволюционный успех человека.На фермах явно наблюдается успех группового отбора. Там селекционеры добиваются большего успеха, когда они выбирают целые клетки для групп кур, которые производят наибольшее количество яиц, а не выбирают индивидуально продуктивных птиц.
Все птицы в клетках, которые производят много яиц, независимо от того, какие особи откладывают яйца, могут воспроизводиться и передавать свои гены следующему поколению. Те, кто находится в клетках с низкой продуктивностью, даже если в смеси есть несколько звездных птиц, отправляются на бойню.
Тем не менее, видная группа биологов давно утверждала, что «условия, позволяющие групповому отбору стать мощной эволюционной силой, по сути, никогда не встречаются в природе», — отмечается в эссе, прилагаемом к новому исследованию природы.Личности пауковИсследование пауков Прюиттом и Гуднайтом показывает, что адаптация на уровне группы — критическое соотношение двух типов самок — на самом деле является мощной эволюционной силой в природе.
Самки пауков в колониях Anelosimus относятся к одной из двух категорий поведения: «агрессивное» или «послушное». В местах с большим количеством ресурсов для этих пауков ученые наблюдают, что в небольших колониях преобладают послушные самки.
По мере роста колоний увеличивается и частота агрессивных самок. В этих местах по мере роста колонии социальные паразиты могут стать самой большой угрозой их долгосрочному выживанию, а агрессивные самки могут оказаться полезными.
Но в местах с ограниченными ресурсами происходит обратное: в небольших колониях преобладают агрессивные самки, и послушная разновидность появляется все чаще по мере роста колоний. В этих местах яичный каннибализм агрессивных самок может быть основной угрозой выживанию.
В любом случае, в своем исследовании ученые показывают, что это соотношение сдвига — коллективная черта всей колонии — адаптировано к определенным местам. «Определенные коэффициенты дают высокую выживаемость на одних участках, но не на других», — отмечается в новом исследовании. Итак, когда местные колонии были обеспокоены — их соотношение послушных и агрессивных было выброшено из-под контроля — они каким-то образом восприняли это как риск вымирания и через несколько поколений вернули свое соотношение обратно к нормальному. Примечательно, что когда искусственно собранные колонии были размещены в новых местах, пауки — более двух поколений — пытались воссоздать состав пауков, от послушных до агрессивных, которые были бы идеальными в их домашних условиях — там, где колония эволюционировала — даже если бы условия окружающей среды на новом месте были другими.«Они продолжают создавать фенотипы, черту на групповом уровне, что было бы выгодно, если бы они остались дома, — говорит Прюитт. — Но они, похоже, понятия не имеют, что находятся на новом месте и что то, что они делают, обречет всю колонию.
Все друзья умирают ".«Наше наблюдение о том, что группы соответствовали своему составу оптимальному в месте их происхождения (независимо от их нынешней среды обитания), особенно важно, — пишут Прюитт и Гуднайт, -», учитывая, что многие уважаемые исследователи утверждали, что групповой отбор не может привести к групповой адаптации. кроме клональных групп, и эта теория группового отбора неэффективна и несостоятельна ".Дикие доказательства«Групповой отбор стал научным пылевым кроликом, волосатой каплей, в которой все, что связано с« группами », цепляется за все, что связано с« отбором », — написал знаменитый гарвардский психолог Стивен Пинкер в своей атаке на групповой отбор в 2012 году. И ясно, что наивная точка зрения 1960-х годов о том, что, скажем, птица может решить не воспроизводиться для блага своих собратьев, или что лемминги самоубийственно бросаются со скал, чтобы уменьшить скопление людей, полностью дискредитирована. «Биология так не работает», — говорит Чарльз Гуднайт.
Тем не менее, стая птиц поворачивается вместе. Муравьи строят мосты своими телами.
Обезьяны объединяются в сообщества на верхушках деревьев, предупреждая друг друга о приближении врагов. Социальные животные преуспевают в природе, потому что они обладают уникальными и сильными групповыми чертами, которых не могут иметь отдельные организмы. Связанность организмов является частью объяснения такого социального и кооперативного поведения.
То есть, поскольку у родственников общие гены, это может означать, что помощь своим сестрам помогает себе. Эмпирические данные, которые Джонатан Прюитт и Чарльз Гуднайт собрали и проанализировали о пауках Anelosimus, указывают на механизм, который дополняет, но выходит за рамки научной ортодоксии «родственного отбора». Их полевые исследования показывают, что естественный отбор воздействует на коллективную черту — соотношение послушных и агрессивных, которое, как известно, передается из поколения в поколение, — что привело к адаптации, которая определяет, выживут или умрут целые колонии.
Другими словами: групповой отбор наблюдается в дикой природе.
