На основе анализа 280 эмпирических работ биологи пришли к окончательному выводу, что естественный отбор проявляется не только в отношении отдельных организмов, но и на уровне групп. В процессе эволюции сообщества, в которых доминирует альтруистическое поведение, нередко оказывались сильнее, чем группы, состоящие из эгоистов, даже если это требовало самопожертвования отдельных особей ради выживания всей группы.
На протяжении длительного периода эволюционная биология базировалась на представлении об индивидуальном успехе. Так, в 1970-х годах Ричард Докинз активно продвигал идею « эгоистичного гена». В соответствии с ней, все живые организмы работают как механизмы, предназначенные для выживания и воспроизведения генетической информации. Любое проявление, даже кажущееся бескорыстным, в конечном итоге направлено на то, чтобы обеспечить наследование ДНК. В рамках такого подхода, настоящий альтруизм представляется аномалией или иллюзией, поскольку использование ресурсов для оказания помощи другим уменьшает вероятность успешного размножения особи.
На протяжении многих лет ученые с недоверием воспринимали концепцию эволюции, направленной на благо группы, а не отдельного организма. Оппоненты утверждали, что в любой популяции, состоящей из альтруистов, обязательно найдется эгоист, который использует помощь других, присваивает себе все доступные ресурсы и устраняет конкурентов.
Тем не менее, полученные данные нередко опровергали представление об исключительно эгоистичном поведении. Для объяснения этих расхождений ученые разработали концепцию многоуровневого отбора (MLS). Согласно ей, естественный отбор может действовать одновременно на различных уровнях – начиная с генов и клеток и заканчивая группами и популяциями организмов. Это означает, что признак, представляющий собой недостаток для одного организма, может приносить пользу группе, и наоборот.
Биологи изучили 2800 научных публикаций, и в 280 из них были представлены эмпирические данные, подтверждающие многоуровневый отбор. Результаты опубликовали в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.
Селекционеры стремились увеличить яйценоскость кур. Первоначально они выбирали наиболее продуктивных несушек и получали от них потомство. Однако такой подход оказался неудачным: отобранные особи проявляли повышенную агрессию и нападали на соседских птиц для получения доступа к пище. В конечном итоге популяция состояла из агрессивных птиц, а общая продуктивность клетки уменьшилась.
В ходе параллельного исследования селекционеры не оценивали отдельные особи, а фокусировались на результатах работы всей группы и отбирали для разведения наиболее продуктивные. В результате было достигнут противоположный эффект: появилась линия спокойных птиц, снизилась смертность, а яйценоскость увеличилась на 160% всего за пять поколений.
В другом научном исследовании выборка формировалась исходя из численности особей. Так, при стимулировании небольших групп мучных жуков Tribolium castaneum, в ответ на изменения в окружающей среде насекомые довольно скоро разработали эволюционный механизм — каннибализм. Жуки стали употреблять в пищу яйца других особей своего вида, стремясь тем самым регулировать численность популяции и адаптироваться к условиям естественного отбора.
В ходе другого эксперимента биологи выбирали дрожжевые культуры по скорости их опускания на дно, что предполагало взаимодействие клеток между собой. Лишь за 600 поколений дрожжи претерпели эволюционные изменения, сформировав многоклеточные образования, увеличившись в размерах в 20 000 раз по сравнению с исходными формами и в 10 000 раз – по прочности. Клетки начали избегать деления, чтобы адаптироваться к новым условиям. Таким образом, групповой отбор спровоцировал переход от одноклеточного образа жизни к многоклеточному.
Полученные в ходе полевых работ данные свидетельствуют о том, что аналогичные явления наблюдаются и в естественной среде обитания. Например, у зеленоголовых муравьев Rhytidoponera metallica лучше выживали те муравейники, где состав яда у рабочих был максимально разнообразным. Это позволяло колонии эффективнее защищаться от хищников и добывать больше ресурсов.
Результаты исследования завершили многолетнюю дискуссию: эволюция представляет собой равновесие противодействующих сил. Вектор естественного отбора формируется под воздействием двух противоположных факторов. Индивидуальный отбор, происходящий внутри группы, стимулирует эгоистичное поведение, то есть способность обеспечивать себя ресурсами в ущерб другим. Вместе с тем, межгрупповой отбор не менее закономерно способствует кооперации и сдерживанию эгоизма.
Окончательный исход определяется преобладающим давлением в заданных условиях окружающей среды. Кроме того, исследователи сделали весьма смелое заключение: значительные эволюционные изменения в истории жизни на Земле, начиная с первичных клеток и заканчивая появлением человеческих цивилизаций, происходили в моменты, когда групповой отбор оказывался сильнее индивидуальных интересов.