Эволюция благоприятствовала не только сильным, но и сплоченным сообществам.

Новости МирТесен

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». Согласно этой теории, все живые организмы работают как механизмы, предназначенные для выживания и воспроизведения генетической информации. Любое действие, даже кажущееся бескорыстным, в конечном итоге направлено на то, чтобы обеспечить копирование ДНК. В рамках такого подхода, настоящий альтруизм представляется аномалией или иллюзией, поскольку использование ресурсов для помощи другим уменьшает вероятность передачи собственных генов.

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.

Несмотря на это, полученные данные нередко опровергали представление об абсолютном эгоизме. Для объяснения этого несоответствия ученые выделили концепцию многоуровневого отбора (MLS). Согласно ей, естественный отбор может осуществляться одновременно на различных уровнях, начиная с генов и клеток и заканчивая группами и популяциями организмов. Это означает, что характеристика, неблагоприятная для одной особи, может быть полезной для группы, 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. На начальном этапе они выбирали наиболее продуктивных несушек и использовали их для воспроизводства. Однако такой подход оказался неудачным: отобранные особи демонстрировали повышенную агрессию и нападали на соседних птиц, чтобы получить доступ к корму. В конечном итоге популяция состояла из агрессивных особей, а общая продуктивность клетки уменьшилась.

В ходе параллельного исследования селекционеры не оценивали отдельные особи, а фокусировались на результативности каждой группы птиц, отбирая для разведения наиболее продуктивные. В результате было достигнуто обратный эффект: выведена 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 изменяющиеся условия окружающей среды насекомые быстро эволюционировали и начали практиковать каннибализм. Жуки стали поедать яйца других особей, чтобы регулировать численность популяции и соответствовать требованиям 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. 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.

Обзор завершил давний спор, заключив, что 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 стремление к концентрации ресурсов. Вместе с тем, межгрупповой отбор не менее закономерно поддерживает кооперацию и сдерживает проявление эгоизма.

Исходный итог определяется тем, какая сила окажет большее воздействие в заданных условиях окружающей среды. Кроме того, исследователи сделали весьма неожиданный вывод: значительные эволюционные изменения в истории жизни на Земле, начиная с появления первых клеток и заканчивая развитием человеческих цивилизаций, происходили в моменты, когда групповой отбор оказывался более значимым, чем индивидуальные потребности.