Walter Mario Stein / Shutterstock

De natuur zit vol met dieren die elkaar helpen. Een klassiek voorbeeld is meerkat samenwerking. Wanneer de groep naar voedsel zoekt, gaat een individu naar een uitkijkpunt en waakt over roofdieren. Deze onbaatzuchtige persoon geeft waardevolle voedertijd op voor het welzijn van anderen, een voorbeeld van wat biologen altruïsme noemen.

Maar waarom zouden dieren lief voor elkaar zijn? De evolutietheorie van Charles Darwin door natuurlijke selectie ging tenslotte allemaal over de 'survival of the fittest”, Met organismen die het best kunnen overleven en zich voortplanten, waardoor de meeste nakomelingen in de volgende generatie achterblijven.

De laatste jaren is onderzoek naar een mogelijke verklaring voor altruïsme opgekomen, een speciaal type gen dat oorspronkelijk werd voorgesteld als een hypothetisch gedachte-experiment in het 1976-boek van Richard Dawkins, De zelfzuchtige genen. De ontdekking van echte voorbeelden van deze zogenaamde "greenbeard-genen" in microben helpt de manier waarop we denken over de oorsprong van altruïsme te veranderen.

Darwin zelf zag het probleem met het idee van overleving van de sterkste, beroemd om de aanwezigheid van werkmieren en bijen te benadrukken die zich niet voortplanten maar in plaats daarvan helpen om de nakomelingen van de koningin op te voeden als een 'speciale moeilijkheidVoor zijn theorie.

Het probleem om uit te leggen waarom dieren zich altruïstisch zouden gedragen en hun eigen voortplanting zouden opofferen om anderen te helpen, bleef een prominente kwestie lang na Darwins dood. De oplossing kwam vanuit het "gen-eye view" van evolutie, belichaamd in The Selfish Gene. Evolutie gaat niet echt over het overleven van het sterkste organisme, maar veeleer over het overleven van het sterkste gen, waarbij natuurlijke selectie de voorkeur geeft aan genen die het best in staat zijn om kopieën van zichzelf te maken in de volgende generatie.

Coöperatieve mieren: een speciale moeilijkheid. IanRedding / Shutterstock

Altruïsme bij mieren en bijen kan evolueren als het gen dat altruïsme veroorzaakt in de werker een ander exemplaar van dat gen in een ander organisme helpt, zoals de koningin en haar nakomelingen. Door dit te doen, verzekert het gen zijn vertegenwoordiging in de volgende generatie, hoewel het organisme waarin het leeft zich niet kan voortplanten.

De egoïstische gentheorie van Dawkins loste Darwins speciale moeilijkheid op, maar het bracht een nieuwe op. Hoe kan een gen herkennen of een ander individu er ook een kopie van heeft? Meestal hoeft een gen zichzelf niet echt te herkennen, het hoeft alleen maar te helpen zijn verwanten.

Broers en zussen delen ongeveer 50% van hun genen, de helft van elke ouder. Dus als een gen voor altruïsme ertoe kan leiden dat een persoon zijn broer of zus helpt, weet het dat er een 50% kans is dat het een kopie van zichzelf helpt. Dit is precies hoe altruïsme is geëvolueerd in veel soorten. Maar er is een andere manier.

Om te benadrukken hoe een gen voor altruïsme zou kunnen evolueren zonder hulp te richten op familieleden, bedacht Dawkins zijn 'groene baard" gedachte experiment. Hij stelde zich een gen voor met drie effecten. Eerst moest het een zichtbaar signaal veroorzaken (zoals een groene baard). Ten tweede moest het de mogelijkheid geven om het signaal in anderen te herkennen. Ten slotte moest het altruïstisch gedrag bij voorkeur kunnen richten op degenen die het signaal vertonen.

De meeste mensen, waaronder Dawkins, beschouwden greenbeards als slechts een fantasie, in plaats van een beschrijving van echte genen die in de natuur worden gevonden. De belangrijkste redenen hiervoor zijn de onwaarschijnlijkheid dat een enkel gen alle drie de eigenschappen kan bezitten.

Ondanks dat het fantastisch lijkt, is er de laatste jaren echter een explosie van ontdekkingen van echte greenbeards geweest. In zoogdieren zoals wij wordt gedrag (meestal) beheerst door de hersenen, dus het is moeilijk een gen voor te stellen dat ons altruïstisch maakt en ook een waarneembaar signaal zoals een groene baard bestuurt. Maar dingen zijn anders in microben.

Dictyostelium discoideum Bruno in Colombus / Wikipedia

Vooral het afgelopen decennium heeft de studie van sociale evolutie een reis langs de microscoop gemaakt om licht te werpen op het fascinerende sociale gedrag van bacteriën, schimmels, algen en andere eencellige organismen. Een opvallend voorbeeld is de sociale amoebe Dictyostelium discoideum, een eencellig organisme dat reageert op een gebrek aan voedsel door een groep te vormen met duizenden andere amoeben. Op dit punt zullen sommige van de organismen zichzelf altruïstisch opofferen om een ​​stevige stengel te vormen, waardoor anderen zich kunnen verspreiden en een nieuwe voedselbron kunnen vinden.

Hier is het veel gemakkelijker voor een enkel gen om te fungeren als een greenbeard, wat inderdaad het geval is precies wat er gebeurt. Een gen dat zich op het oppervlak van cellen bevindt, kan zich aan kopieën van zichzelf op andere cellen vasthouden en cellen uitsluiten die niet overeenkomen met de groep.

Hierdoor kan het gen ervoor zorgen dat het offer van een cel om de stengel te vormen niet tevergeefs is, omdat de cellen die het helpt allemaal kopieën van het gen zullen bezitten. Er zijn ook meer voorbeelden, verschillende in ongewervelde zeedieren die elkaar tegenkomen terwijl ze groeien, en fuseren als ze een match detecteren bij een Greenbeard-gen.

Een donkere kant

Een andere intrigerende bevinding uit recente studies is dat greenbeards een donkere kant hebben en geen altruïsme hoeven te bevatten. Als een gen in staat is te herkennen of het in een ander organisme aanwezig is, is het logisch dat het een voordeel zou behalen door een organisme te beschadigen dat het gen niet bezit. Dit is precies wat er in de bodembacterie gebeurt Myxococcus xanthus, waar een mismatch bij het greenbeard-gen ervoor zorgt dat individuen een dodelijke toxine.

De studie van greenbeard-genen staat nog steeds in de kinderschoenen en we weten niet echt hoe wijdverbreid en belangrijk ze in de natuur zijn. In het algemeen heeft verwantschap een speciale plaats in het hart van de evolutie van altruïsme, omdat een gen door middel van het helpen van familieleden ervoor kan zorgen dat het kopieën van zichzelf helpt. Misschien heeft onze focus op het raadselachtige sociale leven van vogels en zoogdieren deze opvatting aangedreven, omdat het sociale leven van deze groepen de neiging heeft om rond gezinnen te draaien. Maar het verhaal kan heel anders zijn voor microben en ongewervelde zeedieren.

Over de auteur

Laurence Belcher, Promovendus in Evolutionaire Biologie, Universiteit van Bath en Philip Madgwick, PhD Candidate, Universiteit van Bath

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

boeken_bewustzijn