Woher kommt Altruismus? Die Entdeckung von Greenbeard-Genen könnte die Antwort enthalten

Woher kommt Altruismus? Die Entdeckung von Greenbeard-Genen könnte die Antwort enthalten
Walter Mario Stein / Shutterstock

Die Natur ist voller Tiere, die sich gegenseitig helfen. Ein klassisches Beispiel ist Erdmännchen Zusammenarbeit. Wenn die Gruppe nach Nahrung sucht, wird eine Person zu einem Aussichtspunkt gehen und nach Raubtieren Ausschau halten. Dieses selbstlose Individuum gibt wertvolle Fütterungszeit für das Wohl anderer auf, ein Beispiel dessen, was Biologen Altruismus nennen.

Aber warum sollten Tiere freundlich zueinander sein? Immerhin ging es in Charles Darwins Evolutionstheorie durch natürliche Auslese um diesurvival of the fittestMit Organismen, die am besten überleben und sich vermehren können und die meisten Nachkommen der nächsten Generation hinterlassen.

In den letzten Jahren wurde eine mögliche Erklärung für Altruismus erforscht, eine spezielle Art von Gen, die ursprünglich als hypothetisches Gedankenexperiment in Richard Dawkins '1976-Buch vorgeschlagen wurde. Das egoistische Gen. Die Entdeckung realer Beispiele für diese sogenannten „Grünbart-Gene“ in Mikroben trägt dazu bei, die Ursprünge des Altruismus zu ändern.

Darwin selbst sah das Problem in der Idee, die Stärksten zu überleben, und hob die Anwesenheit von Arbeiterameisen und -bienen hervor, die sich nicht fortpflanzen, sondern stattdessen dazu beitragen, den Nachwuchs der Königin zu einem “besondere Schwierigkeit”Für seine Theorie.

Das Problem, zu erklären, warum Tiere sich altruistisch verhalten und ihre eigene Fortpflanzung opfern, um anderen zu helfen, blieb lange nach Darwins Tod ein wichtiges Thema. Die Lösung kam aus der Sicht des Genes der Evolution, verkörpert in The Selfish Gene. Bei der Evolution geht es nicht wirklich um das Überleben des stärksten Organismus, sondern um das Überleben des stärksten Gens, wobei die natürliche Selektion Gene bevorzugt, die am besten in der Lage sind, Kopien von sich selbst in der nächsten Generation anzufertigen.

Woher kommt Altruismus? Die Entdeckung von Greenbeard-Genen könnte die Antwort enthalten
Kooperative Ameisen: eine besondere Schwierigkeit. IanRedding / Shutterstock

Altruismus bei Ameisen und Bienen kann sich entwickeln Wenn das Gen, das beim Arbeiter Altruismus verursacht, einer anderen Kopie dieses Gens in einem anderen Organismus, wie der Königin und ihren Nachkommen, hilft. Auf diese Weise sichert das Gen seine Repräsentation in der nächsten Generation, auch wenn sich der Organismus, in dem es sich befindet, nicht vermehrt.


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Dawkins 'egoistische Gentheorie löste Darwins spezielle Schwierigkeit, brachte aber eine andere hervor. Wie kann ein Gen erkennen, ob ein anderes Individuum auch eine Kopie davon trägt? Meistens muss sich ein Gen nicht selbst erkennen, sondern nur helfen seine Verwandten.

Brüder und Schwestern teilen ungefähr 50% ihrer Gene, die Hälfte von jedem Elternteil. Wenn ein Gen für Altruismus ein Individuum dazu bringen kann, seinem Geschwister zu helfen, "weiß" es, dass es mit einer 50-Wahrscheinlichkeit eine Kopie von sich selbst hilft. Genau so ist Altruismus hat sich weiterentwickelt bei vielen Arten. Aber es gibt noch einen anderen Weg.

Dawkins überlegte, wie sich ein Gen für Altruismus entwickeln könnte, ohne Hilfe an Verwandte zu richten.grüner Bart" Gedankenexperiment. Er stellte sich ein Gen mit drei Effekten vor. Zunächst musste ein sichtbares Signal (wie ein grüner Bart) ausgelöst werden. Zweitens musste es die Fähigkeit geben, das Signal in anderen zu erkennen. Schließlich musste es in der Lage sein, altruistisches Verhalten bevorzugt auf diejenigen auszurichten, die das Signal zeigen.

Die meisten Menschen, einschließlich Dawkins, betrachteten Greenbeards eher als eine Fantasie als als eine Beschreibung von echten Genen, die in der Natur gefunden wurden. Die Hauptgründe dafür sind die Unwahrscheinlichkeit, dass ein einzelnes Gen alle drei Eigenschaften besitzen kann.

Obwohl es fantastisch erscheint, hat es in den letzten Jahren eine Explosion von Entdeckungen von echten Grünbärten gegeben. Bei Säugetieren wie uns wird das Verhalten (meistens) vom Gehirn gesteuert, daher ist es schwer vorstellbar, dass ein Gen uns altruistisch macht, auch ein wahrnehmbares Signal wie einen grünen Bart zu steuern. Bei Mikroben ist das anders.

Woher kommt Altruismus? Die Entdeckung von Greenbeard-Genen könnte die Antwort enthaltenDictyostelium discoideum Bruno in Colombus / Wikipedia

Insbesondere in den letzten zehn Jahren hat die Erforschung der sozialen Evolution eine mikroskopische Reise unternommen, um das faszinierende Sozialverhalten von Bakterien, Pilzen, Algen und anderen einzelligen Organismen zu beleuchten. Ein markantes Beispiel ist die soziale Amöbe Dictyostelium discoideum, ein einzelliger Organismus, der auf einen Mangel an Nahrung reagiert, indem er mit Tausenden anderer Amöben eine Gruppe bildet. Zu diesem Zeitpunkt opfern sich einige Organismen von selbst, um einen stabilen Stiel zu bilden, der anderen hilft, sich zu zerstreuen und eine neue Nahrungsquelle zu finden.

Hier ist es für ein einzelnes Gen viel einfacher, als Grünbart zu agieren, was in der Tat so ist nur was passiert. Ein Gen, das sich auf der Oberfläche von Zellen befindet, kann an Kopien von sich selbst auf anderen Zellen haften und Zellen ausschließen, die nicht zur Gruppe passen.

Auf diese Weise kann das Gen sicherstellen, dass das Opfer einer Zelle für die Bildung des Stiels nicht umsonst ist, da alle Zellen, denen es hilft, Kopien des Gens besitzen. Es gibt auch weitere Beispiele, einige davon bei wirbellosen Meerestieren, die sich beim Wachsen begegnen und verschmelzen, wenn sie eine Übereinstimmung bei a feststellen Grünbart-Gen.

Eine dunkle Seite

Eine weitere faszinierende Erkenntnis aus jüngsten Studien ist, dass Grünbärte eine dunkle Seite haben und keinen Altruismus beinhalten müssen. Wenn ein Gen erkennen kann, ob es in einem anderen Organismus vorhanden ist, ist es sinnvoll, einen Vorteil daraus zu ziehen, dass es einem Organismus Schaden zufügt, der das Gen nicht besitzt. Genau das passiert im Bodenbakterium Myxococcus xanthus, wo eine Fehlpaarung am Greenbeard-Gen dazu führt, dass Individuen a tödliches Toxin.

Die Erforschung von Greenbeard-Genen steckt noch in den Kinderschuhen, und wir wissen nicht wirklich, wie weit verbreitet und wichtig sie in der Natur sind. Im Allgemeinen nimmt die Verwandtschaft einen besonderen Platz im Zentrum der Evolution des Altruismus ein, da ein Gen durch die Unterstützung von Verwandten sicherstellen kann, dass es Kopien von sich selbst hilft. Vielleicht hat unser Fokus auf das rätselhafte soziale Leben von Vögeln und Säugetieren diese Ansicht getrieben, da sich das soziale Leben dieser Gruppen in der Regel um Familien dreht. Bei Mikroben und wirbellosen Meerestieren könnte die Geschichte jedoch sehr unterschiedlich sein.Das Gespräch

Über den Autor

Laurence Belcher, Doktorandin in Evolutionsbiologie, University of Bath und Philip Madgwick, Doktorand, University of Bath

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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