Эволюция: групповая или индивидуальная?

Не такая простая штука естественный отбор, как может показаться на первый взгляд. Сама идея очень элегантна и, казалось бы, проста: кто лучше всех приспособился, тот и в профите. Но попробуйте сказать нечто подобное на конференции биологов-эволюционистов – весёлый кипеж гарантирован.

Дело тут вот в чём: хорошо, естественный так естественный, отбор так отбор, но на каком уровне он происходит?

В своё время книга Ричарда Докинза "Эгоистичный ген" в буквальном смысле взорвала мой мозг. Оцените красоту предложенной британским учёным конструкции: гены, эти маленькие химические молекулы, просто стремятся сделать максимальное количество своих копий. И всё.

Остальное, весь окружающий нас мир – производные органической химии. Другими словами, мелькнул какой-то мостик между строгой теорией фундаментального естествознания (в частности электромагнетизма) и "метафизическими сущностями", с завидной регулярностью приписываемыми человеку.

Докинз утверждал, что генетический отбор заведомо "перебивает" отбор на уровне особей или популяций. Но ведь последние тоже имеют место быть. Собственно об этом и писал Дарвин в "Происхождении видов". Задачка.

Довольно любопытная статья на эту тему опубликована в Scientific American. Ниже привожу её вольный перевод. Кстати, про весёлый кипеж – это не моё, как видите.

Individual versus Group in Natural Selection

Чтобы начать заварушку на конференции эволюционистов, достаточно включить в повестку дня обсуждение концепции группового отбора: может ли одна гетерогенная (грубо говоря, не родственники – А.К.) общность товарищей отбираться как единое целое относительно другой обособленной группы?

Сами биологи, не колеблясь, объединяются в такого рода группы - например, когда необходимо дать отпор сторонникам креационизма и теории разумного замысла. Но вот что касается собственной вотчины – слепой эволюции, – вдруг оказывается, что "каждый сам за себя".

Меж тем, сам Дарвин приводил доводы в пользу групповухи. Он утверждал, что у "морального человека" (moral man) нет никаких преимуществ перед аморальным в индивидуальном поединке, зато целые племена таких прогрессивных людей безусловно имеют "огромное премущество" перед бандами упырей.

Впрочем, к 60-м годам прошлого века версия эта оказалась на задворках научной мысли. Квинтэссенция господствовавших в то время взглядов – мнение авторитетного эволюциониста Джорджа Уильямса (George Williams): хотя групповой отбор и возможен, но в реальной жизни "групповых адаптаций на самом деле не существует".

Ещё дальше пошёл Ричард Докинз (Richard Dawkins), с его разошедшейся миллионными тиражами теорией о том, что даже на уровне отдельной особи отбор почти никак не проявляется. Наоборот, отбираются гены, а человек из плоти и крови – лишь овеществление фабрики "эгоистичных генов", каждый из которых пытается увековечить себя путём копирования.

Однако за прошедшие десятилетия взгляды слегка поменялись и произошло даже нечто вроде камбэка групповой теории – в основном стараниями американцев Эдварда Уилсона (E. O. Wilson) и Слоана Уилсона (David Sloan Wilson ). Они, кстати, не родственники.

Учёные провели ребрендинг и вышли на рынок с новым продуктом – теорией мультиуровневнего отбора (multilevel selection theory), в ходе которого, как явствует из названия, эволюция протекает на всех уровнях одновременно.


Сложновато будет. Как же всё это подсчитать да взвесить? "С этим необходимо разбираться в каждом конкретном случае", - поясняет Слоан Уилсон.

Но всё же Уилсоны сделали попытку нащупать рамочные характеристики мультиуровневой эволюции в своей статье "Переосмысление теоретических оснований социобиологии", опубликованной в декабре 2007 года в журнале Quarterly Review of Biology. Там они, в частности, пишут: "Адаптация на любом уровне требует протекания естественного отбора на том же уровне, а в целом она размывается естественным отбором на более низких уровнях".

Это непростое для усвоения высказывание можно проиллюстрировать на примере конкретного эксперимента.

Бактерии pseudomonas fluorescens обычно быстро поглощают весь растворённый в жидкой среде кислород. Однако в серии опытов у некоторых из них внезапно возникла полезная "групповая" мутация: способность выделять полимер, с помощью которого микроорганизмам удалось склеиться в своеобразные плавучие коврики или маты (mats).

В составе такого мата хорошо живётся всем, при этом не все тратят энергию обмена веществ на производство полезного полимера – трудяг меньшинство. Но вот какое дело: если халявные пассажиры начинают слишком активно размножаться, коврик тонет и все умирают – и альтруисты, и иждивенцы.

Более того, в целом наиболее успешными оказались те группы, в составе которых было наибольшее количество "полимерщиков". Впоследствии такие маты, соответственно, и размножились в большем количестве. Таким образом, преуспели в конечном счёте и отдельные альтруистические особи в них, несмотря на "противоестественные" энергетические потери, связанные с производством полимера.

Но не всё так просто. Потенциал для серьёзной корректировки вновь обретённого группового отбора может заключаться в необходимости уточнения параметров так называемого родового отбора (kin selection). То, что на самом деле выглядит как групповой отбор, может оказаться следствием генетического родства.

Очень тонко объясняет суть родового отбора ещё один известный биолог Джон Холдейн (J. B. S. Haldane): "Я бы жизнь свою положил за двух родных и восьмерых двоюродных братьев".

В нашем случае, с точки зрения "альтруистической" бактерии pseudomonas fluorescens, в матах сохраняется наибольшее количество близких родственников и, таким образом, наибольшее число определённых вариаций генов.

Уилсоны, тем не менее, смотрят на это с противоположной стороны и рассматривают родовой отбор в качестве частного случая группового. "Важность рода, - подчёркивают они, - в его влиянии на увеличение генетического разнообразия между обособленными группами". Особи в каждой такой группе более всего близки к своим соплеменникам.

В свою очередь, разнообразие (генетического материала – А.К.) групп более ясно очерчивает возможные критерии, по которым они будут отбираться. Родовая общность, следовательно, лишь повышает значение группового отбора в сравнении с индивидуальным, на уровне особей.

По мнению американцев, эволюционисты всего мира должны раскрыть свои объятия мультиуровневому отбору – для обеспечения большей продуктивности социобиологических исследований и "изучения социального поведения в биологическом ракурсе".

Что ж, в этом случае исследователям не стоит забывать и о уилсоновском же правиле большого пальца: "Эгоистичные стратегии уделывают альтруизм на уровне особей. Альтруистические стратегии уделывают эгоизм на уровне групп".


Вот, собственно, и вся статья. От себя замечу, что точек зрения на теорию эволюции действительно очень много. И не всегда стоит "открывать объятия" написанному.

Приведу пример. В июне нынешнего года пресс-служба университета Западного Онтарио (University of Western Ontario) выпустила пресс-релиз, гласивший, что учёным удалось-таки подтвердить "существование эгоистичного гена". Новость эту быстро подхватили журналисты и даже Nature, если мне не изменяет память, об этом написал.

Речь там шла о выявлении гена, ответственного за довольно интересную репродуктивную стратегию у пчёл: самки-рабочие являются бесплодными и при этом заботятся о чужом потомстве. Считается, что таким образом насекомые всё равно обеспечивают воспроизводство своего генетического материала – общего с их сёстрами-матками.

Я написал автору исследования Грэму Томпсону (Graham Thompson): мол, не могли бы Вы как-нибудь эту канитель с эгоистичным геном прокомментировать?

На что он мне ответил: "Чувак, на твоём месте я бы не стал писать об этом. У пресс-службы нашего университета слишком богатое воображение".

Иллюстрации с сайтов: patricktymanart.com, nhm.ac.uk, wsyachina.narod.ru, dericbownds.net, summerlandchamber.bc.ca