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生物体旨在最大化包容性适应性以便将基因传递给下一代

导读 新的研究可能会改变我们对这个问题的回答:植物和动物的目标是什么?自然历史纪录片对动物的设计特征感到惊叹:完美的伪装,惊人的速度,令...

新的研究可能会改变我们对这个问题的回答:植物和动物的目标是什么?自然历史纪录片对动物的设计特征感到惊叹:完美的伪装,惊人的速度,令人难以置信的模仿。

目标肯定是生存,但“适者生存”对于牺牲自己的生殖,甚至生命,帮助他人的动物来说都会遇到问题。芬兰Jyväskylä大学和澳大利亚国立大学的研究发表在2019年6月12日的英国皇家学会学报B上。

经典理论预测,有机体会进化,以最大限度地发挥其繁殖成功率,因为增强繁殖的基因更有可能传递给后代。这种观点于1964年更新,当时英国动物学家威廉·汉密尔顿(William Hamilton)开始解释为什么有些生物放弃生殖以致力于帮助亲人。

汉密尔顿认为血亲有共同的基因,因此增强亲属繁殖的基因同样会传下来。因此,生物应努力最大化其“包容性适应性”:繁殖和帮助的最佳组合决定了将多少基因传递给后代。“尽管对其定义持续存在混淆,但包容性健身的想法变得极具影响力,”主要作者,芬兰Jyväskylä大学的Lutz Fromhage博士说。

一个广泛使用的定义是计算个体自己的后代,加上它对增加其亲属后代产量的任何影响,并通过相关性加权。(毕竟,一个人与其兄弟姐妹共享的基因多于远亲表兄弟。)然而,理论家们反对这种包容性健身的简化“民间定义”错过了汉密尔顿最初想法的关键部分。对于“基因簿记”的原因,他表示,必须剥夺个人自身的繁殖成功,以免因其他人的帮助而产生任何后代。没有这种剥离,理论家认为包容性适应性无法预测基因是选择还是反对。

“在大多数现实世界中,这种剥离是不可行的,”来自澳大利亚国立大学的共同作者Michael Jennions教授说。“例如,蜂王的行为和形态的演变不能脱离她的工人提供的帮助。”

一项新研究提供了可能的突破。Fromhage和Jennions认为,先前被拒绝的包容性适应性的民间定义毕竟是个体发展到最大化的数量。数学论证和计算机模拟表明,如果我们将注意力从特定基因转移到许多基因的综合效应,之前的反对意见就会消失。然后预测生物会逐渐进化出在特定社会环境中最好地传播其基因的表型 -在测量包容性适应性时,其效果应该被忽视或剥夺。

“论文是技术性的,但结果是切实可行的,”Fromhage博士说。“社会进化的现场测试,无论是医院中的细菌还是鬣狗,都受到包容性健康理念的启发。”

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