Олександр марков в нормі альтруїсти повинні відбраковуються

«У нормі альтруїсти повинні відбраковуються, незважаючи на те що вони корисні для групи»

Інтерв'ю з біологом Олександром Марковим про генах альтруїзму, еволюційному відборі і відмову від розмноження.

- Багатьом здається, що альтруїзм є контраргументом проти теорії еволюції і взагалі еволюційного розвитку життя. Чи так це?

- Так, є така думка серед далеких від біології людей, що еволюційна теорія не може пояснити появу жертовного поведінки, коли індивід раптом жертвує своїми корисливими інтересами заради якихось інших особин. На перший погляд може здатися, що така поведінка має безжально відбраковуються відбором. Дійсно, ми не так вже й часто зустрічаємося з проявом жертовності в природі, але все ж такі випадки є.

- Наївна інтерпретація теорії Дарвіна говорить, що, оскільки виживає найсильніший, він повинен всіх вбивати і робити погані речі.

- Абсолютно вірно. Просто «виживає найсильніший» - це дуже крива формулювання. Далеко не завжди виживає саме найсильніший, а є дуже багато різних способів підвищити ефективність розмноження власних генів.

- Яка природа у альтруїзму? Еволюційна?

- Напевно, спочатку потрібно пояснити, що ми розуміємо під альтруїзмом, коли мова йде не про людей, а про інших живих істот. Деякі фахівці взагалі не люблять використовувати термін «альтруїзм», вважаючи його занадто антропоморфних, і замінюють його якимись іншими словами. Але ми давайте просто домовимося, що, кажучи «альтруїзм», ми будемо мати на увазі не людей, а така поведінка особини, яке веде до підвищення пристосованості, тобто репродуктивного успіху інших особин, і до зниження пристосованості її самої, ось таку поведінку можна умовно домовитися називати альтруїстичним. Які його коріння?

Власне, це така одна з улюблених задачок для еволюційних біологів-теоретиків. Як його пояснити? На самий перший погляд здається, що це пояснити важко, на другий погляд здається, що насправді легко, якщо залучити груповий відбір. Альтруїстичне поводження особини корисно для груп, значить, ті групи, в яких багато альтруїстів, будуть перемагати і краще розмножуватися, а ті групи, де мало альтруїстів, будуть, відповідно, вимирати, програвати і так далі. Саме в такому дусі і висловлювався Дарвін в книзі «Походження людини і статевий відбір». Там він фактично привернув факт воєн, ворожнечі між груповий і написав, що, очевидно, ті племена наших предків, в яких було більше мужніх, чесних, гідних, тобто альтруїстичних, як ми говоримо, членів, перемагали ті племена, де переважають одні егоїсти, і, відповідно, їх ставало більше.

Проблеми почалися в той момент, коли біологи стали будувати математичні моделі та перевіряти ці роздуми за допомогою простих математичних моделей, а потім і комп'ютерних. І вони побачили, що не так-то просто підібрати умови, в яких працює в чистому вигляді такої групової відбір. Тому що для групи може бути вигідний ваш альтруїзм, але всередині інша справа. Якщо порівнювати вас з іншими членами групи, то бути альтруїстом за визначенням невигідно. Відповідно, буде працювати індивідуальний відбір всередині групи, який буде знижувати частку альтруїстів, тобто альтруїсти будуть відбраковуються. Групі може бути тисячу разів корисно, щоб там були альтруїсти, але, якщо вони альтруїсти, значить, вони жертвують своїм репродуктивним успіхом заради інших, значить, їх стає менше, а егоїстів стає більше автоматично. Груповий відбір слабкіше, ніж індивідуальний. І виходило за моделями, що в нормі альтруїсти повинні відбраковуються, незважаючи на те що вони корисні для групи.

- При цьому репродуктивна функція є визначальною. Тобто не стільки розподіл ресурсів, але в першу чергу можливість передати власні гени?

- З точки зору еволюції, так. Якщо ми говоримо саме про біологічної еволюції, то має значення тільки ефективність розмноження власних генів, саме це і є пристосованість. Все інше зводиться до цього.

- Чи необхідні певні спеціальні умови для альтруїстичної поведінки?

- Так. І пошуком таких умов досить ефективно біологи займаються протягом останніх років 50. Серйозне вивчення цих механізмів почалося десь в 60-і роки. У тому числі великий внесок Вільям Гамільтон, великий англійський теоретик, вніс в ці роботи. Сама така працездатна і переконлива теорія на сьогоднішній день називається теорія родинного відбору.

Суть теорії родинного відбору дуже добре висловив свого часу великий біолог Джон Холдейн, який сказав, що готовий віддати життя, щоб врятувати двох рідних братів або вісім кузенів. Штука там така, що в основі еволюції лежить поширення генів. Ген, або, точніше, генетичний варіант (аллель), - це об'єкт не поодинокий, кожна аллель присутній в популяції у вигляді безлічі копій. І то, куди піде еволюція, залежить саме від долі всього цього безлічі копій, чи стане цих копій в наступному поколінні більше або менше. Гени «зацікавлені» в тому, щоб їх ставало більше, і іноді складається така ситуація, що гену, що впливає на поведінку, виявляється вигідно пожертвувати однією або двома своїми копіями для того, щоб дати перевагу іншим своїм копіям, які укладені в інших організмах. В результаті організм жертвує собою заради інших організмів, але оскільки в цих інших організмах є копії цього ж самого гена, то ген тим самим дотримується свої корисливі інтереси. Копій цього гена, що впливає на поведінку, стане більше. Такий ген ми називаємо геном альтруїзму.

- При цьому передбачається, що в восьми кузен цей генетичний матеріал, ці самі аллели є з меншою ймовірністю, ніж в разі братів?

- Так цілком вірно. Значить, якщо у вас є рідний брат і у вас є ген альтруїзму, то ймовірність того, що у вашого рідного брата теж є цей ген альтруїзму, дорівнює одній другій. Ми говоримо про родинному відборі, там використовується такий показник ступеня споріднення, ось спорідненість з братом у нас 0,5, а ступінь спорідненості з двоюрідним братом у нас одна восьма.

- Зрозуміло. Чи є у цієї логіки якісь реальні біологічні приклади, приклади з тваринного світу?

Клонами називають сукупність генетично ідентичних особин, які відбулися в результаті безстатевого розмноження від одного предка. Скажімо, попелиці, комахи-шкідники, розмножуються як статевим шляхом, так і безстатевим. І самка може провести шляхом партеногенезу безліч нащадків, генетично ідентичних їй самій, ось це буде клон. В такому клоні можливий альтруїзм. Навіть зараз у деяких паразитів виявили такий альтруїзм, коли там теж клональное розмноження і багато генетично ідентичних паразитів сидять в равлику, і частина з них жертвує власним розмноженням, займається тим, що вони знаходять і вбивають інших паразитів, які намагаються залізти в цю ж саму равлика . Тобто це такі паразити-воїни, вони не розмножуються, замість цього вони накидаються і вбивають паразитів-конкурентів.

- Тобто їх альтруїзм полягає в тому, що вони відмовляються від розмноження заради того, щоб захистити інші копії і забезпечити їм виживання?

- Так, заради того, щоб захистити своїх братів або сестер безстатевих. Вони генетично ідентичні все, тому R, ця сама ступінь споріднення, дорівнює одиниці, і це ідеальні умови для того, щоб родинний відбір підтримав альтруїзм. І саме в таких випадках ми найчастіше цей альтруїзм і знаходимо. З комах найширшого розповсюдження альтруїзм у вигляді відмови від розмноження і допомоги іншим особинам отримав у перетинчастокрилих комах, це всім відомі оси, бджоли, мурахи, у яких розмножується в сім'ї зазвичай одна самка і один або кілька самців, а всі інші особи - це робочі особини, які не розмножуються, а тільки допомагають цариці вирощувати її потомство. А чому саме вони? Ще Гамільтон запропонував можливе пояснення, чому саме в цьому загоні комах так вийшло. Справа в тому, що у них там дуже незвичайна система успадкування статі.

І, нарешті, ще один абсолютно чіткий приклад, що підтверджує міць теорії родинного відбору, полягає в наступному. Ось багатоклітинний організм, адже він колись утворився зі співдружності одноклітинних організмів, так? Клітини перестали розходитися, частина клітин - це статеві клітини, вони мають можливість передати свої гени нащадкам, а всі інші клітини багатоклітинного організму як би альтруїстично відмовляються від власного розмноження, жертвують собою, можливістю залишити свої гени в наступних поколіннях заради того, щоб невелика частина клітин розмножилася. Тобто на перших етапах формування багатоклітинного організму з колонії одноклітинних це типовий альтруїзм.

- Чи правильно я розумію, що розмноження, тобто розвиток багатоклітинного організму шляхом розмноження з початкової клітини, можливо в першу чергу тому, що альтруїзм цих клітин обумовлений тим, що у них як би єдиний генетичний матеріал, загальне R дорівнює одиниці, саме завдяки цьому можлива побудова цього організму, тому що вони готові жертвувати один заради одного?

- Саме так. У них немає ніяких передумов для шахрайства, для егоїзму. При R = 1 з точки зору відбору взагалі абсолютно все одно, про кого ви дбаєте - про себе або про сусіда: ви генетично ідентичні. Якщо ви можете пожертвувати собою, щоб допомогти одній або двом сусіднім клітинам, то мутацію, схиляються вас до такої поведінки, відбір обов'язково підтримає.

- Наскільки людина в принципі, наскільки Homo sapiens в стані жертвувати власними репродуктивними функціями заради розвитку і посилення репродуктивних функцій у іншого?

- Як відомо, люди часто-густо цим займаються. Якщо взяти випадки воєн, наприклад, то це очевидно: люди беруть в руки ломаку або автомат і ризикують життям заради блага своєї групи.

- Знаєте, морально-етичні, релігійні установки в кожному народі, в кожному роді, в кожну епоху свої і різні, а воюють все і воювали завжди. Люди в Кам'яному столітті відчайдушно кроїли один одному черепа киями, і це було з незапам'ятних часів. Тобто це дає вагомі підстави припускати, що схильність до ворожому ставленню до чужих заради своїх, схильність ризикувати життям і здоров'ям заради того, щоб допомогти своїм, набивши пику чужим, така поведінка, яке називається парохиальная альтруїзмом, - воно майже напевно прописано в наших генах , грубо кажучи. Тобто гени, що підвищують ймовірність того, що ми швидко і легко навчимося такій поведінці, звичайно, відбиралися. Це еволюційно обумовлена ​​схильність, вона у нас дуже сильно розвинена. Ділитися на своїх і чужих, а потім жертвувати життям і здоров'ям заради своїх, завдаючи шкоди чужим, типово для Homo sapiens надзвичайно.

- Тобто, в принципі, націоналістичний поведінку абсолютно типово еволюційно?

- Воно найпростіше, саме примітивне для Homo sapiens, цього не треба вчитися: ось ці в сірих шкурах - свої, а ті в жовтих шкурах - чужі, за цих треба вмирати, а тих треба вбивати - це найпримітивніша наша людська психологія, якої майже вчитися-то і не треба. І тому так легко натовп схилити до такої поведінки: ми - свої, вони - чужі, вперед, круши.

- А взагалі є дослідження або є якісь факти щодо поширеності альтруїзму, альтруїстичної поведінки у гомінідів? Тобто відрізнявся якось, умовно кажучи, австралопітек від неандертальця, неандерталець від Homo sapiens і так далі?

Олександр Марков, доктор біологічних наук, провідний науковий співробітник Палеонтологічного інституту РАН, професор РЕШ, завідувач кафедри біологічної еволюції Біологічного факультету МГУ