Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • bio-mol-tekst-2021
  • Save Sci-Hub
  • vsh25

Об эгоистичности наших генов

Истоки альтруизма и кооперации

Александр Клочко, «Наука и техника»

Альтруизм и кооперация – два термина, лежащие в основе любого морально-этического кодекса, всех религиозных учений и основ человеческого гуманизма. Но эти понятия, которые традиционно отожествляются исключительно с человеком, по сути, присущи всему живому миру, вплоть до одноклеточных. Исследованиями «эволюции души» человека биологи занялись относительно недавно, до этого возникающими вопросами занимались философы и священнослужители. Существовал своеобразный запрет на изучение человека в естественнонаучных рамках. Если часть людей со временем смирились с животной природой нашего тела, то уж никто не хотел признавать животность нашей «души», отбросив божественное начало вида Homo sapiens. Но для биолога альтруизм подразумевает поведение особи, направленное на репродуктивный успех и выживаемость другой особи себе в ущерб. Кооперация же должна включать в себя некий альтруизм, объединение для решения поставленных жизнью задач, где каждый должен чем-то жертвовать.

Сколько-нибудь непредвзятому наблюдателю нетяжело заметить альтруизм и в животном мире. Часто птица-мать симулирует из себя подранка, чтобы отвлечь хищника от гнезда. Муравей, зараженный грибком, чувствуя скорую смерть, покидает муравейник, спасая своих сородичей от подобной участи. Сука выкармливает чужих щенков.

altruism1.jpg

Откуда же в природе взялся альтруизм, если в основе естественного отбора лежит эгоизм, направленный на выживание особи любой ценой? Ведь там, где выживает сильнейший, альтруизму нет места. «В один присест сильный слабого съест», – это примитивное представление об отборе времен бородатых заседаний Дарвина на Галапагосских островах. Для всего живого отбор существует на разных уровнях – на уровне видов, популяций, групп, особей и генов. Их не стоит смешивать, следует помнить, что результаты отбора будут фиксироваться только на уровне генов. Поэтому основным уровнем, на который стоит обратить внимание, будет именно уровень генов. Тут уже нет места альтруизму. Если в генофонде появится «ген-альтруист», то его неизбежно ждет исчезновение. Гены по своей природе очень эгоистичны, но интересы отдельного гена часто могут не совпадать с интересами конкретной особи на выживание. Организм несет в себе одну–две копии этих генов, в то время как сами гены присутствуют в генофонде множеством копий. Часто гену выгодно пожертвовать несколькими копиями, заставив их совершить акт альтруизма, для обеспечения преимущества остальным своим копиям в других организмах.

Наиболее ярко эту тему осветил англичанин Ричард Докинз в своей книге «Эгоистичный ген», вышедшей в 1976 году и выдержавшей три переиздания. «На естественный отбор можно смотреть с двух разных точек зрения, – говорит Докинз, – с точки зрения гена и с точки зрения индивидуума. При правильном понимании они равноценны; это два взгляда на одну и ту же истину. Можно перескакивать с одного на другой, но это будет все тот же неодарвинизм.

«Человек и все другие животные представляют собой машины, создаваемые генами. Подобно удачливым чикагским гангстерам, наши гены сумели выжить в мире, где царит жесточайшая конкуренция. Это дает нам право ожидать наличия у наших генов определенных качеств. Я утверждаю, что преобладающим качеством преуспевающего гена должен быть безжалостный эгоизм. Генный эгоизм обычно дает начало эгоистичности в поведении индивидуума. Однако, как мы увидим в дальнейшем, при некоторых особых обстоятельствах ген способен лучше всего достигать своих собственных эгоистичных целей, поощряя ограниченную форму альтруизма на уровне индивидуальных животных».

Книга Докинза во многом спорная, и дискуссии вокруг нее не утихают по сей день, но она, безусловно, дала мощный толчок развитию научной мысли. Хотя ее едва ли можно назвать революционной в полном смысле этого слова. Ранее в эволюционной биологии уже было развито представление о родственном отборе, или кин-отборе (англ. Kin selection). Английский ученый Джон Холдейн наиболее точно выразил суть кин-отбора, сказав однажды: «Я бы отдал жизнь за двух братьев или восьмерых кузенов».

Суть очень проста: мы готовы жертвовать собой ради сохранности наших генов в других особях – родственниках и детях.

Уильям Гамильтон – корифей теории родственного отбора – вывел правило, на которое и по сей день опираются изучающие родственный отбор.

Правило Гамильтона

«Ген альтруизма» будет поддержан отбором, если

rВ > C

где r – степень генетического родства «жертвователя» и «принимающего жертву»
В – репродуктивное преимущество, полученное адресатом акта альтруизма.
С – репродуктивный ущерб, нанесенный альтруистом самому себе.

Репродуктивное преимущество можно измерять числом оставленных потомков.

Если же у акта альтруизма несколько адресатов, то добавляем n – число принимающих жертву.

nrB > C

В правиле Гамильтона нет ничего необычного, всё упирается в азы популяционной генетики.

Лучшим примером работы правила Гамильтона могут служить перепончатокрылые. Здесь налицо триумф альтруизма и кооперации. Они пожертвовали своим репродуктивным потенциалом, отдав его королеве-матке, а сами коллективно трудятся на благо колонии. Но и этот альтруизм далеко не бескорыстный. Кин-отбора недостаточно, чтобы оправдать отказ рабочих особей откладывать яйца.

Интересный эксперимент провели на осах вида Liostenogaster flavolineata. Эти насекомые живут группой в среднем по десять особей с одной маткой-царицей, о потомстве которой все дружно заботятся. Когда королева умирает, ее место занимает вторая по старшинству самка. При этом уровень и продолжительность ее жизни становится заметно выше, чем у рабочих ос, которым приходится добывать пропитание для колонии, постоянно рискуя быть съеденными.

Ученые выявили интересную закономерность: чем меньше шансов у рабочей осы стать королевой, тем усерднее она трудится, чтобы хоть через чужих детей передать свои гены. Первая же в очереди на место матки самка чаще будет отсиживаться, чтобы снизить риски и попросту не изнашивать организм.

Энтомологи пересаживали вторых по иерархии после королевы самок в ульи, где они занимали последнее место, после чего некогда отлынивавшие от работы осы начинали активно работать. И точно так же пересаживали последних в иерархии ос в ульи, где они занимали первое после королевы место, после чего они стали проявлять меньше энтузиазма в работе. Таким образом, больше всех жертвуют те, кому терять нечего.

Группа энтомологов из Германии провела ряд экспериментов над разными перепончатокрылыми, в ходе которых пыталась выяснить, какой фактор больше влияет на альтруизм у насекомых – кин-отбор или «полиция нравов», другими словами – пресечение актов эгоизма.

За время наблюдений выяснилось, что у испытуемых насекомых строгость «надзора» напрямую зависит от частоты актов эгоизма. Еще оказалось, что существует зависимость от степени родства насекомых (в идеале это 75 % общих генов), так как матка может спариваться с несколькими самцами. Чем ниже степень родства, тем сильнее надзор, и акты эгоизма становятся редкостью. Это не прямое следствие кин-отбора, а метод борьбы с обманщиками, которые не прочь воспользоваться альтруизмом других. Так, часто под видом «своих» в муравейнике могут жить личинки мух-журчалок, питаясь расплодом или падалью. Самки откладывают яйца недалеко от муравейника, а затем, используя химическую мимикрию, личинка проникает внутрь. Или принцессы из других колоний селятся в муравейнике и начинают откладывать свои яйца.

Обман – это социальный паразитизм, при котором эгоист пользуется плодами кооперации и альтруизма других. Как этот фактор влияет на эволюцию альтруизма? Два этих модуса бытия всегда шли рука об руку. Интересно, что данное явление в полной мере проявляет себя уже на уровне одноклеточных. Это прекрасно видно на примере изучения бактерии Pseudomonas fluorescens, которая быстро эволюционирует прямо на глазах у исследователей, осваивает новые ниши и вырабатывает оригинальные адаптации.

В жидкой питательной среде бактерии развиваются сначала как одиночные, подвижные клетки и постепенно занимают всю толщу бульона. На этой стадии в среде возникает дефицит кислорода, и тогда некоторые мутации оказываются востребованными. В частности, преимущество получают мутанты, выделяющие вещества, способствующие склеиванию клеток. Такие бактерии после деления не могут «отклеиться» друг от друга и образуют пленку на поверхности среды. Пока одиночные клетки плавают в толще бульона, склеившиеся «захватывают» поверхность, где кислорода гораздо больше. Производство клея – дело дорогостоящее, однако общая награда (кислород) с лихвой покрывает расходы. Это – настоящий эволюционный прорыв. Казалось бы, и до возникновения настоящего многоклеточного организма не так уж далеко. Но, увы, успехи конкретно Pseudomonas fluorescens в этом направлении весьма ограничены. Их колонии недолговечны, потому что они совершенно беззащитны перед микробами-«обманщиками», которые начинают паразитировать на этой колонии. Проблема в том, что естественный отбор более всего благоприятствует клеткам- «обманщикам», то есть мутантам, которые перестают производить клей, однако продолжают пользоваться преимуществами жизни в группе. В этой системе нет никаких механизмов, которые препятствовали бы такому жульничеству. Безнаказанность способствует быстрому размножению обманщиков, что приводит к разрушению колонии и возвращению популяции бактерий в исходное состояние.

Любая социальная система, в которой не пресекают действия обманщиков, обречена на крах. Поэтому кооператоры вырабатывают способы выявления и устранения эгоистов-обманщиков, чтобы кооперация не была лишена смысла. Эгоисты-обманщики в свою очередь вырабатывают способы скрываться и продолжать нахлебничать. Начинается своеобразная «гонка вооружений», стимулирующая развитие обеих сторон.

altruism2.jpg

Пример работы парадокса Симпсона относительно интересующей нас проблемы выглядит следующим образом.

Обман должен быть так же статистически оправдан, как и альтруизм. Вообразите себе город лжецов, где все друг другу врут, никто никому не верит, – любая коммуникация и кооперация здесь невозможна. Какое-то количество лжецов все же смогут комфортно существовать, продолжая всех обманывать, но лишь до тех пор, пока кооперация не исчезнет полностью. При этом выясняется, что чем больше кооператоров, тем менее выгодно ими быть. Тогда почему альтруисты не исчезают с лица земли? Очевидно, что альтруистическая стратегия позволяет организму занять максимальное количество экологических ниш и освоить тамошние ресурсы. Существование альтруистов возможно благодаря тому, что суммарная доля производимых альтруистами благ выше, чем производимая эгоистами. Здесь мы имеем дело с так называемым парадоксом Симпсона. В наиболее обобщенном виде он представляет собой явление в статистике, когда при наличии нескольких групп данных, в каждой из которых наблюдается одинаково направленная зависимость, при объединении этих групп направление зависимости меняется на противоположное.

В глобальной популяции существует равное количество альтруистов и эгоистов. Глобальную популяцию мы делим на три субпопуляции с разным соотношением эгоистов и альтруистов. По ходу роста всех трех субпопуляций альтруисты оказываются в проигрыше – процент падает во всех трех случаях. Однако та субпопуляция, где изначально было больше альтруистов, выросла сильнее, так как располагала большей продуктивностью за счет кооперации альтруистов. Если же сложить все три субпопуляции в одну глобальную, мы получим возросший процент альтруистов.

Еще в середине прошлого века ученые высказывались о возможности подобного механизма, но экспериментально доказать парадокс Симпсона удалось недавно.

Для того чтобы выяснить, может ли действительно парадокс Симпсона обеспечить процветание альтруистов, американские микробиологи создали живую модель из двух генетически модифицированных штаммов кишечных палочек.

«Альтруистам» пришили ген, отвечающий за синтез сигнального вещества, для коммуникации друг с другом. В геном обоих штаммов добавили ген, синтезирующий фермент для устойчивости к антибиотику левомицетину и активирующийся только в случае контакта с сигнальным веществом извне.

«Эгоисты» отличались неспособностью синтезировать сигнальное вещество. Больше отличий у этих штаммов не было. Выходит, что сигнальное вещество необходимо обоим штаммам палочки в присутствии антибиотика. Выгода от сигнального вещества для обоих штаммов одинаковая, только вот «альтруистам» нужно потратиться на синтез, а «эгоистам» тратиться не нужно.

Оба штамма выведены искусственно, поэтому подводных камней во взаимоотношениях «альтруистов» с «эгоистами» нет.

Как и следовало ожидать, в среде с антибиотиком чистые культуры «эгоистов» росли хуже. В среде с «альтруистами» «эгоисты» начинали расти лучше самих «альтруистов».

Палочки рассадили в 12 пробирок, в среде которых содержался антибиотик, штаммы находились в следующих пропорциях: 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 % «альтруистов» соответственно. Через контрольное время ученые измеряли численность бактерий и процент «альтруистов» в каждой из пробирок. Оказалось, что во всех пробирках относительная численность «альтруистов» значительно снизилась, кроме первой и двенадцатой. Однако размер популяции там, где изначально было больше «альтруистов», вырос значительно сильнее, чем там, где преобладали «эгоисты». Когда микробиологи суммировали численность палочек из всех пробирок, выяснилось, что общий процент «альтруистов» заметно вырос.

Это работает при искусственном разделении популяции по пробиркам. Это может сработать и в естественных условиях, особенно когда в игру вступает так называемый «эффект бутылочного горлышка» – период сокращения численности популяции с ее восстановлением в будущем. Например, при заселении субстрата новыми микробами-колонизаторами, которые в силу случая могут включать в себя необходимый для роста процент «альтруистов», в то время как колонизаторы с большим содержанием «эгоистов» будут медлить в росте. Парадокс Симпсона обеспечит «глобальный» рост популяции «альтруистов» в совокупности, из всех субпопуляций. При этом группа, в которой количество «альтруистов» падает ниже критического уровня, вообще вымирает полностью, не оставив потомства, и гены составлявших эту группу «эгоистов» и «обманщиков» навсегда изымаются из генофонда популяции. Чем более жесткий отбор имеет место, тем больше шансов у «альтруистов».

Не так давно была выдвинута теория, что альтруизм у человека развился под влиянием кровавых межгрупповых конфликтов. Увы, всё указывает на то, что альтруизм внутри группы лучше всего работает в паре с парохиализмом – враждой к чужакам. Два противоположных качества обеспечивают эффективность друг друга, в отдельности принося мало пользы.

В числе прочего провели ряд экспериментов, один из которых был психологическим тестом для детей. Оказалось, что мы не много знаем о становлении альтруизма и парохиализма в детском возрасте. Эксперимент заключался в желании детей делиться или не делиться конфетами. Одним давали конфет больше, другим меньше или позволяли им самим распределить конфеты между собой, каждому по очереди.

В ходе эксперимента выяснилось, что большая часть детей в возрасте трех–четырех лет ведут себя очень эгоистично, все принятые решения были ориентированы только на получение собственной выгоды.

К шести годам ситуация меняется, а к восьми в полной мере проявляется готовность помогать и делиться, а также тяга к справедливости. По результатам теста, 5 % детей в возрасте восьми лет – это исключительные добряки, готовые всем делиться, а 15 % – полные эгоисты. И, что интересно, золотая средина, которая во что бы то ни стало хотела справедливости, равного деления между всеми, составила целых 30 %. Остальные 50 % – это разного рода умеренные, хоть и со скрипом, но понимающие необходимость некоторой уравниловки. Еще один любопытный факт: по мере дальнейшего взросления доля абсолютных добряков остается неизменной, доля абсолютных эгоистов уменьшается, а доля «борцов за справедливость» растет. Умеренные также эволюционируют с возрастом в сторону эгалитаризма (уравниловки).

Можно только предполагать, почему столь неравное распределение добряков и эгоистов. Но вполне очевидна целесообразность большого количества «борцов за справедливость». Это заложенная на генном уровне, а затем развитая воспитанием «полиция нравов», которая не даст расплодиться бесчисленному количеству эгоистов и разрушить кооперацию между людьми.

Результаты изучения детской психологии также хорошо ложатся в рамки теории развития альтруизма вместе с парохиализмом – со своими делиться, с чужими жадничать.

Эти черты сильнее выражены у мальчиков, чем у девочек, так как самцы были главными участниками межгрупповых конфликтов.

Мужчины в древнем племени были заинтересованы в здоровье каждого воина, так как это давало большие шансы на победу в межгрупповом конфликте. Женщина же от этого выигрывала или проигрывала сравнительно мало: максимум плохого, что могло произойти, – это смена партнера. Для мужчины ставкой была смерть или потеря партнерши.

Войны в палеолите были очень кровопролитными, на них приходилось от 5 до 30% всех смертей. Готовность индивида умереть за свою группу повышала шансы на победу, но снижала его личные шансы оставить потомство. Тут в дело вступает статистика.

Самоотверженности альтруистов и самих альтруистов должно быть столько, чтобы хватило на мертвых «героев» – обеспечивших победу и репродуктивный успех выживших альтруистов. Поэтому первобытные люди были всячески заинтересованы в поддержании альтруистических черт и пресечении эгоизма, не только на уровне генов, но и культуры и воспитания. Есть мнение, что задача религии состояла в том, чтобы поддерживать парохиальный альтруизм. Это явление можно рассматривать как побочный продукт развития культуры, направленной на поддержание альтруизма у людей. Выходит, что межгрупповая агрессия у первобытных людей была на достаточно высоком уровне, чтобы распространить «ген альтруизма» среди всего вида. Остается открытым вопрос: способна ли человеческая культура найти способ «вырабатывать» достаточное количество альтруизма и не культивировать при этом его «темную сторону» – ненависть к чужакам?  Хочется надеяться, что способна, и история дает нам определенные, хотя и не слишком большие основания для оптимизма.

У животных в подавляющем большинстве случаев альтруизм ориентирован на родственников (собственно, в этом заключается суть кин-отбора). И лишь у очень высокоразвитых животных, которые могут выбирать партнера, следить за ходом дел и наказывать обманщиков, понятие «свой» не обязательно совпадает с понятием «родственник».

Собственно, человек разумный – единственный вид, у которого подобного рода альтруизм проявляется в полной мере. Только человеческое общество поднялось до такой степени причудливости, что самопожертвование в пользу генетического чужака может в итоге пойти на пользу сохранению собственного генотипа. В сумме с выработкой эффективного устранения опасности и строгой внутривидовой иерархией альтруизм сделал человека самым успешным биологическим видом на Земле и позволил ему подняться над всем животным миром.

С развитием сложной нервной системы у человека возросла необходимость кооперации для общего ухода за потомством. Причиной этому стало отсроченное взросление детенышей, которым нужно было как минимум 16 лет на формирование мозга и до начала пубертатного периода. Это стало сильным социальным «клеем». Забота о потомстве лежала не только на плечах родителей, а и на всем племени в течение длительного времени. Забота о потомстве и готовность жертвовать собой ради будущего поколения. Отсутствие наследственных родительских инстинктов исключало их передачу потомству, так как оно попросту не выживало. И этот «дефект», с точки зрения отбора, больше не передавался. Таким образом, человек хранил и совершенствовал институт семьи.

Человек уже мог не подъедать оставленную хищниками падаль, а сам стать хищником, самым свирепым среди всех. Но ему нужно было кооперироваться для организации охоты. Справиться с крупным зверем в одиночку человек не мог – слишком уж слабое для этого у нас тело. А мясо давало необходимые аминокислоты (для развития той же нервной системы) и энергию. Тут всё как в межгрупповой конкуренции, только «кусок» делят разные виды.

С развитием речи появились необходимость накапливать информацию и передача опыта. Поскольку других носителей информации, кроме как передачи от человека к человеку, не было, возникла необходимость ухаживать за стариками, что раньше не имело большого смысла, так как для природы индивиды, утратившие способность размножаться, не представляют никакой ценности. Таким образом, появились культ предков и уважение к старикам. Популяции, где за стариками не ухаживали по причине ограниченных природных ресурсов, которых едва хватало молодым, сильно отстали в развитии. Примером могут служить племена полярных охотников, которые избавлялись от стариков. До начала двадцатого века они вовсе не имели письменности и использовали примитивные инструменты труда.

Со временем кровавый палеолит закончился, люди стали чуточку умнее и поняли, что можно договариваться вместо того, чтобы бездумно убивать друг друга. И межгрупповая конкуренция перешла на новый уровень. Теперь она требовала немалых мозговых усилий. Отбор пошел по «умному» пути.

Хотя враждебность к «чужакам» и была частью нашей эволюционной истории и во многом поспособствовала формированию нашей морали и умению кооперироваться, это не означает, что мы должны продолжать следовать древним «традициям» шовинизма (который порождает межгрупповая борьба) и специецизма (видовой дискриминации) наших предков. Эволюционная этика объясняет наши врожденные склонности, но ни в коем случае не оправдывает их. Для того чтобы обессмертить себя в наших генах, не обязательно жить как древний охотник. Следует использовать другой плод эволюции – разум. И в заключение еще одна цитата из Ричарда Докинза:

«Человек – единственное живое существо, на которое преобладающее влияние оказывает культура, приобретенная в результате научения и передачи последующим поколениям. По мнению одних, роль культуры столь велика, что гены, эгоистичны они или нет, в сущности не имеют никакого значения для понимания человеческой природы. Другие с ними не согласны. Все зависит от вашей позиции в спорах о том, что определяет человеческие качества – наследственность или среда… Если действительно окажется, что гены не имеют никакого отношения к детерминированию поведения современного человека, если мы в самом деле отличаемся в этом отношении от всех остальных животных, тем не менее остается по крайней мере интересно исследовать правило, исключением из которого мы стали так недавно. А если вид Homo sapiens не столь исключителен, как нам хотелось бы думать, то тем более важно изучить это правило».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru

Читать статьи по темам:

гены поведение Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Я милого узнаю по футболке

Люди могут по запаху определить, какие партнёры для них предпочтительнее с точки зрения генетики.

читать

Социогеномика

Даже если оставить в стороне этическую сторону вопроса, у экспертов есть сомнения в научности этого направления.

читать

Горячие финские мутанты

Генетики из Хельсинки выяснили, что мутация в гене 5-HT2B делает некоторых финнов склонными к агрессивному поведению после того, как они выпили большое количество алкоголя, а также более импульсивными в трезвом состоянии.

читать

Анорексия и булимия: связанные одной цепью

Мутации, ассоциированные с этими нарушениями пищевого поведения, затрагивают разные звенья сигнального пути, в котором участвует альфа-рецептор, связанный с эстрогеном (ESRRA).

читать

Что общего у алкоголизма и патологического обжорства?

Люди, страдающие от алкогольной зависимости, имеют большую генетическую предрасположенность к булимии – приступам неконтролируемого обжорства, вслед за которыми, как правило, следуют попытки очистить желудок и кишечник от съеденной пищи.

читать