Socjobiologia

Jednym z podstawowych pytań, którymi zajmuje się socjobiologia jest:

Dobór krewniaczy czy dobór grupowy?

Dlaczego ptak śpiewa?

czynniki bezpośrednie (fizjologiczne):

 przebieg dnia powoduje zmiany w poziomach hormonów

 ponieważ jego krtań jest zbudowana w taki a nie inny sposób

czynniki ultymatywne (ewolucyjne):

 aby zwabić partnera

 ostrzegać przed niebezpieczeństwem

 oznaczyć terytorium

Przykład: zachowanie rozwielitek: podczas dnia są na dnie akwenu (jeziora), a w nocy przepływają tuż pod powierzchnię wody.

czynnik bezpośredni – światło

czynnik ewolucyjny – ryby (drapieżniki)

Socjobiologia opowiada o czynnikach ewolucyjnych.

Źródła zachowań altruistycznych i ograniczonej agresji?

 robotnice owadów społecznych wychowują młode królowej

 walki pozorowane

 lemingi topiące się w rzekach

 karmienie mlekiem nie swojego potomstwa w grupie lwów przez samice

Co jest przyczyną?

 dobro gatunku?

 dobór naturalny?

 samoograniczenie populacji?

„Osobniki w populacji ograniczają swą reprodukcję by nie wyczerpać zasobów i nie doprowadzić do samozagłady." [1962, 1986 Wayne-Edwards]

Np. ptaki w lęgu składają tylko dwa jaja, chociaż są zdolne do złożenia pięciu

 co jeśli jedna samica-mutant złoży ni stąd ni zowąd 5 jaj?

 czy dobór grupowy może wyeliminować mutanta?

o osobniki umierają szybciej niż grupy/populacje, więc to dobór osobniczy działa silniej

Badania sikor bogatek w Anglii:

 najlepiej przeżywały pisklęta z lęgów 7-9 jaj

 im więcej piskląt, tym trudniej je wykarmić

Przykłady przeciwko doborowi grupowemu:

 zachowanie lwów po przejęciu haremu

nowe samce zabijają kociaki pokonanych samców oraz te, które urodzą się w najbliższych miesiącach po przejęciu stada, tym samym eliminując potomstwo pokonanego konkurenta oraz umożliwiając „odciążenie" samic, aby mogły one znów zostać zapłodnione

Skąd w takim razie biorą się altruistyczne zachowania i czy mogą być wynikiem doboru naturalnego?

Współczynnik pokrewieństwa „r"

Jest to średni udział posiadanych przez osobniki identycznych genów pochodzących od wspólnego niedawnego przodka

 prawdopodobieństwa odziedziczenia kopii genu to 0.5

rodzeństwo (pełne): r = 0.5

rodzeństwo (przyrodnie): r = 0.25

„r" jest liczone prawdopodobieństwami. W naturze, rzecz jasna, geny nie dzielą się w idealnie równe połowy i teoretycznie rodzeństwo może otrzymać zupełnie inne geny (r < 0.5) lub w dużym stopniu te same (r > 0.5)

Współczynnik pokrewieństwa między osobnikami w dwóch rodzinach haploidów i diploidów, przy założeniu, że potomstwo samicy pochodzi od jednego niespokrewnionego z nią samca:

Hamilton: teoria doboru krewniaczego

Pierwsze układy eusocjalne:

10×0.5 = 5.0 – samotna matka wychowująca swoje potomstwo

10×0.75 = 7.5 – wychowująca siostry samica (u haploidów)

ale:

(0.75+0.25)/2 = 0.5 (siostra + brat)

(0.5+0.5)/2 = 0.5 (córka + syn)

Układ eusocjalne – altruistyczne robotnice wychowują nie swoje dzieci; w gnieździe są 2 pokolenia, wspólne wychowywanie potomstwa, reprodukcyjny

podział pracy

(0.75+0.5)/2 = 0.625 (siostra + syn)

0.75 + 0.5 > 0.5 + 0.5

siostry + synowie > córka +synowie

rmc = 0.5

rms = 0.5

rrs = 0.75

Czy bezpłodność może być dziedziczona?

Darwin nie potrafił wyjaśnić do końca zjawiska bezpłodności u wadów eusocjalnych

Dobór krewniaczy (kin selection)

 odbywa się wówczas gdy na drodze doboru naturalnego utrwalane są takie zachowania lub strategie osobnika, które nie zwiększają dostosowania danego osobnika a jedynie dostosowanie spokrewnionych z nim osobników

Zachowania altruistyczne powstają, gdy:

c/b < r, lub rb – c > 0

gdzie: c – straty altruisty

b – zyski krewniaka

r – współczynnik pokrewieństwa

[Hamilton, 1964]

Z owej nierówności wynika, że drogą doboru naturalnego altruizm może powstać tylko między krewnymi.

Dobór naturalny – nielosowa selekcja zmieniająca frekwencję genów w populacji – wynik różnego dostosowania osobników.

Dobór krewniaczy również zmienia frekwencję genów.

Rodzaje dostosowania:

 bezpośrednie (przez wyprodukowanie własnego potomstwa)

 pośrednie (przez pomoc krewnemu w wyprodukowaniu ich potomka który ma część naszych genów)

 łączne (suma dostosowania pośredniego i bezpośredniego)