Кіріспе
Экологиядағы мінез-құлықтарды пайдалану мінез-құлықтарды пайдалану мінез-құлықтарды сипаттау үшін мінез-құлық экологиясы мен этиологияда қолданылатын термин, ол арқылы организмдер басқа организмдер есебінен пайда алады. Алдамшылық көптеген өзара және альтруистік қарым-қатынастарда жиі кездеседі. Алдаушы - бұл ынтымақтастық жасамайтын (немесе өз үлесінен аз ынтымақтастық жасайтын), бірақ басқалардың ынтымақтастығынан пайда табу мүмкіндігі бар адам. Алдамшылар - бұл топтың есебінен жеке басының денсаулығын арттыру үшін жалпы ресурстарды өзімшілдікпен пайдаланушылар. Табиғи селекция алдауға мүмкіндік береді, бірақ оны реттейтін механизмдер бар. Стресс градиентінің гипотезасы бойынша, жеңілдету, ынтымақтастық немесе өзара қарым-қатынас стресс жағдайында жиі кездеседі, ал алдау, бәсекелестік немесе паразиттік жағдайлар қолайлы жағдайда жиі кездеседі (яғни қоректік заттардың артық болуы).
Cheating is a term used in behavioral ecology and ethology to describe behavior whereby organisms receive a benefit at the cost of other organisms. Cheating is common in many mutualistic and altruistic relationships. A cheater is an individual who does not cooperate (or cooperates less than their fair share) but can potentially gain the benefit from others cooperating. Cheaters are also those who selfishly use common resources to maximize their individual fitness at the expense of a group. Natural selection favors cheating, but there are mechanisms to regulate it. The stress gradient hypothesis states that facilitation, cooperation or mutualism should be more common in stressful environments, while cheating, competition or parasitism are common in benign environments (i. e nutrient excess).
Теориялық модельдер
Организмдер қарым-қатынас жасап, көптеген мінез-құлықтарды орындау үшін ынтымақтасады. Экологиялық жүйелерде өзара тиімді қарым-қатынас немесе өзара тиімді қарым-қатынас кең таралған. Бұл өзара әрекеттесулерді "биологиялық нарықтар" деп қарастыруға болады, онда түрлер серіктестерге олар үшін өндірісі салыстырмалы түрде арзан тауарларды ұсынады және олар үшін өндірісі қымбат немесе тіпті мүмкін емес тауарларды алады. Алайда, бұл жүйелер жеке тұлғаларға ресурстарды пайдаланып, керісінше ештеңе бермеуге мүмкіндік береді. Пайдаланушылар бірнеше түрге ие болуы мүмкін: өзара қарым-қатынастан тыс адамдар, олар тауарды өзара қарым-қатынасқа ешқандай пайда әкелмейтін жолмен алады, серіктестен пайда алатын, бірақ қайтарым беруге қабілетін жоғалтқан немесе серіктестеріне өзара қарым-қатынас жасау мүмкіндігі бар, бірақ мұны жасамауға шешім қабылдаған адамдар. Басқаша айтқанда, алдамшылар салыстырмалы түрде аз болған кезде жақсы жұмыс істейді (өмір сүру мен көбею сияқты эволюциялық пайдасы жағынан), бірақ алдамшылар көбейген сайын, олар нашарлайды. Мысалы, Escherichia coli колониясында антибиотиктерге сезімтал "алдаушылар" бар, олар кооперативтік колонияда антибиотиктермен араластырылған ортада аз санда сақталады. Бұл алаяқтар антибиотиктерге төзімді заттарды шығаратын басқалардың пайдасын көреді, бірақ өздері ештеңе өндірмейді. Алайда, саны өскен сайын, егер олар антибиотикті өздері өндірмей жүрсе, антибиотиктік субстраттың теріс әсер ету ықтималдығы жоғары болады, өйткені барлық адамды қорғау үшін антибиотиктік агент аз. Көптеген мутуалистік жүйелерде, өзара жұмыс істейтіндерге кері байланыс пайдасы тиетін болады. Мысалы, екі жақтың да дене шынықтыру жағдайы жақсаруы мүмкін. Егер кооперативтік мінез-құлықты бастаған адамға жоғары сыйақы немесе көптеген пайдалар болса, онда өзара қарым-қатынасты таңдау керек. Зерттеушілер таңдаулы қожайында және оның симбионтында (барлық тараптарға пайдалы қарым-қатынаста өмір сүретін организм) ынтымақтастық пен таңдаудың эволюциясын зерттегенде, олардың моделі таңдау мен ынтымақтастық бастапқыда таңдалған болса да, бұл жиі тұрақсыз болатынын көрсетті. Осылайша, алдау пайда болуы мүмкін және өзара қарым-қатынас жасайтын халықтарда сақталуы мүмкін.
Мысалдар
Халық арасында алаяқтық пен адал емес қарым-қатынасты зерттеулер өзара іс-қимыл жасайтын организмдер жүйесін болжайды. Жеке адамдар арасында сигналдар мен өзара әрекеттесулер бар ұжымдық популяциясыз, алдау сияқты мінез-құлық пайда болмайды. Басқаша айтқанда, алдау мінез-құлқын зерттеу үшін, ынтымақтастыққа қатысатын модельдік жүйе қажет. Алдау туралы түсінік беретін модельдерге әлеуметтік амеба Диктиостелиум дискоидеум; құмырсқалар, аралар және сұлылар сияқты эусоциалдық жәндіктер; және тазалаудағы өзара әрекеттесулер кіреді. Тазалауды өзара қамтамасыз етудің жалпы мысалдары тазалау балықтары, мысалы, балық және гоби, және кейбір тазалаушы креветкалар.
Dictyostelium discoideum түрінде
Диктиостелий дискоидеум - көп жасушалылық ынтымақтастығы мен дамуы үшін кеңінен қолданылатын модель. Бұл амебалар түрі көбінесе гаплоидты, бір жасушалы күйде кездеседі, олар тәуелсіз тамақтанады және жыныстық емес көбеюге ұшырайды. Алайда, азық-түлік көздерінің жетіспеушілігі жеке жасушаларды аштыққа ұшыратқанда, шамамен 104 - 105 жасуша бірігіп, "құқық" деп аталатын жылжымалы, көп жасушалы құрылымды құрайды. Анарлар мен бұзауларды қамтитын Hymenoptera отрядындағы эусоциалдық жәндіктер жәндіктер қоғамдастығында бар мүдделер қақтығыстарының жақсы мысалдарын көрсетеді. Бұл жүйелерде құрттар мен құрттар жұптасып, ұрықтанған жұмыртқаларын салады. Екінші жағынан, гименоптерлердің көпшілігі жұмыртқа шығарады, бірақ жұптасу қабілетінен айырылғандықтан ұрықтанған жұмыртқа шығара алмайды. Бұл жерде өзімшіл мінез-құлық ресурстардың сарқылуына әкеледі, бұл топ үшін ұзақ мерзімді жағымсыз салдарларға әкеледі. Алайда, табиғи ара мен құйрыққоян қауымдастықтарында жұмыртқа салатын жұмысшылардың тек 0,010,1% және 1% -ы ғана, бұл жалпыға ортақ трагедияның алдын алу үшін алдаумен күресудің стратегиясы бар екенін көрсетеді. Көптеген түрлердің қоршаған ортаның өзгеруіне байланысты өзгеруі мүмкін динамикалық өсімдік стратегиясы бар. Мұндай жағдайларда жұптасу стратегиясын ауыстыруға бірнеше фактор әсер етеді. Мысалы, еуропалық ағаш бақасында жыныстық бәсекелестікке ұшыраған (әйелдер тартымды деп санайды) аталар жұптарды тарту үшін шақырады. Бұл әдіс "буржуазиялық" әдіс деп аталады.
Микробтық алдауды әсер ететін қоршаған ортаның жағдайы мен әлеуметтік өзара іс-қимыл
Көптеген басқа организмдер сияқты бактериялар да биологиялық процестер үшін темірге тәуелді. Алайда, темірге топырақ сияқты белгілі бір ортада қол жеткізу қиын. Кейбір бактериялар сидерофорларды, яғни бактериялар үшін темірді іздеп, алып келетін темір келат бөлшектерін дамытты. Сидофоралар міндетті түрде оның өндірушісіне тән емес, кейде басқа адам оның орнына бөлшектерді алады. Pseudomonas fluorescens - топырақта жиі кездесетін бактерия. Темір аз жағдайда P. fluorescens тіршілік үшін қажетті темірді алу үшін сидерофорлар, атап айтқанда пиовердинді өндіреді. Алайда, темір қоршаған ортаға еркін таралғаннан немесе басқа бактерияның сидерофорларынан тез қол жетімді болған кезде, P. fluorescens өндірісін тоқтатады, бұл бактерияның өз энергиясын өсуге арнауына мүмкіндік береді. Бір зерттеу көрсеткендей, P. fluorescens Streptomyces ambofaciens, яғни сидерофорлы коэлихелинді өндіретін басқа бактериямен бірге өскенде пиовердин байқалған жоқ. Бұл нәтиже P. fluorescens siderophore өндірісін тоқтатып, темірге байланған coelichelin алуды ұсынды, бұл қауымдастық siderophore пираттығы деп те аталады.
Бактериялардағы селекциялық қысым (түрішілік)
Адамдар, өздерінің алдамайтын әріптестерінің ала алмайтын пайдасын алу үшін алдайды. Бұл мәселеде, мұндай алаяқтарға қарсы кооперация жүйесі қалай жұмыс істей алады деген сұрақ туындайды. Бір жауабы - алдап жүргендердің дене шынықтыру жағдайы алдап жүргендерге қарағанда нашарлайды. Дандекар және басқалар жүргізген зерттеуде зерттеушілер әр түрлі экологиялық жағдайларда алдаушы және алдаушы емес бактериялар популяцияларының (Pseudomonas aeruginosa) тіршілік ету деңгейін зерттеді. Бұл микроорганизмдер, бактериялардың көптеген түрлері сияқты, олардың популяциялық тығыздығын анықтап, қажет болған кезде әртүрлі ресурстарды транскрипциялауға түрткі болатын кворумдық сезім деп аталатын жасушалық жасушалық байланыс жүйесін қолданады. Бұл жағдайда, ресурстар - казеин сияқты азық-түлік көзін ыдырататын жалпыға ортақ протеазалар және жекеше пайдаланылатын аденозин гидролазы, ол басқа азық-түлік көзін ыдыратады, аденозин. Проблема кейбір адамдар ("алдаушылар") кворумды сезу сигналдарына жауап бермей, сондықтан қымбат протеаза өндірісіне үлес қосып, бөлінген ресурстардың пайдасын көрмесе, туындайды. P. aeruginosa популяциясы өсу жағдайларына орналастырылған кезде, онда ынтымақтастық (және кворум сигналына жауап беру) қымбатқа түседі, алдамшылар саны артады және қоғамдық ресурстар сарқылады, бұл жалпыға ортақ трагедияға әкелуі мүмкін. Алайда, P. aeruginosa популяциясы аденозиннің үлесі бар өсу жағдайларына орналастырылған кезде, алдаушылар басылады, өйткені кворум сигналына жауап беретін бактериялар қазір аденозин гидролазын өндіреді, олар аденозин азық-түлік көзін қорыту үшін жеке қолданады. Аденозиннің көп кездесетін жабайы популяцияларда бұл - кооперация жасайтын адамдардың алдап жүргендерге қарағанда дене шынықтыру қабілеті жоғары болуының себебін түсіндіреді, осылайша алдаушыларды басады және ынтымақтастықты сақтайды.
Жәндіктердегі бақылау/жазалау
Алдау жәндіктерде де жиі кездеседі. Қымыралар мен аралар сияқты жәндіктерде кездесетін әлеуметтік және көрінеу альтруистік қауымдастықтар алаяқтарға жүйені пайдаланып, қауымдастық есебінен қосымша пайда табуға мүмкіндік береді. Кейде жәндіктер колониясы жеке тұлғалардан артық қасиеттерді иемденетін қабілеті үшін "суперорганизм" деп аталады. Әр түрлі бөжәктердің белгілі бір тапсырмаларды орындауға маманданған колониясы колонияның өнімділігі мен тиімділігін арттырады. Сонымен қатар, туыстық таңдау теориясына сүйенсек, жұмыртқаны жұмыртқа салуға жұмысшылар емес, патшайымның жұмыртқа салуы қоғамда барлық адамдар үшін пайдалы. Себебі жұмыртқа салғанда жұмыртқа салатын жұмыртқаға жеке пайдасы тиіп, қалған жұмыртқалар жұмыртқа салған жұмыртқадан екі рет алынады. Сондықтан бір адамның өз ұрпағы болуы пайдалы болса, әйелдің жұмыртқа салуы жалпыға пайдалы. Сондықтан жұмысшы жұмыртқаларын жұмыртқалау үшін жұмысшы мен патшайымның полиция жүйесі бар. Полицияның бір түрі жұмыртқа салған жұмыртқаның офагиясы арқылы пайда болады, бұл көптеген құмырсқалар мен аралардың түрлерінде кездеседі. Қызметші мен патшайымның бірігуінің мысалы Диакамма тұқымдасы құмырсқаларында кездеседі. Жалпы, әйел жұмыртқаны құртқаны анықтайтын бұл белгілер сыбайлас жемқорлыққа жол бермейтін болуы мүмкін, өйткені бұл адал белгі болуы керек және оны алаяқ жұмысшылар қолданбауы керек. Жұмысшылардың 91% жұмыртқаны бір күн ішінде тексерді. Сондай-ақ, жұмыртқа салатын жұмыртқашылардың 20%-ы аналық пен жұмыртқа салатын жұмыртқалардың агрессивті мінез-құлқының әсерінен жұмыртқа сауғалай алмайтынын анықтады. Жұмысшылар мен патшайым жұмыртқа салатын жұмыртқаны ұстап, оны тістеуге немесе оны камерадан итеріп шығаруға тырысады. Бұл жағдайда жұмыртқалар орналаспай, құрсағын алып тастайды.
Басқа организмдердегі бақылау/жазалау
Агрессия мен жазалау тек жәндіктерде ғана кездеспейді. Мысалы, жалаңаш түлкілер тобында, патшайымның жазалауы - олардың тобындағы жалқау, туысы аз жұмысшыларды ынталандырудың бір жолы. Патшайым жалкоы жұмысшыларды шұғылдандырады, ал белсенді жұмысшылар азайып кеткенде шұғылдандыру саны артады. Ривтің айтуынша, егер колониялар толған кезде патшайым алынып тасталса, белсенді жұмысшылардың салмағы едәуір төмендейді, өйткені жалқау жұмысшылар жүйені пайдаланып жатыр. Жазалау - бұл циклид Neolamprologous pulcher-дің кооперативтік өсіру жүйелерінде қолданатын әдісі. Бұл - көмекші балықтарға көмекке алмасу үшін белгілі бір аумақтарда қалуға рұқсат етілген "қонысқа тұру үшін ақы төлеу" жүйесі. Жылаңаш кірпіш секілді, көмекке келмей қалған көмекшілер, "жұмыстан бос көмекшілер", зерттеудегі бақылау көмекшілеріне қарағанда көбірек агрессияға ұшырайды. Зерттеушілер бұл жүйе, әдетте, балықтар тығыз байланысты болмағандықтан (осылайша туыстық пайда аз әсер етеді) және балықтар топтан тыс болған кезде жыртқыш тәуекелінің жоғары деңгейі болғандықтан (осылайша көмекші балықтардың топта қалуы үшін күшті мотиватор) дамыды деп болжайды. Бұл нәтижелер көрсеткендей, жаза ретінде агрессия мүшелерді бірлесіп жұмыс істеуге және тамақ табылған кезде бөлісуге талпындырады.
Арнааралық қарсы шаралар
Алдау және алдаудың шектеулері түрішілік өзара әрекеттесулермен шектелмейді; ол екі түрдің арасындағы өзара қарым-қатынаста да болуы мүмкін. Ортақ мысал - тазалаушы балық Labroides dimidiatus мен рифті балық арасындағы өзара қарым-қатынас. Бшари мен Греттер тазалаушы құрттардың клиенттің тініндегі шырышты эктопаразиттерге қарағанда артық көретінін анықтады. Бұл тазалаушы балық пен рифті балық арасында қақтығыс тудырады, себебі рифті балық тазалаушы балық эктопаразиттерді жегенде ғана пайда көреді. Кейінгі зерттеулер зертханада тазалық сақтаушы балықтардың әдеттегі тамақтарды жеуге кедергі келтіретін әрекеттерге ұшырағанда мінез-құлқының өзгеруіне ұшырайтынын көрсетті. Бұл қарым-қатынаста азотты бекітетін бактериялар rhizobium атмосфералық N2 бөліктерін бөбекшелі өсімдіктердің тамырлары ішінен бекітіп, осы өсімдіктерге азоттың маңызды көзін қамтамасыз етеді, сонымен қатар органикалық қышқылдарды алады. Алайда кейбір бактериялар өзара қарым-қатынас жасаса, ал басқалары паразиттік, өйткені олар өсімдіктің ресурстарын тұтынады, бірақ аз N2 орнатады. Сонымен қатар, бұл өсімдіктер бактериялар өсімдік түйіндеріне орналаспайынша, олардың аз немесе көп паразиттік екенін айта алмайды. Алдаудың алдын алу үшін бұл өсімдіктер ризобиум бактерияларын жазалай алады. Бірқатар эксперименттер барысында зерттеушілер бактериялар мен өсімдіктердің өзара әрекеттеспеушілігін қамтамасыз ету үшін әртүрлі түйіндерді азотсыз атмосфераға орналастырды. Олар ризобиумның көбею сәттілігінің 50% -ға төмендеуін байқады. Батыс және басқалар. бактерияларды санкциялайтын балдырлар үшін модель жасады және бұл мінез-құлық өзара әрекеттестіктерді тұрақтандыру үшін бар деп болжайды. Осылайша, "алдамшы" өсімдіктерден таңдап алу болады, олар егінді тозаңдатудың пайдасын көрмей, оны пайдалануға тырысады.