Введение

Эволюционный конфликт, возникающий из-за различий в оптимальных родительских инвестициях, называется конфликтом между родителями и потомством (POC) и был сформулирован Робертом Триверсом в 1974 году. Он используется для описания эволюционного конфликта, возникающего из-за различий в оптимальных родительских инвестициях (ПИ) в потомство с точки зрения родителя и потомства. ПИ – это любые инвестиции родителя в отдельное потомство, которые снижают способность родителя инвестировать в других потомков, при этом повышая шансы на выживание данного потомства. POC наблюдается у видов, размножающихся половым путем, и основан на генетическом конфликте: родители имеют одинаковую степень родства с каждым из своих потомков и, следовательно, ожидается, что они будут распределять инвестиции между ними равномерно. Потомки имеют лишь половину или меньшую степень родства со своими братьями и сестрами (и полную степень родства с самими собой), поэтому они стремятся получить больше ПИ, чем родители планировали предоставить, даже в ущерб своим братьям и сестрам. Однако POC ограничен тесными генетическими связями между родителем и потомством: если потомство получает дополнительные ПИ за счет своих братьев и сестер, это уменьшает число выживших братьев и сестер. Следовательно, любой ген в потомстве, приводящий к увеличению ПИ, в определенной степени уменьшает количество выживших копий самого себя, которые могут присутствовать у братьев и сестер. Таким образом, если затраты для братьев и сестер слишком велики, такой ген может оказаться под отрицательным отбором, несмотря на пользу для потомства. Проблема определения того, как индивид должен соотносить ценность родственника со своей собственной, была исследована У. Д. Гамильтоном в 1964 году в контексте родственного отбора. Правило Гамильтона утверждает, что альтруистическое поведение будет положительно отобрано, если выгода для реципиента, умноженная на степень генетического родства реципиента и исполнителя, превышает затраты для исполнителя социального действия. И наоборот, эгоистическое поведение может быть благоприятным только тогда, когда неравенство Гамильтона не выполняется. Это приводит к предсказанию, что при прочих равных условиях POC будет сильнее у полуродных братьев и сестер (например, когда несвязанные самцы оплодотворяют последовательное потомство самки), чем у полнородных братьев и сестер.

В растениях

У растений, конфликт интересов (POC) в отношении распределения ресурсов между потомством может влиять как на размер выводка (количество семян, созревших в одном плоде), так и на размер семян. Что касается размера выводка, наиболее экономичное использование материнских ресурсов достигается путем упаковки как можно большего числа семян в один плод, то есть минимизации затрат на упаковку каждого семени. Напротив, потомству выгодно небольшое количество семян в плоде, что снижает конкуренцию между ними до и после рассеивания. Конфликт относительно размера семян возникает из-за обычно наблюдаемой обратной экспоненциальной зависимости между размером семени и его жизнеспособностью: жизнеспособность семени возрастает с уменьшающейся скоростью по мере увеличения инвестиций в ресурсы, в то время как жизнеспособность материнского растения имеет оптимум, как показали Смит и Фретвелл (см. также теорему предельной ценности). Однако, с точки зрения потомства, оптимальный объем инвестиций в ресурсы – это тот, который максимизирует его инклюзивную пригодность (прямую и косвенную пригодность), которая выше, чем оптимум для материнского растения. Этот конфликт в отношении распределения ресурсов наиболее явно проявляется в сокращении размера выводка (то есть в уменьшении доли яйцеклеток, созревших в семена). Можно предположить, что такое сокращение вызвано потомством: если бы материнское растение было заинтересовано в производстве такого же количества семян, как наблюдается, отбор не благоприятствовал бы производству дополнительных яйцеклеток, которые не созревают в семена. (Хотя существуют и другие объяснения этого явления, такие как генетическая нагрузка, истощение ресурсов или материнская регуляция качества потомства, они не были подтверждены экспериментально.) Существует несколько способов, которыми потомство может влиять на распределение отцовских ресурсов между членами выводка. Имеются данные о сиблициде (убийстве сородичей) со стороны доминирующих эмбрионов: эмбрионы, сформировавшиеся раньше, уничтожают остальные эмбрионы посредством абортивного химического вещества. У дубов ранне оплодотворенные яйцеклетки предотвращают оплодотворение других яйцеклеток, ингибируя проникновение пыльцевой трубки в зародышевый мешок. У некоторых видов материнское растение эволюционировало к послеоплодотворительному аборту небольшого количества семязачатков. Тем не менее, обман со стороны потомства также возможен здесь, а именно поздний сиблицид, когда послеоплодотворительный аборт прекращается. Согласно общей модели POC, сокращение размера выводка – если оно вызвано POC – должно зависеть от генетического родства между потомством в плоде. Действительно, аборт эмбрионов чаще встречается у аллогенных (полученных при перекрестном опылении) растений, чем у самоопыляющихся растений (семена у растений с перекрестным опылением менее связаны генетически, чем у самоопыляющихся растений). Кроме того, у растений с перекрестным опылением также повышается уровень конкуренции за ресурсы со стороны потомства: есть несколько сообщений о том, что средний вес семян, полученных при перекрестном опылении, выше, чем вес семян, полученных при самоопылении.

У птиц

Некоторые из самых ранних примеров конфликта между родителями и потомством наблюдались в выводках птиц, и особенно у хищных видов. Хотя птицы-родители часто откладывают два яйца и пытаются вырастить двух или более птенцов, самый сильный птенец получает большую часть пищи, приносимой родителями, и часто убивает более слабого сородича (сиблицид). Такие конфликты предполагались как движущая сила в эволюции оптимального размера кладки у птиц. У голубоногого сули конфликты между родителями и потомством обостряются во время нехватки пищи. Когда в определенный год пищи доступно меньше, старший, доминирующий птенец часто убивает младшего, либо атакуя его напрямую, либо выталкивая из гнезда. Родители пытаются предотвратить сиблицид, строя гнезда с более крутыми стенками и откладывая более тяжелые вторые яйца.

У млекопитающих

Еще до возникновения теории ПОК велись споры о том, отлучают ли детеныши себя сами или матери активно отлучают их. Кроме того, обсуждалось, усиливают ли материнские отказы независимость детеныша. Оказалось, что как мать, так и детеныш вносят вклад в обретение детенышем независимости. Материнские отказы могут сопровождаться кратковременным увеличением контакта с детенышем, но в конечном итоге приводят к долгосрочному уменьшению контакта, что было показано на примере нескольких видов приматов: у диких бабуинов детеныши, которых рано и часто отвергают, проводят меньше времени в контакте, в то время как те, которых не отвергают, дольше остаются рядом с матерью, сосут или ездят на ней даже в зрелом возрасте. У диких шимпанзе наблюдается резкое увеличение числа материнских отказов и уменьшение контакта между матерью и потомством, когда матери возобновляют эструс и начинают взаимодействовать с самцами. У макак-резусов высокая вероятность зачатия в следующий сезон размножения связана с высокой частотой материнских отказов. Отказы и поведенческие конфликты могут возникать в первые месяцы жизни детеныша и при возобновлении эструса у матери. Эти данные свидетельствуют о том, что репродукция матери подвержена влиянию взаимодействия с ее потомством. Таким образом, существует потенциал для конфликтов в отношении ПИ. Также было замечено у макак-резусов, что количество контактов, инициированных детенышем, значительно превышает количество контактов, инициированных матерью в сезон размножения, в то время как для прерванных контактов наблюдается обратная картина. Этот факт позволяет предположить, что мать сопротивляется требованиям детеныша о контакте, в то время как детеныш, по-видимому, более заинтересован в поддержании контакта. В возрасте трех месяцев ответственность за поддержание контакта переходит от матери к детенышу. Таким образом, по мере того как детеныш становится более независимым, его усилия по поддержанию близости с матерью возрастают. Это может показаться парадоксальным, но становится понятным, если учесть, что ВПП увеличивается в период ПИ. В целом, все эти результаты согласуются с теорией ПОК. Можно возразить, что время контакта – неадекватный показатель ПИ, и что, например, время, затрачиваемое на передачу молока (лактацию), было бы более подходящим. Здесь можно утверждать, что у матери и детеныша разные потребности в терморегуляции из-за различного соотношения площади поверхности к объему, что приводит к более быстрой потере тепла у детенышей по сравнению со взрослыми. Следовательно, детеныши могут быть более чувствительны к низким температурам, чем их матери. Детеныш может попытаться компенсировать это увеличением времени контакта с матерью, что со временем может спровоцировать поведенческий конфликт. Подтверждение этой гипотезы было получено на примере японских макак, где снижение температуры приводит к увеличению материнских отказов и увеличению числа контактов, инициированных детенышами.

У социальных насекомых

В эусоциальных видах конфликт между родителями и потомством приобретает уникальный характер из-за гаплодиплоидии и распространенности стерильных рабочих особей. Сестры более тесно связаны между собой (0,75), чем со своими матерями (0,5) или братьями (0,25). В большинстве случаев это побуждает рабочих особей стремиться к соотношению полов 3:1 (самки к самцам) в колонии. Однако матки в равной степени связаны как с сыновьями, так и с дочерьми, поэтому они предпочитают соотношение полов 1:1. Конфликт у социальных насекомых заключается в объеме инвестиций, которые матка должна вкладывать в каждый пол для нынешнего и будущего потомства. Обычно считается, что рабочие выиграют этот конфликт, и соотношение полов будет ближе к 3:1, однако существуют примеры, такие как у шмеля земляного (Bombus terrestris), где матка обладает значительным контролем и может навязать соотношение 1:1.

Тристоронний (плод мать отец) иммунный конфликт у людей и других плацентарных организмов

Во время беременности происходит двустороннее перемещение иммунологически активных клеточных линий через плаценту. Линии лимфоцитов плода могут выживать в организме женщин даже десятилетия после родов.