Введение
В биологии альтруизм относится к поведению индивида, которое повышает приспособленность другого, снижая при этом собственную. Альтруизм в этом смысле отличается от философского понимания альтруизма, где действие называют "альтруистическим" только в том случае, если оно совершается с осознанным намерением помочь другому. В поведенческом смысле такого требования нет. Следовательно, он не оценивается с моральной точки зрения – последствия действия для репродуктивной приспособленности определяют, считается ли действие альтруистическим, а не намерения, если таковые имеются, с которыми оно выполняется. Термин "альтруизм" был введен французским философом Огюстом Контом на французском языке как *altruisme*, в качестве антонима эгоизму. Он образовал его от итальянского *altrui*, которое, в свою очередь, произошло от латинского *alteri*, означающего "другие люди" или "кто-то другой". Альтруистическое поведение наиболее очевидно в родственных отношениях, например, в заботе о потомстве, но может проявляться и в более широких социальных группах, таких как у общественных насекомых. Оно позволяет индивиду повысить успех своих генов, помогая родственникам, разделяющим эти гены. Обязательный альтруизм – это необратимая потеря прямой приспособленности (с потенциальной возможностью косвенного повышения приспособленности). Например, рабочие пчелы могут собирать нектар для колонии. Факультативный альтруизм – это временная потеря прямой приспособленности (с потенциальной возможностью косвенного повышения приспособленности, за которым следует собственное размножение). Например, флоридская сойка может помогать в гнезде, а затем получить родительскую территорию.
In biology, altruism refers to behaviour by an individual that increases the fitness of another individual while decreasing their own. Altruism in this sense is different from the philosophical concept of altruism, in which an action would only be called "altruistic" if it was done with the conscious intention of helping another. In the behavioural sense, there is no such requirement. As such, it is not evaluated in moral terms—it is the consequences of an action for reproductive fitness that determine whether the action is considered altruistic, not the intentions, if any, with which the action is performed. The term altruism was coined by the French philosopher Auguste Comte in French, as altruisme, for an antonym of egoism. He derived it from the Italian altrui, which in turn was derived from Latin alteri, meaning "other people" or "somebody else". Altruistic behaviours appear most obviously in kin relationships, such as in parenting, but may also be evident among wider social groups, such as in social insects. They allow an individual to increase the success of its genes by helping relatives that share those genes. Obligate altruism is the permanent loss of direct fitness (with potential for indirect fitness gain). For example, honey bee workers may forage for the colony. Facultative altruism is temporary loss of direct fitness (with potential for indirect fitness gain followed by personal reproduction). For example, a Florida scrub jay may help at the nest, then gain parental territory.
Обзор
В этологии (изучении поведения) и, в более широком смысле, в изучении социальной эволюции, иногда некоторые животные ведут себя таким образом, что снижают свою индивидуальную приспособленность, но повышают приспособленность других особей в популяции; это функциональное определение альтруизма. Исследования в области эволюционной теории применялись к изучению социального поведения, включая альтруизм. Случаи, когда животные помогают своим близким родственникам, можно объяснить родственным отбором и они не рассматриваются как истинный альтруизм. Помимо физических усилий, которые матери, а в некоторых видах и отцы, прилагают для защиты своего потомства, могут возникать крайние примеры самопожертвования. Одним из примеров является матрифагия (поедание матери потомством) у паука Stegodyphus; другим примером является то, что самец паука позволяет самке, оплодотворенной им, съесть себя. Правило Гамильтона описывает выгоду такого альтруизма с точки зрения коэффициента родства Райта по отношению к получателю выгоды и выгоды, предоставленной получателю, минус затраты для жертвующего. Если эта сумма больше нуля, то жертва приведет к увеличению приспособленности. Когда кажущийся альтруизм не проявляется между родственниками, он может основываться на взаимности. Обезьяна подставляет спину другой обезьяне, которая выщипывает паразитов; со временем роли меняются. Такая взаимность будет выгодна, с эволюционной точки зрения, до тех пор, пока затраты на оказание помощи меньше, чем выгоды от получения помощи, и до тех пор, пока животным не будет выгодно в долгосрочной перспективе "обманывать" – то есть, получать услуги, не оказывая ответную. Это подробно рассматривается в эволюционной теории игр, и в частности, в дилемме заключенного как в социальной теории.
Последствия в эволюционной теории
Существование альтруизма в природе на первый взгляд парадоксально, поскольку альтруистическое поведение снижает вероятность размножения индивида. Идея о том, что групповой отбор может объяснить эволюцию альтруизма, была впервые высказана самим Дарвином в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871). Концепция группового отбора имела неоднозначную и противоречивую историю в эволюционной биологии, но некритическая традиция «во благо вида» резко прекратилась в 1960-х годах, во многом благодаря работам Джорджа К. Уильямса, Джона Мейнарда Смита и Ричарда Докинза. Эти эволюционные теоретики указали на то, что естественный отбор действует на индивида, и именно индивидуальная приспособленность (количество потомков и внуков, произведенных по сравнению с остальной популяцией) является движущей силой эволюции. Групповое преимущество (например, охота стаей), которое невыгодно для индивида (который может пострадать во время охоты, тогда как мог избежать травмы, отстав от стаи, но все равно разделить добычу), не может эволюционировать, поскольку эгоистичный индивид оставит в среднем больше потомства, чем те, кто присоединяется к стае и получает травмы. Если эгоизм наследуется, это в конечном итоге приведет к тому, что популяция будет состоять исключительно из эгоистичных особей. Однако в 1960-х и 1970-х годах появилась альтернатива теории «группового отбора» – теория родственного отбора, первоначально предложенная У. Д. Гамильтоном. С эволюционно-генетической точки зрения, помогать в воспитании полнородных братьев и сестер так же выгодно, как и производить и воспитывать собственное потомство. Эти два вида деятельности эволюционно полностью эквивалентны. Таким образом, кооперативное размножение (то есть помощь родителям в воспитании полнородных братьев и сестер) могло эволюционировать без необходимости отбора на уровне группы. Это быстро приобрело популярность среди биологов, интересующихся эволюцией социального поведения. Роберт Триверс впервые представил свою теорию взаимного альтруизма, чтобы объяснить эволюцию помощи у гнезда неродственной пары птиц. Он утверждал, что индивид может выступать в роли помощника, если существует высокая вероятность того, что ему помогут в будущем. Однако, если получатели не отвечали взаимностью, когда это было возможно, альтруистическое взаимодействие с ними прекращалось бы навсегда. Но если получатели не обманывали, взаимный альтруизм продолжался бы бесконечно в интересах обеих сторон. Эта модель была признана многими (например, Вестом Эберхардом и Докинзом) эволюционно нестабильной, поскольку она подвержена вторжению обманщиков по той же причине, что и кооперативная охота. Однако Триверс сослался на дилемму заключенного, которая десять лет спустя вновь вызвала интерес к теории взаимного альтруизма Триверса, но уже под названием «око за око». В своей первоначальной форме дилемма заключенного (ДЗ) описывает двух заключенных, А и Б, ожидающих суда, каждый из которых должен решить, предать другого или молчать. В этой «игре» есть четыре возможных исхода: (а) они оба предают друг друга и получают по два года тюрьмы; (б) А предает Б, освобождая А и приговаривая Б к четырем годам тюрьмы; (в) Б предает А, с тем же результатом, что и (б), но Б освобождается, а другой проводит четыре года в тюрьме; (г) оба молчат, получая по шесть месяцев тюрьмы. Очевидно, что (г) («сотрудничество») – лучшая стратегия для обеих сторон, но с точки зрения индивида предательство непобедимо (приводя к освобождению или получению лишь двухлетнего срока). Молчание приводит к четырехлетнему или шестимесячному сроку. Это иллюстрируется еще одним примером ДЗ: два незнакомца вместе посещают ресторан и решают разделить счет. Лучшей взаимной стратегией было бы для обеих сторон заказать самые дешевые блюда в меню (взаимное сотрудничество). Но если один из посетителей воспользуется ситуацией, заказав самые дорогие блюда, то лучше, чтобы другой сделал то же самое. Фактически, если личность сотрапезника совершенно неизвестна, и эти два посетителя вряд ли когда-нибудь снова встретятся, всегда в собственных интересах есть как можно дороже. Ситуации в природе, подверженные той же динамике (вознаграждения и наказания), что и ДЗ, определяют кооперативное поведение: сотрудничать никогда не выгодно для индивидуальной приспособленности, даже если взаимное сотрудничество вознаграждает обоих участников (вместе) больше, чем любая другая стратегия. Сотрудничество не может эволюционировать при таких обстоятельствах. Однако в 1981 году Аксельрод и Гамильтон в стратегии «око за око» оба игрока начинают с сотрудничества. Затем каждый участник повторяет последний ход другого игрока, что приводит к, казалось бы, бесконечной последовательности взаимно кооперативных ходов. Однако ошибки серьезно подрывают эффективность «око за око», приводя к длительным последовательностям предательства, которые можно исправить только другой ошибкой. С момента этих первоначальных открытий были идентифицированы все остальные возможные стратегии игры в итерированную дилемму заключенного (всего 16 возможностей, включая, например, «щедрое око за око», которое ведет себя как «око за око», за исключением того, что сотрудничает с небольшой вероятностью, когда последний ход противника был «предательство»), но все они могут быть превзойдены хотя бы одной из других стратегий, если один из игроков переключится на такую стратегию. В результате ни одна из них не является эволюционно стабильной, и любая длительная серия итерированной дилеммы заключенного, в которой альтернативные стратегии возникают случайным образом, приводит к хаотичной последовательности изменений стратегий, которая никогда не заканчивается. В свете того, что итерированная дилемма заключенного не дает полного ответа на эволюцию сотрудничества или альтруизма, было предложено несколько альтернативных объяснений. Существуют поразительные параллели между альтруистическими поступками и преувеличенными половыми украшениями, демонстрируемыми некоторыми животными, особенно определенными видами птиц, такими как, среди прочих, павлин. Оба они стоят с точки зрения приспособленности и оба обычно заметны другим членам популяции или вида. Это привело Амоца Захави к предположению, что оба могут быть сигналами приспособленности, стабилизированными эволюционно его принципом гандикапа. Если сигнал должен оставаться надежным и в целом устойчивым к фальсификации, сигнал должен быть эволюционно затратным. Таким образом, если бы (малоприспособленный) лжец использовал высокозатратный сигнал, который серьезно подорвал бы его реальную приспособленность, ему было бы трудно поддерживать видимость нормальности. Захави заимствовал термин «принцип гандикапа» из систем гандикапов в спорте. Эти системы направлены на уменьшение различий в производительности, тем самым делая исход соревнований менее предсказуемым. В скачках с гандикапом более быстрым лошадям дают больший вес, который они должны нести под седлом, чем более медленным лошадям. Аналогично, в гольфе среди любителей более опытным игрокам вычитают меньше ударов из их сырых результатов, чем менее талантливым игрокам. Таким образом, гандикап коррелирует с производительностью без гандикапа, что позволяет, если ничего не известно о лошадях, предсказать, какая лошадь выиграет открытые скачки. Это была бы лошадь, обремененная наибольшим весом в седле. Гандикапы в природе хорошо видны, поэтому, например, павлин мог бы определить здоровье потенциального партнера, сравнив его гандикап (размер хвоста павлина) с гандикапами других самцов. Потеря приспособленности самца, вызванная гандикапом, компенсируется его повышенным доступом к самкам, что является такой же проблемой приспособленности, как и его здоровье. Альтруистический поступок, по определению, также является затратным. Поэтому он также сигнализирует о приспособленности и, вероятно, так же привлекателен для самок, как и физический гандикап. Если это так, альтруизм эволюционно стабилизируется половым отбором...
Механизмы взаимности
Альтруизм у животных описывает спектр поведения, которое может быть невыгодным для самого животного, но приносит пользу другим. Затраты и выгоды оцениваются в терминах репродуктивного успеха, или ожидаемого числа потомков. Таким образом, проявляя альтруизм, организм снижает вероятность собственного размножения, но повышает вероятность размножения других организмов. В природе существуют и другие формы альтруизма, помимо поведения, связанного с риском, например, взаимный альтруизм. Это биологическое понимание альтруизма не совпадает с повседневным человеческим представлением. Для человека действие будет названо «альтруистическим» только в том случае, если оно совершено с осознанным намерением помочь другому. Однако в биологическом смысле такого требования нет. Вместо этого, пока мы не сможем напрямую общаться с другими видами, наиболее точной теорией для описания альтруистических действий между видами является биологическая теория рынка. Люди и другие животные обмениваются выгодами различными способами, технически известными как механизмы взаимности. Независимо от механизма, общим является то, что выгоды в конечном итоге возвращаются к первоначальному дарителю.
Основанные на симметрии
Также известная как "система напарников", взаимная симпатия между двумя сторонами вызывает аналогичное поведение в обоих направлениях, без необходимости постоянно учитывать взаимные услуги, пока в целом отношения остаются удовлетворительными. Это один из самых распространенных механизмов взаимности в природе, наблюдаемый у людей, приматов и многих других млекопитающих.
Позитивный
Также известный как "Если ты будешь добр ко мне, я буду добр к тебе". Этот механизм взаимности схож с эвристикой золотого правила: "Относись к другим так, как хочешь, чтобы относились к тебе". Стороны подражают отношению друг друга, обмениваясь услугами немедленно. Мгновенная взаимность наблюдается у обезьян, и люди часто полагаются на неё в общении с незнакомцами и знакомыми.
Расчет
Также известный как "что ты для меня сделал в последнее время?". Люди отслеживают выгоды, которые они получают от определенных партнеров, что помогает им решить, кому следует отплатить взаимностью. Этот механизм характерен для шимпанзе и широко распространен в человеческих отношениях. Однако некоторые противоречащие этому экспериментальные исследования показывают, что расчетливая или обусловленная взаимность не возникает спонтанно в лабораторных условиях, несмотря на наблюдаемые модели поведения.
Теория биологического рынка
Теория биологического рынка является развитием идеи взаимного альтруизма как механизма, объясняющего альтруистические действия между неродственными особями в более гибкой системе обмена ресурсами. Термин «биологический рынок» впервые был использован Рональдом Ноэ и Хаммерштейном в 1994 году для обозначения всех взаимодействий между организмами, в которых различные организмы выступают в роли «торговцев», обменивающихся товарами и услугами, такими как пища и вода, груминг, сигналы тревоги, укрытие и т.д. Теория биологического рынка состоит из пяти формальных характеристик, которые служат основой для альтруизма. Ресурсами обмениваются между особями, различающимися степенью контроля над этими ресурсами. Торговые партнеры выбираются из числа потенциальных партнеров. Среди членов выбранной группы существует конкуренция за то, чтобы стать наиболее привлекательным партнером. Эта конкуренция, основанная на «перебивании ставок», приводит к увеличению ценности предлагаемого ресурса. Спрос и предложение определяют бартерную стоимость обмениваемых ресурсов. Предлагаемые ресурсы могут быть рекламированы. Как и в коммерческой рекламе, существует вероятность предоставления ложной информации. Применимость теории биологического рынка, с акцентом на выбор партнера, очевидна во взаимодействии между рыбой-чистильщиком и ее «клиентами» – рифовыми рыбами. Рыбы-чистильщики имеют небольшие территории, которые большинство видов рифовых рыб активно посещают, чтобы предложить осмотр своей поверхности, жабр и рта. Клиенты получают выгоду от удаления паразитов, а чистильщики – от доступа к источнику пищи. Некоторые особенно разборчивые виды клиентов имеют большие территории обитания, охватывающие несколько станций очистки, в то время как другие клиенты имеют небольшие территории и доступ только к одной станции очистки (постоянные клиенты). Полевые наблюдения, манипуляции в полевых условиях и лабораторные эксперименты показали, что наличие или отсутствие у клиента возможности выбора влияет на различные аспекты поведения как чистильщика, так и клиента. Чистильщики предоставляют разборчивым клиентам приоритетный доступ. Разборчивые клиенты сменяют партнеров, если их обманывает чистильщик, например, откусывая кусочек у него, в то время как постоянные клиенты наказывают обманщиков. Чистильщики и постоянные клиенты, но не разборчивые клиенты, устанавливают отношения до начала обычной процедуры очистки. Чистильщики особенно склонны к сотрудничеству, если разборчивые клиенты наблюдают за взаимодействием, но менее склонны, когда наблюдают постоянные клиенты. Исследователи проверили, увеличивают ли самцы белоруких гиббонов из национального парка Кхао-Яй (Таиланд) свою активность в груминге, когда самка находится в состоянии половой готовности. Взрослые самки и самцы в нашей исследуемой популяции кодоминантны (с точки зрения агрессии), живут парами или небольшими группами с несколькими самцами и спариваются беспорядочно. Было обнаружено, что самцы ухаживают за самками чаще, чем наоборот, и груминг происходит в большем объеме, когда самки находятся в цикле, чем во время беременности или лактации. Количество спариваний в день увеличивалось, когда самки находились в цикле, а самки чаще спаривались с самцами в дни, когда получали больше груминга. Когда самцы усиливали свои усилия по грумингу, самки также увеличивали груминг самцов, возможно, чтобы уравновесить вклад. Хотя груминг может быть взаимным из-за внутренних преимуществ получения груминга, самцы также обмениваются грумингом как ресурсом в обмен на сексуальные возможности в период половой готовности самки.
млекопитающие
Волки и дикие собаки приносят мясо членам стаи, отсутствовавшим при добыче. Даже в суровых условиях, размножающаяся пара волков получает наибольшую долю, чтобы продолжать выводить потомство. Мангусты поддерживают пожилых, больных или раненых особей. Сурикаты часто выставляют одного сторожа для предупреждения, пока остальные кормятся в случае нападения хищника. Еноты информируют сородичей о местах кормления, оставляя экскременты на общих туалетах. Подобная информационная система наблюдается и у обыкновенных ворон. Самцы павианов угрожают хищникам и прикрывают отступление стада. Гиббоны и шимпанзе, имеющие пищу, делятся едой с другими членами группы в ответ на жест. Шимпанзе помогают людям и сородичам, не ожидая награды. Бонобо оказывают помощь раненым или инвалидам. Вампиры (летучие мыши) обычно отрыгивают кровь, чтобы поделиться едой с неудачливыми или больными сородичами, не сумевшими найти себе пропитание, часто формируя систему взаимопомощи. Верветы издают сигналы тревоги, предупреждая сородичей о присутствии хищников, хотя при этом привлекают к себе внимание, увеличивая риск нападения. Лемуры всех возрастов и обоих полов заботятся о детенышах, не являющихся их потомством. Дельфины поддерживают больных или раненых членов стаи, подплывая под них часами и выталкивая на поверхность, чтобы они могли дышать. Моржи были замечены в усыновлении осиротевших детенышей, потерявших родителей из-за хищников. Африканские буйволы спасают членов стада, захваченных хищниками. (См. Битва при Крюгере.) Горбатые киты наблюдались защищающими другие виды от касаток. Самцы лошадей Пржевальского демонстрируют интервенционное поведение, когда членам их группы угрожает опасность. Они не различали родственных и неродственных особей. Предполагается, что они делают это для укрепления сплоченности группы и снижения социальной напряженности внутри нее.
Птицы
У многих видов птиц размножающаяся пара получает поддержку в выращивании потомства от других птиц-"помощников", включая помощь в выкармливании птенцов. Некоторые даже доходят до того, что защищают птенцов неродственных птиц от хищников.
Рыба
Harpagifer bispinis, вид рыб, обитающий социальными группами в суровых условиях Антарктического полуострова. Если родитель, охраняющий гнездо с икрой, удаляется, его заменяет обычно самец, не состоящий в родственных связях с родителями, который охраняет гнездо от хищников и предотвращает рост грибков, способных уничтожить потомство. Для самца нет очевидной выгоды, поэтому данный поступок можно рассматривать как альтруистичный.
Примеры у беспозвоночных
Некоторые термиты, такие как Globitermes sulphureus, и муравьи, такие как Camponotus saundersi, выделяют липкое вещество, смертельно повреждая специализированную железу. Этот аутолиз альтруистически защищает колонию ценой жизни отдельной особи. Это объясняется тем, что муравьи разделяют свои гены со всей колонией, и поэтому такое поведение эволюционно выгодно (не обязательно для отдельного муравья, но для сохранения его генетического материала). Synalpheus regalis – это вид эусоциальных морских креветок-щелкунов, обитающих в губках на коралловых рифах. Они живут колониями, насчитывающими около 300 особей, с одной размножающейся самкой. Другие члены колонии защищают колонию от захватчиков, добывают пищу и заботятся о потомстве. S. regalis проявляют исключительную терпимость к сородичам внутри своих колоний благодаря тесной генетической связи между членами колонии. Данные аллозимного анализа показывают, что родство внутри колоний высокое, что указывает на то, что колонии этого вида представляют собой близкородственные группы. Существование таких групп является важным условием для объяснений социальной эволюции, основанных на родственном отборе.
Примеры в протостах
Пример альтруизма можно найти у клеточных слизевиков, таких как Dictyostelium mucoroides. Эти протисты существуют в виде отдельных амеб до наступления голода, после чего они собираются вместе и формируют многоклеточное плодовое тело, в котором некоторые клетки жертвуют собой ради выживания остальных клеток в этом теле.
Примеры в растениях
Когда речь заходит об альтруизме в контексте распознавания родственных и неродственных особей, лишь немногие исследования были посвящены этой черте у сельскохозяйственных культур. Несмотря на то, что большинство культур выращиваются в монокультурах, существуют данные, свидетельствующие о способности растений распознавать родственные особи и другие сорта. В сельском хозяйстве приоритет отдается урожайности, поэтому селекция сортов, благоприятствующих альтруизму, может снизить конкуренцию и повысить урожай. Показано, что использование массового отбора на ранних этапах селекции приводит к отбору против альтруизма у отдельных растений, в то время как комбинированный индивидуальный и групповой отбор способствует развитию альтруизма.