О блокировках  |  На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.80074.html

статья Альтруизм сосредоточен в налете на зубах

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 22.11.2004

Моделирование десятидневной биопленки. Изображение с сайта www.theobio.uni-bonn.de

По мнению ученых, один из самых типичных примеров проявления альтруистических наклонностей - это перевод абсолютно незнакомых старушек через улицу с быстрым движением в часы пик. Утверждается, что взамен мы не получаем абсолютно ничего, кроме чувства некоторого удовлетворения (особенно если старушка при этом еще и осталась жива). Многие социобиологи пытались разглядеть в подобной манере поведения какие-нибудь эволюционные причины, однако это оказалось не так-то просто. Теперь немецкие биологи с помощью теоретической модели сумели подтвердить, что бескорыстное поведение действительно может давать некоторое эволюционное преимущество. Правда, речь в данном случае идет не о людях, а о бактериях, живущих на наших зубах. Выяснилось, что при определенных условиях роста эгоистичные бактерии попросту вымирают, в то время как их бескорыстные конкуренты выигрывают. Результаты исследований опубликованы в журнале Microbiology.

В обычных условиях, как известно, побеждают те индивидуумы, что просто находятся в самой лучшей форме. Они же стоят и во главе эволюционного развития - им удается с большим успехом распространять свои гены. Тем не менее, известны случаи (например, среди муравьев), когда некоторые особи полностью отказываются от идеи размножаться самостоятельно и вместо этого занимаются исключительно тем, что заботятся о чужом потомстве. В результате такое поведение не дает преимуществ им лично, однако оказывает решающую помощь всей группе.

"Биологи-эволюционисты объясняют существование таких типов бескорыстного поведения так называемой теорией направленного отбора групп, - поясняет доктор Ян-Ульрих Крефт (Jan-Ulrich Kreft), биолог из Боннского университета (Universität Bonn). - Такие группы действуют в соответствии с девизом: "то, что полезно для общества, идет на пользу и индивиду"". Индивидуумы-альтруисты жертвуют своими собственными амбициями с тем, чтобы успех сопутствовал всей группе в целом. Поэтому в конкурентных ситуациях группы с множеством альтруистов могут иметь преимущество перед "более эгоистичными" группами, и в целом доля альтруистов может вследствие этого возрастать.

Биолог с помощью компьютерной модели исследовал одну из самых простых форм альтруизма. "Я симулировал рост бактерий в так называемых биопленках (речь о тонком слое микроорганизмов), - объясняет он. - Подобные поверхностные слои бактерий можно обнаружить, например, на наших зубах". Микробы в таких слоях относительно малоподвижны, кроме того, их "меню" очень ограничено. Если же бактерия быстро размножается делением и при этом расходует больше ресурсов и энергии, то концентрация питательных веществ в ее окрестностях угрожающе убывает: голод грозит как соседям бактерии, так и ей самой". Микроорганизмам приходится быть бережливыми, они делятся более медленно и поэтому обходятся с ресурсами более экономно, оставляют большую часть для своих соседей. За свой "альтруизм" они платят сниженными темпами экспансии.

Ян-Ульрих Крефт. Фото с сайта www.theobio.uni-bonn.de/people/jan_kreft/ Крефт проиграл с помощью компьютера различные ситуации, в ходе которых он заменял быстро растущих "эгоистов" на более бережливых "экономистов". С точки зрения отдельной бактерии эгоистичная стратегия имеет преимущество: чем быстрее эгоистичная бактерия размножается делением, тем более быстро распространяются ее гены. Поэтому в принципе такие бактерии должны были бы побеждать в эволюционной борьбе. Однако так как бактерии биопленок в большинстве случаев неподвижны, они после деления остаются своими собственными соседями. В то время как потомки "эгоистов" отчаянно борются за ресурсы, потомки "экономичных" бактерий извлекают взаимную пользу из более умеренного потребления ресурсов. Поэтому в биопленках, населенных как "эгоистами", так и "альтруистами", эгоисты в большинстве случаев не имеют никаких шансов на успех. Они имеют только стартовые преимущества, а как только с изобилием питания будет покончено, экономные микробы их шаг за шагом догоняют и в конце концов возглавляют гонку. По крайней мере так показывают компьютерные модели.

Если же микробы свободно перемещаются в питательной среде, то эгоисты выигрывают во всех случаях без исключения, так как их соседи постоянно чередуются, и всеобщий голод, который порождают своим поведением эгоисты, вредит в равной степени всем: как "эгоистам", так и "альтруистам". Однако при этом "эгоисты" все-таки "цинично" извлекают пользу из экономии других, так как они не несут убытки при самоограничении. Радует только то, что в естественных условиях наибольшие колонии вырастают именно на биопленках, и там альтруисты скорее всего имеют преимущества.

Источники:
Egoistische Bakterien haben wenig Chancen - Universität Bonn
Biofilms promote altruism - здесь можно посмотреть несколько анимационных роликов

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 22.11.2004


новость Новости по теме