Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Tag archief: verwantenselectie

Verwantenselectie en groepsselectie

Verwantenselectie, dat gebaseerd is op inclusieve fitness, was tot nu toe de verklaring voor het bestaan van eusocialiteit zoals we die zien bij wespen, bijen en mieren. De werksters hebben tot 75% van hun genoom gemeen en doen er alles aan om zoveel mogelijk zusjes te krijgen. Ze voeden en onderhouden de koningin en zorgen voor de eitjes en larven. Andere diersoorten hebben slechts 50% van hun genoom gemeen, maar kunnen door hun verwanten te helpen met grootbrengen hun eigen ‘fitness’ verhogen. Ik schreef hier eerder een bericht over.

Een recente studie wijst uit dat het niet zozeer de theorie van verwantenselectie, als wel ‘gewone’ natuurlijke selectie is die eusociaal gedrag kan verklaren. Het gebruikte wiskundige model toont aan dat daar waar inclusieve fitness werkt dit ook uitgelegd kan worden met standaard natuurlijke selectie. Een tweede model toonde aan dat een gen voor eusocialiteit makkelijk verspreidt zolang de groep niet al te klein is.

Deze nieuwe studie ontvangt veel kritiek en velen beweren dat hij onjuist is. Het blijft hoe dan ook de vraag hoe eusocialiteit kan ontstaan.

Er zouden drie voorwaarden moeten zijn:

  • Binnen de soort moeten zich groepjes vormen waar ouders en nakomelingen bij elkaar blijven bijvoorbeeld in nesten of wanneer ze een leider volgen.

  • De groep moet samenwerking manifesteren bij het op zoek gaan naar en het bewaken van voedsel.

  • Door mutatie of recombinatie worden genen gevormd voor eusocialiteit.

empathy
Van internet: empathy

E. O. Wilson is een groot voorstander van groepsselectie. Hij staat wel geïsoleerd aangezien men er nog steeds van uitgaat dat natuurlijke selectie zich op het individu richt. Kijken we naar de mens dan zien we dat Darwin er in zijn The Descent of Man het volgende over schrijft: ‘Hoewel een hoge morele standaard slechts een klein, of helemaal geen, voordeel oplevert voor de individuele man en zijn kinderen ten opzichte van de andere mannen van dezelfde groep […] zal een hogere morele standaard zeker een groot voordeel geven aan één groep over de andere.’* Wilson concludeert samen met D.S. Wilson: ‘Egoïsme verslaat altruïsme binnen groepen. Altruïstische groepen verslaan egoïstische groepen.’

Groepsselectie zou zo’n zwakke kracht zijn dat hierdoor nooit werkelijk nieuwe eigenschappen zouden ontstaan. Sociaal psycholoog Mark van Vugt beweert dat mensen vaak groepen vormen met niet-verwanten. Cultuurverschillen maken dan het ontstaan van verschillende groepen mogelijk, want volgens hem is het bestaan van verschillende groepen essentieel voor het zich manifesteren van selectie.

Over het ontstaan van groepen verwanten en van onder andere religieuze groepen gaat het volgende filmpje van Jeremy Rifkin. De boodschap is dat de spiegelneuronen ons het vermogen tot empathie geven en dat onze groepen uiteindelijk geheel globaliseren.

*Uit The Descent of Man:
“It must not be forgotten that although a high standard of morality gives but a slight or no advantage to each individual man and his children over the other men of the same tribe, yet that an advancement in the standard of morality and an increase in the number of well-endowed men will certainly give an immense advantage to one tribe over another. There can be no doubt that a tribe including many members who, from possessing in a high degree the spirit of patriotism, fidelity, obedience, courage, and sympathy, were always ready to give aid to each other and to sacrifice themselves for the common good, would be victorious over most other tribes; and this would be natural selection”

Uit: Naturenews, Physorg.com, Kennislink.nl

Update over het artikel van Wilson waarin hij verwantenselectie aanvalt:

Jerry Coyne (met dank aan ing. St Hawk)

Richard Dawkins

Carl Zimmer

 

Altruïsme in de natuur

Veel organismen geven blijk van een ogenschijnlijk altruïstisch gedrag. Dit heeft Darwin altijd verbaasd; hij kon daar geen verklaring voor vinden vanuit de evolutie-optiek. Met onze huidige kennis van DNA en de overerving van genen, is dit gedrag beter te begrijpen en te verklaren vanuit het ‘egoïstische genoom’ (ofwel vanuit het ‘selfish gene’-idee van Richard Dawkins). Vanuit dit oogpunt kan elk organisme gezien worden als een omhulsel van zijn genen. Het organisme wordt door de genen aangezet tot het zoveel mogelijk doorgeven van diezelfde genen aan zijn nageslacht.

Het zelfzuchtige genoom dat aanzet tot altruïstisch gedrag kan verklaard worden met het concept van inclusieve fitness. Inclusieve fitness is de som van je eigen fitness en die van je verwanten. Hoe meer nakomelingen je krijgt hoe hoger je fitness, maar ook de

volvox

Van internet: specialisatie van cellen

ofwel cooperatie in Volvox

nakomelingen van je broers of zussen verhogen je eigen fitness. Dit kan uitgedrukt worden met de verwantschapsgraad: ieder mens krijgt de helft van het genoom van een van zijn ouders en heeft daardoor een verwantschapsgraad van 0,5 met zijn ouders. Ook met zijn broers en zussen heeft hij een verwantschapsgraad van 0,5. De verwantschapsgraad met de kinderen van je broer of zus is 0,25. Inclusieve fitness betekent dat je fitness hoger ligt als je bijvoorbeeld drie neefjes of nichtjes hebt (0,75) dan als je zelf één kind hebt (0,5). Het is vanuit het perspectief van evolutie dan ook ‘voordeliger’ om je broer of zus te helpen drie kinderen op te laten groeien dan zelf één kind groot te brengen. (Voor een eeneiige tweeling maakt het niet uit wie van de twee er een kind krijgt, want een eeneiige tweeling heeft een verwantschapsgraad van 1.) Hierop baseert zich verwantenselectie: gedrag dat het helpen van verwanten bij het grootbrengen van nakomelingen versterkt, wordt geselecteerd. Dit gedrag is bij verschillende vogelsoorten ontwikkeld.

Een extreme vorm van verwantenselectie kun je vinden bij de Hymenoptera-soorten

bijenkoningin
van internet: bijenkoningin met dar

zoals bijen, mieren en wespen. De bijenkorf bestaat voornamelijk uit niet-reproducerende diploïde werksters en één koningin. De mannetjes komen voort uit onbevruchte eitjes; het zijn dus geheel haploïde organismen die een geslachtcel produceren met hun hele haploïde genoom erin: alle zaadcellen zijn hetzelfde. De verwantschapsgraad van de koningin met haar nakomelingen is net als bij de meeste dieren 0,5. De koningin heeft sperma opgeslagen gedurende haar paringsvlucht en kan wel of niet de eitjes bevruchten, het maakt haar niet uit: ze maakt evenveel bevruchte als onbevruchte eitjes. Toch zijn er veel meer vrouwtjes dan mannetjes in de korf. Dit komt doordat de vrouwtjes met het voeden van de larven beslissen welke eitjes zich ontwikkelen en welke niet. Alle bijen zijn zussen van elkaar, maar omdat ze allemaal hetzelfde genoom van de vader kregen hebben ze een verwantschapsgraad van 0,75. Hun verwantschap met hun broertjes is slechts 0,25. De verwantschap met eventuele nakomelingen zou slechts 0,5 zijn. Ze doen er dan ook alles aan om steeds meer zusjes te krijgen, waarvan er slechts enkele de moeders zullen worden van een nieuwe kolonie.

Nu is er zelfs bij planten altruïsme geconstateerd. Een studie toont aan dat de plant Springzaad (uit de balsemienfamilie) in staat is zijn eigen nakomelingen te herkennen.

springzaad
van internet: Springzaad

De plant werd in het bijzijn van andere planten geteeld die wel of niet voortkwamen uit het eigen zaad. In het bijzijn van ‘verwanten’ werd wel groei van de stengel en takken waargenomen maar nauwelijks groei van het blad. Dit zou kunnen betekenen dat de plant geen schaduw ‘wil’ maken en geen licht ‘wil’ onttrekken aan zijn familieleden. Wanneer de plant met ‘vreemden’ groeit maakt hij juist veel blad aan, waardoor hijzelf beter kan groeien én zijn buren achterstelt door hun geen toegang tot licht te geven. Het is waarschijnlijk dat de herkenning van verwanten zich afspeelt via de wortels. Deze studie concludeert dat planten sociale organismen zijn.

Noot: Inmiddels is de petitie stop de bijensterfte aangeboden aan het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit.
Uit ScienceDaily

Ook uit ScienceDaily.
Update 01.12.2009: Makaak-oma’s zorgen voor hun kleinkinderen- NRC

Footnotes to Plato

because all (Western) philosophy consists of a series of footnotes to Plato

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

mjusicamanti.wordpress.com/

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più - blog personale di Paolo Minucci

Scientia Salon

An archived blog about science & philosophy, by Massimo Pigliucci

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

A Public House for Science

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers liken dit: