动物社会中非亲缘个体之间的合作,揭示了亲缘选择作为社会性普遍解释的哪些局限?

蚂蚁、蜜蜂、黄蜂、鸟类和孔雀鱼中的非亲缘合作表明,亲缘选择并不能解释动物社会性的全部。

直接答案

无亲缘关系的动物之间的合作表明,亲缘选择——即因为共享基因能够传递下去而帮助亲属——并不能完全解释社会性。在蚂蚁、蜜蜂、黄蜂、鸟类甚至孔雀鱼中,无亲缘关系的个体也会合作,而这些群体的形成是对生态压力和直接收益的回应,而非源于共同祖先[1][3][4]。亲缘选择仍能解释真社会性最初如何演化,但无法解释为何非亲缘群体如今依然存在并保持合作[1][3]。

5篇文献引用

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陌生个体之间的合作为什么对亲缘选择构成挑战?

亲缘选择是指帮助亲属的行为能够扩散,因为亲属共享基因。真社会性——蚂蚁、蜜蜂和黄蜂中那种极端的劳动分工——被认为必然是通过亲缘选择演化而来的,而亲缘选择要求相关个体之间发生互动[1]。但许多真社会性群体中也包含相互合作的无亲缘个体,这与合作只应发生在亲属之间的预期相矛盾[1]。

这一挑战并不意味着亲缘选择是错的,而是说它并不完整。非亲缘系统提供了模型,有助于揭示间接适合度收益之外的社会演化驱动力——间接适合度收益是指动物通过帮助亲属体内自身基因的副本而获得的收益[3]。换句话说,合作可以带来直接回报,而不仅仅是通过共享基因获益。

什么条件让无亲缘关系的动物走到一起?

在膜翅目——包括蚂蚁、蜜蜂和黄蜂的昆虫目——中,非亲缘群体广泛存在且数量丰富,却相对较少受到关注[3]。即使帮助者的间接适合度收益很低或不存在,这些群体也会形成[3]。有利于非亲缘社会性的生态情境包括资源稀缺或竞争、气候压力、捕食和寄生,以及繁殖和资源利用方面的生理限制[3]。

具体到蚂蚁,非亲缘合作既发生在种内也发生在种间,既涉及繁殖个体也涉及非繁殖个体,其背后的机制因生物和非生物环境的不同而差异很大[1]。这表明,无亲缘关系的动物可能因为环境使合作有利而合作,而不是因为它们在帮助家人。

直接收益和社会分类如何取代亲缘关系?

在鸟类中,合作繁殖常常涉及非亲缘个体,直接收益可以替代亲缘选择带来的优势[4]。尽管亲缘选择对大多数鸟类社会系统的起源至关重要,但非亲缘合作是通过有利于直接回报而非间接遗传收益的选择压力演化出来的[4]。

在孔雀鱼中,社会结构由合作行为而非遗传亲缘关系驱动:个体按合作表型进行社会分类[2]。这意味着,谁与谁合作可以由个体做什么来解释,而不仅仅由它们与谁有亲缘关系来解释。综合来看,这些发现表明,即使没有亲缘关系,直接收益和社会分类也能维持合作。

这是否意味着亲缘选择不是一种普遍解释?

亲缘选择仍然是解释真社会性和许多鸟类社会系统起源的核心[1][4]。但广泛存在的非亲缘合作表明,亲缘关系并非所有社会互动所必需[5]。亲缘关系并不关键的动物社会确实存在,而与无亲缘个体互动也并不保证能获得对方的合作[5]。

更广泛的启示是,社会性有多条演化路径。非亲缘群体证明了生态因素在调节从独居到群居转变中的重要性[3]。亲缘选择解释了一条路径;生态压力和直接收益解释了其他路径。因此,亲缘选择的局限并非理论的失败,而是表明社会演化比任何单一解释所能涵盖的更为多样。

本文引用的文献

1

蚂蚁中的非亲缘合作

蚂蚁在种内和种间、繁殖和非繁殖个体之间展现出多样的非亲缘合作,其机制随环境而变化,挑战了合作只应发生在亲属之间的观点。

2

非亲缘合作的演化:孔雀鱼按合作表型进行社会分类

在孔雀鱼中,社会分类基于合作表型而非遗传亲缘关系,表明社会结构可以由合作行为本身驱动。

3

膜翅目中非亲缘合作的生态驱动因素

膜翅目中的非亲缘社会群体广泛存在,即使间接适合度收益很低或不存在也会形成,其驱动因素包括资源稀缺、气候压力、捕食和生理限制等生态因素。

4

鸟类非亲缘合作繁殖的演化路径

在鸟类中,非亲缘合作繁殖通过直接收益演化,这些收益可以替代亲缘选择优势,尽管亲缘选择对大多数鸟类社会系统的起源仍然至关重要。

5

合作与亲缘关系概述

亲缘关系并非所有动物社会互动所必需,与无亲缘个体互动也不保证能获得对方的合作,这凸显了亲缘选择作为普遍解释的局限。