Правило Гамильтона, введенное в 1960-х годах, гласит, что альтруизм — помощь другим за свой счет — может развиться, когда выгода для других, умноженная на степень их родства с вами, перевешивает издержки для вас. Проще говоря, мы более склонны идти на жертвы ради семьи, потому что это способствует выживанию наших общих генов.
Но с тех пор, как это правило было предложено, ученые не сходятся во мнениях относительно того, насколько оно носит общий характер. Некоторые утверждали, что оно практически никогда не применяется, в то время как другие считали, что оно столь же широкое и фундаментальное, как и сам естественный отбор.
Переосмысливая математические принципы, лежащие в основе правила Гамильтона, новое исследование показывает, что правило, описывающее выбор альтруизма, не должно быть всего лишь одной формулой. Исходное правило Гамильтона на самом деле является частью целого семейства правил, каждая версия которого применяется в разных обстоятельствах, в зависимости от того, как признаки влияют на выживание и размножение.
«Долгие годы ведутся споры о том, является ли правило Гамильтона универсальным, — говорит автор исследования, профессор Маттейс ван Велен. — Я показываю, что это не единое правило, а множество различных его версий, работающих в разных ситуациях. Это значит, что обе стороны спора были отчасти правы».
Ключом к этому открытию является обновленный математический инструмент, называемый обобщенным уравнением Прайса. Исходное уравнение Прайса описывало, как признаки меняются от поколения к поколению, но в нем были некоторые важные пробелы. Новая версия воссоединяет математику со статистикой и показывает, как данные могут помочь выбрать между различными способами влияния признаков на приспособленность, которых существует множество. Каждый такой способ сопровождается своей версией уравнения Прайса.
Этот новый взгляд показывает, что классическое правило Гамильтона — лишь простейший случай. Более сложные версии могут учитывать такие вещи, как множественные взаимодействующие признаки или нелинейные эффекты. Короче говоря, больше нет необходимости спорить о том, «верно» ли правило Гамильтона. Вопрос в следующем: какая его версия применима в каждой конкретной ситуации?
Этот прорыв может изменить подход ученых к изучению сотрудничества и альтруизма в природе. Вместо того, чтобы спрашивать, верно ли правило Гамильтона для конкретного вида (вопрос, который, как оказалось, бесполезен), исследователи теперь могут сосредоточиться на выяснении того, какая версия правила соответствует их данным.
Этот сдвиг может сделать исследования социального поведения гораздо более четкими, независимо от того, изучают ли ученые микробы, которые работают вместе, птиц, которые делятся едой, или людей, которые помогают незнакомцам.
Исследование, опубликованное в журнале eLife, предлагает то, что Ван Велен называет «конструктивным решением» давнего спора. Вместо того чтобы принимать чью-либо сторону, оно переосмысливает вопрос таким образом, чтобы сделать возможным прогресс.
«Этот результат не просто закрывает дискуссию, — говорит ученый. — Он дает нам более прочную основу для будущего. Сотрудничество повсюду в природе, и теперь у нас есть более четкое представление о многочисленных способах, которыми эволюция может его порождать».
Разрешая один из крупнейших теоретических споров в эволюционной биологии, эта работа открывает путь к более точным и практическим исследованиям. Она подчеркивает гибкость эволюции и показывает, что кооперация не является загадкой — ее можно объяснить, но объяснение зависит от деталей каждого случая.
Другими словами: не существует единого пути к сотрудничеству в эволюции. Их много, и теперь у ученых наконец есть дорожная карта.
Изображение: phys.org
