英国《新科学家》周刊网站:土拨鼠或有助解决持久进化争论
英国《新科学家》周刊网站:土拨鼠或有助解决持久进化争论(图片:Eric Bégin/Flickr)
(化石网cnfossil.com)据参考消息网(编译/卿松竹):英国《新科学家》周刊网站11月7日报道,友好的土拨鼠群体可以帮助解决一个持久的进化争论——对于个体的生存机会来说,群体特征是否比个体特征更重要。对土拨鼠行为的分析,是这种被称为“多层次选择”的进化思想在野生动物中的第一个证据。
报道称,加利福尼亚大学洛杉矶分校的康纳·菲尔森说:“我们发现,群体特征与个体特征一样经过高强度的选择,甚至选择强度更高一点。所以群体同样重要,甚至更重要一点。”
进化适应性通常被描述为个体的力量或战斗能力。但从达尔文开始,生物学家就意识到,成为成功群体的一员对生存至关重要,而且在个体层面和群体层面都可能存在自然选择。
在另一端,进化生物学家乔治·威廉姆斯在20世纪60年代提出,选择发生在基因层面,这一概念现在被称为“自私的基因”。
另一些人则认为,由于生活在个体体内和体表的微生物对个体的成功起着重要作用,因此存在着对个体加上其微生物组的选择——两者合起来创造了这些人所说的“共生总基因组”。
这些观点一直是激烈辩论的主题。一些人完全否定群体选择的概念,或者声称其无足轻重。但许多生物学家现在认为,自然选择可以在几个不同的层面上同时起作用,即多层次选择。
菲尔森说:“无论我们是否称之为多层次选择,作为人类,我们一直在思考这些问题。”例如,作为成功团队或公司的一员,人们更有可能获得成功。
菲尔森说,在实验室里进行的进化实验中已经有很多多层次选择的证据。但在这类研究中,动物通常被关在没有捕食者的受控环境中。他说:“为了真正了解什么被选择,野外研究是非常有价值的。”
为了做到这一点,菲尔森和他的同事们利用了1962年开始的对黄腹土拨鼠(黄腹旱獭)的长期研究。
这些土拨鼠生活在由10到20个成员组成的群体中。研究人员分析了20年间700个个体之间的互动数据,它们在此期间曾属于172个群体。
他们研究了个体特征,比如每个个体与群体中多少个成员互动。菲尔森和他的团队还研究了群体特征,比如每个群体中个体之间有多少联系。然后,他们计算出这些特征如何影响个体的生存机会,也就是说每种特征的选择强度有多大。
对土拨鼠来说,成为群体的一员很重要,因为其他群体成员可以帮助发现捕食者。菲尔森说,联系更紧密的群体不太可能分裂,所以成为其中的一员会增加个体的生存机会。
但研究人员发现,与群体中过多成员互动似乎代价高昂,会降低存活率。所以自然选择对社会性更强的群体有利,对社会性更强的个体不利。
菲尔森说,这种分析还考虑到这样一个事实,即个体会受到所属群体的影响,而且群体层面和个体层面之间存在反馈。他说:“这是第一次在野外研究这个问题,原因之一是需要大量的数据。”
美国宾夕法尼亚州斯沃斯莫尔学院的文森特·福尔米卡说:“在野生系统中看到这些结果非常令人兴奋。这篇预印本论文以一种非常简明的方式表明,在社会网络中的位置和社会网络的结构是重要的特征,它们对适应性的影响波及不同层次的生物组织。”
美国佐治亚理工学院的威廉·拉特克利夫说:“他们称这是自然界多层次选择的首批优秀研究之一,我认为这是正确的。”他说,在生物学的一些领域,如微生物学,多层次选择的观点现在被广泛接受。在其他领域,如动物行为研究,这种观点仍然引发争议。
拉特克利夫说,一些怀疑多层次选择的人毫不怀疑植物和动物在个体层面上接受选择。“然而,所有多细胞生物都是由细胞群组成的,自然选择作用于可遗传的群体层面的特征。这事实上就是群体选择。”
菲尔森说,他的研究无法证明土拨鼠身上的任何选择压力是否会导致进化上的改变。他说,这需要证明基因发生变化,而这对于与社会行为有关的特征来说是极其困难的。












