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生物进化有没有"集体主义"?

 木立 2014-12-01

进化有没有可能自发地产生这样一种"机制": 该机制对个体是无益的,甚至是有害的,但是对整个种群却是有利的?

本文所聊的问题主要来自<<自私的基因>>一书,http://book.douban.com/subject/1292405/, 作者号称是"达尔文的斗犬", 这本书对很多生物现象甚至人类的道德文化都从进化角度给出了非常精彩而又令人信服的解释.

自私与利他

进化论在解释动物的利他行为时遇到一个困难. 如果说基因的首要目标是自我繁殖, 那么利他行为就解释不通, 在基因的控制下, 如果这个生物自我牺牲, 丧失了繁衍后代的机会, 那么基因就无法复制, 能够让生物做出利他行为的基因应该是进化不利的, 久而久之, 有这种基因的生物在竞争中应该数量越来越少才对,甚至到了最后完全消失. 这样一来,动物的行为都应当是非常自私的才对. 既然如此, 为什么我们还是能在猴群中观察到各种高级的情感, 甚至自我牺牲的现象?

要解开这个谜团,我们可以先观察一个生物体内部所具有的类似现象. 众所周知, 多细胞生物每个成熟个体的细胞都是由受精卵胚胎发育分化而形成的, 这个过程由同一套基因控制. 不同种类的细胞都带有完整的该生物的基因, 因为所有细胞都是源自于最早的同一个受精卵. 不考虑微小的变异, 所含的一整套基因都是一样的,只不过在分化成不同细胞的时候, 分别从一整套基因中选择了一段适合自己角色的剧本去扮演. 在各种不同种类的细胞中,只有少数干细胞保持了再生的能力,能够分化出特定的器官细胞组织,用来修补生物受到的损伤,但是真正能够发育出一个完整新个体的,却只有极少数的生殖细胞. 大部分的细胞例如脑神经元细胞,一旦长成就不再分裂繁殖,而是各司其职,承担生物体内专门的某个生命活动. 这是多细胞生物和单细胞生物重大的区别,单细胞生物几乎可以无限生殖,像是永生了一样, 而多细胞生物大部分细胞不再分裂, 而且随着时间的推移还会发生凋亡(自动的走向毁灭). 如果多细胞生物中有细胞发生不受控制的分裂,那就是癌变, 癌细胞实际上就是突变后获得了永生/无限繁殖能力的细胞.

从多细胞生物体中生殖细胞的角度来看, 实际上非生殖细胞所承担的功能可以说是一种利他行为. 因为在整个多细胞生物体中, 只有生殖细胞才有机会直接把自己的一套基因传给下一代,从而实现繁殖,可是其它的非生殖细胞就没有这种机会,几乎是牺牲了自己分裂繁殖的机会. 据此, 我们可以发问, 究竟是什么力量让非生殖细胞坚守自己的岗位而不开小差离开母体,自己去繁殖了呢? 难道单细胞也有道德感?难道上帝确实存在?

答案可能你已经猜到, 是的, 虽然非生殖细胞没有机会直接把自己的基因传给下一代, 但是可以间接的让生殖细胞代替自己把基因传给下一代, 因为对于一个生物体而言, 所有细胞都是同一套基因.

这样一来,我们可以做个类比, 尽管种群中生物的基因虽然和多细胞生物内那种高度相同的情况不同,同一种群中不同生物之间有很大变异, 但和不同种群之间的生物相比, 仍然比较接近. 种群个体如果都带有某种利他行为基因, 只要有利于该种群繁殖,哪怕对个体有害,那也是能够在进化中有利的. 同样,我们也能预测出来,凡是越是亲缘关系近的, 发生利他的行为就越多, 因为越是亲缘,基因越接近, 对方越是能替自己传给下一代同样的基因. 这和动物行为的观察(甚至人类社会)是相符合的.

共同的基因利益

我们使用"亲缘远近"来描述种群中的利他行为,实际上,我们可以用"共同的基因利益"来描述更大范围内的现象. 比如某种水母会感染一种病毒, 这种病毒只能依赖水母才能存活, 那么可以推知,由于在基因繁殖上"共同的基因利益",这种病毒一定会去帮助水母, 确实, 水母本身由于基因缺陷,受精卵甚至都必须依靠这种病毒的刺激才能发育. 病毒会和受精卵一起传给下一代, 因此这个例子中的病毒和宿主有很强的"共同的基因利益". 反之,一旦细胞的繁殖不依赖整个生物, 那么细胞完全可以做出只对自己有利而对生物有害的行为, 比如获得了无限生殖能力的癌细胞.

回到狂犬病的例子上来, 这里面狗种群, 狗个体, 狂犬病病毒这三者之间如果有如下的"共同的基因利益": 

1.狂犬病病毒在整个种群中都传播,而且只能依赖狗, 即狗种群和狂犬病病毒间有强烈地"共同的基因利益"

2.狂犬病病毒的繁殖不依赖狗个体的繁殖,是独立的,也即狗个体和狂犬病病毒没有强烈地"共同的基因利益"

那么,很可能狂犬病病毒很可能演化出一种帮助狗种群有利, 但未必对个体有利的特点, 比如感染了这种病毒的狗会很英勇的牺牲自己攻击天敌, 然后让剩下的种群得以逃过天敌. 也可能产生毒素, 让狗肉有毒, 所以天敌不吃,但是这种毒素会缩短狗个体的寿命, 生完小狗很快个体狗就会死亡, 这也是可能的.

但是,狂犬病毒并不专一的感染狗, 传染也并不唯一靠狗咬, 所以条件1不成立, 病毒也就没有必要帮助狗种群了, 只要尽快传染就可以了,所以,感染狂犬病的狗基本上死亡率很高, 很快就死了. 狂犬病病毒应该只是为了自身的基因利益.

 

 

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