亲属选择
汉弥尔顿规则
当以下状况成立时,表现某些行为特征的基因频率将会增加:
符号解释:
这条不等式称为汉弥尔顿规则(Hamilton"s rule),是威廉·汉弥尔顿在1964年的一篇论文《社会行为的遗传演化》( The Genetical Evolution of Social Behaviour )中所发表,也是首先以量化的方式,来解释利他行为的演化。不过亲属选择一辞,则是由约翰·梅纳德·史密斯(John Maynard Smith)提出。
在技术上,血缘关系( r )的准确定义,是以统计学上的回归值(Regression)来表现。回归值可以是负数,而在此不等式中,负数的意义是表示两个个体之间,在遗传上的相近程度小于平均值。这种r小于零的可能性,便导引出对于“”行为的合理解释。
早在1930年代,生物学家约翰·霍尔登(J.B.S. Haldane)已领会出这种数量与亲近程度的关系,他曾说过一句名言:“我将会为了两位兄弟,或是八位表亲,牺牲我的生命”("I"d lay down my life for two brothers or eight cousins") 。这种为了亲属利益,而牺牲某些自身利益的利他行为,称为亲属利他主义(Kin altruism),是由亲属选择机制产生。
霍尔登的一席话,是暗示两个兄弟姊妹、四个甥侄,以及八个表兄弟姊妹,在进化论上的“等值”。因为对一个个体来说,他与他的亲兄弟姊妹之间,在遗传学上平均有二分之一相同;甥侄是四分之一;表兄弟姊妹则是八分之一(前提是必须是个体行随机交配、远系繁殖的双套族群)。
机制
汉弥尔顿曾举出两种有助于产生利他行为的状况:
第一种:如果个体拥有辨认亲属的能力(亲属辨识,kin recognition),且拥有建立在亲属关系上的行为(亲属差别,kin discrimination)。如此一来,利他行为的行动者与接受者的亲近程度,就会有助于利他行为产生。此外由于不同生物在感觉能力上的差异,亲属辨识与亲属差别机制对于较原始的生物来说比较不重要。不过在原生动物中仍有此机制存在的证据。
关于这种亲属辨识/差别机制,有一个特殊的例子,称为“绿胡须效应”(Green-beard effect)。此效应的名称源自理查·道金斯在《自私的基因》( The Selfish Gene )一书中所作的比喻(字面上的“绿胡须”并非真实现象),指一种与亲近程度有关的社会行为。在这种行为中,携带某一基因(绿胡须基因)的个体,其表现型(长出绿色胡须)可以使其他个体辨认其为亲属成员。
第二种:不需辨识亲属的利他行为,这种行为会出现在黏性族群(viscous populations)。此种族群内的个体差异较小,且在社会上的同伴也都是在遗传上相近的亲属。
例子
工蜂与工蚁,一方面养育并建设蜂巢、蚁巢,一方面却无法繁殖后代、而抚养女王蜂/蚁的后代。
人类对于亲属小孩的抚养行为。
土拨鼠遭遇掠食者时,会高声喊叫,此行为帮助族群中其余个体逃脱,但是增加自身被捕食的危险。
参见
群体选择
整体适应度
自私基因
天择
性择
人择
利他主义
参考文献
Hamilton, W.D. (1964). The genetical evolution of social behaviour I and II. — Journal of Theoretical Biology 7 : 1-16 and 17-52.pubmed Ipubmed II
Lucas, J.R., Creel, S.R. & Waser, P.M. (1996) How to measure inclusive fitness, revisited, Animal Behaviour , 51 , 225-228.
Madsen, E.A., Tunney, R., Fieldman, G., Plotkin, H.C., Dunbar, R.I.M. , Richardson, J.M., & McFarland, D. ( in press ) Kinship and altruism: A cross-cultural experimental study. British Journal of Psychology [1]
Queller, D.C. & Strassman, J.E. (2002) Quick Guide: Kin Selection. Current Biology , 12 ,R832.[2]
West, S.A., Gardner, A. & Griffin, A.S. (2006) Quick Guide: Altruism. Current Biology , 16 ,R482-R483.[3]
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