Zöld szakállas hatás

A zöldszakáll- effektus az evolúciós biológiában alkalmazott gondolatkísérlet a szelektív altruizmus létezésének magyarázatára ugyanazon faj egyedein belül.

A zöldszakállú allél ötletét William D. Hamilton javasolta 1964-es cikkében, és a nevét Richard Dawkins példájából kapta ("Zöld szakállam van, és bárki számára altruista leszek. Zöld szakáll ") könyvében az önző gén ( az önző gén ) 1976-ból.

Zöld szakállú effektus akkor jelentkezik, amikor egy allél vagy a kapcsolódó allélok halmaza három expresszált (vagy fenotípusos ) hatást vált ki :

A gén (vagy egy specifikus allél) hordozója lényegében ugyanazon gén (vagy egy specifikus allél) másolatait ismeri fel más egyedekben. Míg a rokoni szelekció magában foglalja az altruizmust a rokon egyénekkel szemben, akik nem specifikus módon osztják meg a géneket, a zöld szakállú allélok elősegítik az altruizmust olyan egyének felé, akiknek egy génje közös egy meghatározott fenotípusos tulajdonsággal. Egyes szerzők azt is megjegyzik, hogy a zöldszakállas hatások "ellenérzést" válthatnak ki olyan személyek iránt, akikből hiányzik a "zöldszakáll" gén, ami azt eredményezheti, hogy körvonalazza az organizmusok egy részét a populáción belül. egy másik, így egy "klikket" alkot, amely előnyös lehet tagjai számára, akik nem feltétlenül kapcsolódnak egymáshoz.

A zöldszakáll-hatás növelheti az önzetlenséget a zöldszakállú fenotípusokon, és ezért növelheti annak jelenlétét egy populációban, még akkor is, ha a gének hozzájárulnak a nem pontos másolatokkal rendelkező gének növekedéséhez; elég, ha kifejezik a három szükséges tulajdonságot. A zöldszakállú allélok érzékenyek azokra a mutációkra , amelyek észrevehetően produkálják a viselkedés segítését.

Az altruista magatartás paradox, ha az evolúciós elmélet ősi elképzeléseinek tükrében nézzük, amelyek hangsúlyozták a verseny szerepét. Az altruizmus evolúcióját a legjobban az evolúció génközpontú szemlélete magyarázza, amely a természetes szelekció értelmezését hangsúlyozza az "önző célú" ágensként működő gén szemszögéből. A szelektív (viselkedési) altruizmus génje elősegíthető a (természetes) szelekcióval, ha az altruizmus elsősorban más egyénekre irányul, akik megosztják ezt a gént. Mivel a gének láthatatlanok, az effektus észrevehető jelzéseket igényel az altruista viselkedés kialakulásához.

Példák

Az evolúciós biológusok vitatták a zöldszakállú gének potenciális érvényességét, ami azt sugallja, hogy rendkívül ritka, hogy egyetlen gén vagy akár egy sor kapcsolódó gén három komplex fenotípusos hatást eredményezzen. Ez a kritika arra késztette egyeseket, hogy egyszerűen ne létezhessenek, vagy csak kevésbé összetett organizmusokban, például mikroorganizmusokban lehetnek jelen . Az elmúlt évtizedben számos felfedezés rávilágított e kritika helytállóságára.

A koncepció teljesen elméleti lehetőség maradt Dawkins önző génmodelljében 1998-ig, amikor a zöldszakállú allél először megtalálható volt a természetben, az allochton tűzhangyában ( Solenopsis invicta ). A polign kolóniák királynői (amelyeknek több tenyészkirálynőjük van, szemben a csak egy egyedű egyedekkel ) heterozigóta ( Bb ) a Gp-9 gén lokuszán . Dolgozó utódaiknak lehetnek heterozigóta ( Bb ) és homozigóta ( BB ) genotípusuk . A kutatók azt találták, hogy a vad formájú homozigóta domináns királynőket (BB), amelyek vad formában inkább monogión, mint nem poligóniás telepeket termelnek, kifejezetten megölnek, amikor a poligin telepekbe viszik be őket, leggyakrabban heterozigóta munkások ( Bb ) és nem homozigóta ( BB ). Arra a következtetésre jutottak, hogy a Gp-9b allél egy zöldszakállú allélhez kapcsolódik, amely arra készteti az ezen allélt hordozó munkavállalókat, hogy öljenek meg minden olyan királynőt, akinek nincs. A végső következtetés megjegyzi, hogy a dolgozók szagindex alapján képesek megkülönböztetni a BB királynőket a Bb királynőitől .

A nyálkás penészben lévő Dictyostelium discoideum csA génje , amelyet 2003-ban fedeztek fel, egy sejtadhéziós fehérjét kódol, amely más sejtekben gp80 fehérjékhez kötődik, lehetővé téve a talajon a többsejtű termőtestek képződését. A sejt keverékeket knockout CsA a vad típusú sejtek, így a spórák, „született” termőtestek, amelyek 82% -a a vad típusú (WT, hogy a vad-típusú angolul). A vad típusú sejtek ugyanis jobban tapadnak és hatékonyabban egyesülnek aggregátumokká; a knockout cellákat (KO) a helyükön hagyják. Ragasztóbb, de kevésbé természetes anyagokon a KO sejtek tapadhatnak; a WT sejtek, még jobban tapadnak, előnyösen a szárban vannak rendezve.

2006-ban a zöldszakáll-effektus valamiféle felismerését figyelték meg a színmorfológiák közötti kooperatív viselkedésben az oldalfoltos gyíkoknál , bár úgy tűnik, hogy ezeket a tulajdonságokat a genomban több lokusz kódolja .

Egy újabb, 2008-ban felfedezett példa egy olyan gén, amely a sörélesztő összeomlását okozza egy toxinra, például alkoholra reagálva. A flokkuláció tanulmányozásával, egyfajta önadhézióval, amelyet általában az ivartalan aggregációk mutatnak be, Smukalla et al. kimutatták, hogy a S. cerevisiae a kooperatív viselkedés evolúciójának modellje. Amikor ez az élesztő a laboratóriumban expresszálja az FLO1 fehérjét, a flokkuláció helyreáll. A flokkuláció látszólag védelmet nyújt az FLO1 + sejtek számára (amelyek az FLO1 fehérjét expresszálják), amelyek védettek bizonyos stresszektől (például etanol). Ezenkívül az FLO1 + sejtek előnyösen tapadnak egymáshoz. A szerzők ezért arra a következtetésre jutottak, hogy a flokkulációt ez a zöldszakállú allél okozza.

Példa emlősökre lehet a szarvas egerek szaporodási stratégiája , amely a sperma közötti együttműködést mutatja. Az egyes spermiumok egymáshoz kapcsolódva spermiumok "vonatait" alkotják, amelyek gyorsabban képesek együtt mozogni, mint az egyes spermiumok.

Felvetődött, hogy a specifikáció lehetséges lehet egy zöldszakállú hatás megnyilvánulásával.

Arra is rámutattak, hogy a nyelv biológiai és kulturális vonatkozásai zöldszakállú felismerési rendszerekkel vannak ellátva, ami lehetővé teszi a nyelv evolúciójának jobb megértését.

Lásd is

Megjegyzések

Hivatkozások

  1. WD Hamilton , „  A társadalmi viselkedés genetikai evolúciója. I  ”, Journal of Theoretical Biology , vol.  7, n o  1,1964. július, P.  1–16 ( ISSN  0022-5193 , PMID  5875341 , DOI  10.1016 / 0022-5193 (64) 90038-4 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  2. WD Hamilton , „  A társadalmi viselkedés genetikai evolúciója. II  ”, Journal of Theoretical Biology , vol.  7, n o  1,1964. július, P.  17–52 ( ISSN  0022-5193 , PMID  5875340 , DOI  10.1016 / 0022-5193 (64) 90039-6 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  3. (in) Richard Dawkins Az önző gén. , Oxford, Oxford University Press,1976( ISBN  978-0-19-217773-5 )
  4. (in) Alan Grafen , "A  zöld szakáll halálparancsot adott  " , Nature , vol.  394, n o  6693,1998 augusztus, P.  521-522 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / 28948 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  5. Stuart A. West és Andy Gardner , „  Altruizmus, a harag és a zöldszakáll  ”, Science (New York, NY) , vol.  327, n o  5971,2010. március 12, P.  1341–1344 ( ISSN  1095-9203 , PMID  20223978 , DOI  10.1126 / science.1178332 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  6. (in) Andy Gardner és Stuart A. West , "  GREENBEARDS  " , Evolution , vol.  64, n o  1,2010. január, P.  25–38 ( ISSN  0014-3820 és 1558-5646 , DOI  10.1111 / j.1558-5646.2009.00842.x , online olvasás , hozzáférés 2020. július 24. )
  7. (hu) Laurent Keller és Kenneth G. Ross , „  Önző gének: zöld szakáll a vörös tűzhangyában  ” , Nature , vol.  394, n o  6693,1998 augusztus, P.  573-575 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / 29064 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  8. David C. Queller , Eleonora Ponte , Salvatore Bozzaro és Joan E. Strassmann : „  Egygénes zöldszakállas hatások a társadalmi amőbában Dictyostelium discoideum  ”, Science (New York, NY) , vol.  299, n o  5603,2003. január 3, P.  105–106 ( ISSN  1095-9203 , PMID  12511650 , DOI  10.1126 / science.1077742 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  9. Barry Sinervo , Alexis Chaine , Jean Clobert és Ryan Calsbeek : „ Önfelismerés ,  színjelek és a zöldszakállú kölcsönösség és altruizmus ciklusai  ”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America , vol.  103, n o  19,2006. május 9, P.  7372-7377 ( ISSN  0027-8424 , PMID  16651531 , PMCID  1564281 , DOI  10.1073 / pnas.0510260103 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  10. (in) Sheila Prakash, "  élesztő elvadult  " on SeedMagazine.com ,2008. december 18
  11. Scott Smukalla , Marina Caldara , Nathalie Pochet és Anne Beauvais , "Az  FLO1 egy változó zöld szakáll gén, amely a biofilm-szerű együttműködést vezérli a kezdő élesztőben  ", Cell , vol.  135, n o  4,2008. november 14, P.  726–737 ( ISSN  1097-4172 , PMID  19013280 , PMCID  2703716 , DOI  10.1016 / j.cell.2008.09.037 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  12. (in) Harry Moore , Katerina Dvoráková Nicholas Jenkins és William Breed , "  Kivételes spermium-együttműködés a faegérben  " , Nature , vol.  418, n o  6894,2002. július, P.  174–177 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / nature00832 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  13. Michael E. Hochberg , Barry Sinervo és Sam P. Brown , „  Szociálisan közvetített speciáció  ”, Evolution; International Journal of Organic Evolution , vol.  57, n o  1,2003. január, P.  154–158 ( ISSN  0014-3820 , PMID  12643576 , DOI  10.1111 / j.0014-3820.2003.tb00224.x , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )
  14. Patrik Lindenfors , „  A nyelv zöld szakállai  ”, Ökológia és evolúció , vol.  3, n o  4,2013 április, P.  1104–1112 ( ISSN  2045-7758 , PMID  23610647 , PMCID  3631417 , DOI  10.1002 / ece3.506 , online olvasás , hozzáférés : 2020. július 24. )

Kapcsolódó cikkek

További irodalom