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親屬選擇

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(由漢米爾頓法則跳轉過嚟)
好似蜜蜂等嘅社會性昆蟲嘅行為,可以用親屬選擇嚟解釋

親屬選擇(參見英文kin selection )係進化論上嘅概念,講緊物競天擇嘅過程中,會保護自己親屬嘅個體會有較高嘅進化適應性:譬如某個基因,佢會令隻動物本能上想保護自己嘅親屬,當中親屬包括兄弟姐妹仔女等,噉呢個基因會比較大機會流傳到落嚟,理由係帶有呢個基因嘅動物嘅親屬好可能都會帶有同樣嘅基因,所以對於基因嚟講,致使隻動物保護自己嘅親屬,有利於佢哋(基因)嘅傳播。呢種現象可以解釋點解人類利他行為,而且係零舍傾向對自己嘅親人有利他行為[1]

喺一八五九年,達爾文喺佢嗰本名著《物種起源》入便,已經討論過親屬選擇噉嘅概念。佢當時探討緊好似蜜蜂等嘅社會性昆蟲,呢啲昆蟲嘅一般個體唔識生育,會將生育嘅重任交畀阿媽(蜂后)。達爾文主張,若果某種特徵對於有親緣關係嘅生物個體嚟講有利,就算嗰種特徵會令到某個個體犧牲自己繁殖嘅能力,其造成嘅生存優勢依然會容許嗰種特徵進化出嚟。

早期討論

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達爾文曾經寫過,話天擇壓力除咗可以施喺個體身上,仲可以施喺家族身上[2]

史上第一個討論親屬選擇概念嘅人,一般認為係達爾文[註 1]。喺佢嗰本名著《物種起源》入便,佢花咗一定篇幅討論具有利他行為、唔識生育嘅真社會昆蟲,尤其係呢啲昆蟲帶嚟嘅謎團,噉樣講:[2]

呢個難題望落好似好難解,但重點在於我哋要記住:天擇唔單只可以施加喺個體身上,亦可以係施加喺家族身上,從而達到預期嘅目標。記住呢一點,就可以完全解決個難題。養嘅人想啲牛肉嘅肥膏同瘦肉分佈得恰當,而雖然具有呢種特徵嘅牛畀人宰殺咗,但佢哋嘅特徵令到養牛嘅人對佢哋有信心,會去搵返同一個族群(具有相同血統)嘅牛返嚟配種,噉畀人劏咗嗰啲牛,就達致提升自己親屬繁衍嘅機會。

親屬選擇呢個概念,喺二十世紀上半開始完全成形:喺一九三零年,費雪就提到親屬選擇嘅諗法[3],而同期嘅學者討論呢個諗頭嗰陣,仲寫低咗一句名言[4]

我願意為咗兩個親生兄弟,或者八個堂表親而犧牲自己條命。

數學模型

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睇埋:遺傳學

亦有研究者嘗試用數學模型嚟描述親屬選擇相關嘅現象。

根據漢米爾頓Hamilton法則,若果某個特定嘅行為符合以下條件,噉對應嗰個行為嘅基因[註 2]喺族群中出現嘅頻率就會提升。個條件係[5][6]

,當中:
  • r = 受益者同行動者之間嘅遺傳親緣關係有幾接近,可以定義為喺同一個基因座隨機挑選一個基因,兩者嘅基因係來自共同祖先而完全相同機率
  • B = 受益者因為呢項利他行為而額外得到嘅生殖利益。
  • C = 行動者喺過程中付出嘅生殖代價。

呢條不等式就謂之漢米爾頓法則,個名嚟自漢米爾頓[註 3]個姓:佢喺一九六四年發表論文,對親屬選擇進行正式嘅定量研究。

呢條式可以想像成係對行動者嘅生殖成功度作出咗額外思量:生殖成功度係進化上嘅重要因素,講緊一隻生物將自己基因傳畀下一代嘅能力;舊時,生物學家以為生殖成功度只受制於個體有幾能夠保障自己生存同繁殖,而親屬選擇就喺條公式入便加多個項,講到生殖成功度唔淨只取決於個個體係咪能夠繁衍後代,仲要睇埋佢能唔能夠喺令到 rB 呢個項變大。


螞蟻具有真社會性,成個竇得隻蟻后有能力生蛋,淨低嘅都係冇生殖能力嘅生物學家嘅疑問:點解工蟻同兵蟻會進化到冇能力繁殖?喪失生育能力理應係不利於傳宗接代嘅。


助長因素

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呢幅相影到有個鬍鬚綠色嘅人。

漢米爾頓Hamilton等嘅學者,曾經舉出一啲有助產生利他行為嘅狀況。

親屬容易辨認:親屬選擇個諗法表示個體必需擁有辨認親屬嘅能力,並且判斷身邊嘅個體同自己(喺遺傳上)有幾相似,如果佢哋判定某啲個體同自己親近,就有利於利他行為嘅產生;此外,生物學界亦有討論一種可能性,講到唔同個體喺感官能力上有差異,辨認親屬機制對於較簡單嘅生物物種嚟講,相對冇咁重要[註 4]。例如有生物學者就討論所謂嘅綠鬍鬚效應,想像有某個基因,佢嘅表現型非常樣眼,例如係帶有呢個基因嘅人會生出綠色鬍鬚,佢哋當中無論邊個,只要視力正常,都能夠一眼就辨認到邊個係佢嘅親屬[7][8]

無需辨認親屬:有生物學家提出理論推想,話親屬選擇亦可能會出現一種情況,就係所謂嘅黏性族群[註 5];呢啲族群嘅特色係個體之間嘅差異細[註 6],即係喺群體中是但撞到一個人,嗰個人幾乎實會係同自己遺傳上相近嘅,噉嘅話啲個體就可以無差別噉對所有同伴作出利他行為[5]。不過呢個假說截至二十一世紀初仍然有一定爭議性。

特別例子

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内文:真社會性

睇埋

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引咗

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  1. West, S. A.; Griffin, A. S.; Gardner, A. (March 2007). "Social semantics: altruism, cooperation, mutualism, strong reciprocity and group selection". Journal of Evolutionary Biology. 20 (2): 415–432. doi:10.1111/j.1420-9101.2006.01258.x. PMID 17305808. S2CID 1792464.
  2. 2.0 2.1 Darwin, Charles (1859). The Origin of Species. pp. Chapter VIII. Instinct: Objections to the theory of natural selection as applied to instincts: neuter and sterile insects. 原著喺2016-08-16歸檔. 喺2013-03-08搵到.
  3. Fisher, R. A. (1930). The Genetical Theory of Natural Selection. Oxford: Clarendon Press. p. 159.
  4. Kevin Connolly; Margaret Martlew, 編 (1999). "Altruism". Psychologically Speaking: A Book of Quotations. BPS Books. p. 10. ISBN 978-1-85433-302-5.
  5. 5.0 5.1 Hamilton, W. D. (1964). "The Genetical Evolution of Social Behaviour". Journal of Theoretical Biology. 7 (1): 1–16. Bibcode:1964JThBi...7....1H. doi:10.1016/0022-5193(64)90038-4. PMID 5875341.
  6. Hamilton, W. D. (1964). "The Genetical Evolution of Social Behaviour. II". Journal of Theoretical Biology. 7 (1): 17–52. Bibcode:1964JThBi...7...17H. doi:10.1016/0022-5193(64)90039-6. PMID 5875340.
  7. Grafen, Alan (6 August 1998). "Green beard as death warrant" (PDF). Nature. 394 (6693): 521–522. doi:10.1038/28948. S2CID 28124873.
  8. Waldman, B., 1987. Mechanisms of kin recognition. Journal of Theoretical Biology, 128(2), pp.159-185,呢篇文亦有提到一啲反面觀點,主張親屬選擇唔洗一定要個體持有明確嘅親屬辨認能力。

註釋

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  1. 雖然佢當時並冇使用呢個術語。
  2. 已知行為受制於遺傳因素。亦可以睇下先天定後天等嘅討論。
  3. 英文W. D. Hamilton
  4. 不過都有證據顯示,簡單嘅生物物種都會有親屬選擇噉嘅現象。
  5. 英文viscous populations
  6. 可以睇睇基因多樣性嘅概念。