Альтруизм у пчёл
Медоносные пчёлы живут большими семьями. В нормальных условиях семья состоит из одной пчелиной матки, многих тысяч рабочих пчёл (женских особей), а в летнее время – и из трутней (мужских особей). Матка и рабочие пчёлы несут диплоидный набор хромосом, а трутни гаплоидны.
Матка с рабочими пчёлами
Трутень
Только матка обычно выполняет основную репродуктивную функцию в семье. Во время брачных вылетов молодая матка спаривается с несколькими трутнями, нередко более чем с десятком, и сохраняет сперму в семяприемнике на годы. Из оплодотворенных яиц развиваются самки — рабочие пчёлы или новые матки, а из неоплодотворенных — трутни; развитие самки в рабочую пчелу или матку определяется прежде всего кормлением личинки.
Рабочие пчёлы не размножаются, хотя и являются самками. Они собирают пыльцу и нектар, поддерживают в дупле или улье нужную температуру и влажность, строят соты, выкармливают матку и личинок, перерабатывают нектар в мед, а пыльцу в пергу. Все рабочие пчёлы в семье – потомки одной матки.
Известно, что для рабочих пчёл характерно альтруистичное поведение: в случае возможного разорения улья они жалят обидчика, и если не могут вытащить жало, погибают, жертвуя своей жизнью ради выживания всей семьи. Как же могло подобное поведение закрепиться в ходе эволюции?
Пчела гибнет, не сумев извлечь жало из руки человека
Высокая генетическая родственность между рабочими пчёлами возможна из-за гаплодиплоидной системы определения пола. Если две рабочие пчёлы имеют одного и того же отца-трутня, весь отцовский набор генов у них общий, а материнская половина в среднем совпадает наполовину. Однако матка спаривается с несколькими трутнями, поэтому рабочие одной семьи могут быть как полными, так и неполными сёстрами.
Для полных сестёр коэффициент генетического родства в такой системе в среднем равен 0,75. Для сестёр от разных трутней он значительно ниже. Поэтому цифру 75% нельзя автоматически переносить на любые две рабочие пчёлы из одной семьи.
Таким образом, высокая родственность между частью членов семьи помогает объяснить эволюцию кооперативного поведения с точки зрения родственного отбора. При этом нельзя говорить о специальных «генах альтруизма», которые буквально приказывают пчеле жертвовать собой: поведение формируется сложным взаимодействием наследственных особенностей, физиологии и условий среды.
Подобное поведение характерно и для других общественных насекомых, живущих большими семьями, где особи имеют друг с другом высокую степень родства – термитов, муравьев, ос.
Термиты: рабочие особи и солдаты (с крупными головами)