Reklama
Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2
niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców

30.09.2018
niedziela

Rozrzutność? Nie, stabilność

30 września 2018, niedziela,

Słonie morskie (obecnie zwane mirungami) to ciekawe ssaki. Samce są znacznie (kilkukrotnie) większe od samic. Mają haremy, w których na jednego samca przypada niekiedy 50, a czasem i 200 samic.

Właściwie tylko samce posiadające haremy kopulują z samicami i płodzą potomstwo. Pozostałe samce, słabsze, trzymające się na uboczu, właściwie nie uczestniczą w rozrodzie, bo mimo że stanowią zasadniczą większość samców, przypada na nie mniej niż 1 na 20 młodych. Natomiast jedzą i wyczerpują zasoby, które mogłyby przypaść rozradzającym się samcom bądź rodzącym dzieci samicom. Skąd taka rozrzutność?

Załóżmy, że w populacji byłoby tylko kilka procent rzeczywistej liczby samców. Samice mają więcej jedzenia, mogą rodzić więcej młodych. Jest mniej walk między samcami. Wszyscy mają się lepiej. Czy to możliwe? Musiałyby istnieć mechanizmy umożliwiające wydawanie więcej potomstwa jednej z płci. Czy mogą istnieć? Oczywiście. Istnieją u owadów, ryb, gadów, dlaczego nie miałyby istnieć u ssaków? Nie muszą być wyrafinowane. Przykład Chin pokazuje, że mogą istnieć i u ludzi. Dlaczego więc w populacji słoni morskich rodzą się podobne liczby samców i samic? Otóż właśnie dlatego, że mogą istnieć takie mechanizmy.

Załóżmy więc, że mamy populację składającą się głównie z samic, nad którymi panuje kilka wielkich samców (niech ich będzie z razy mniej niż samic). Przeciętny taki samiec dochowuje się w ciągu swego życia znacznie większej liczby potomków niż samica (powiedzmy x razy więcej). Jego dostosowanie jest znacznie większe. Załóżmy więc, że dana samica dysponuje mechanizmem wyboru płci potomka. (Oczywiście nie będzie on świadomy, natomiast opis przyjmujący nastawienie intencjonalne jest często znacznie prostszy i sprawniejszy niż opis mechanistyczny czy fizykalny. Należy natomiast pamiętać, że jest to tylko użyteczna metafora, podoba do używanej w chemii reguły przekory). A więc rozpatrzmy kilka samic stosujących odmienne strategie rozrodcze:

• Samica zachowuje populacyjny stosunek płci. Ile będzie miała wnuków? Niech urodzi samca i z samic. Przyjmijmy, że samica rodzi średnio m młodych. A więc córki dają po m wnuków, syn – x*m (dobór wsobny pomijamy, niech to będą porządne słonie morskie). W sumie mamy xm + zm. Na jedno młode mamy (xm + zm)/(1+z)
• Samica rodzi same samice. Każda ma m potomstwa. Na jedno młode mamy m wnuków.
• Samica rodzice same samce. Każdy ma x*m potomstwa. W sumie xm na dziecko.

Która będzie miała największe dostosowanie? W pierwszym przypadku (xm+zm)/(1+z) = m(x+z)/(1+z). Więcej niż w drugim. Przy założeniach opisujących rozważany przez nas skład populacji (x+z)/(1+z) < x. Największy sukces osiągnie 3 samica. Upowszechni się przewaga samców wśród potomstwa. Skład populacji zacznie się zmieniać. Do czasu, aż osiągnięta zostanie równowaga. Przy założeniu jednakowej energii potrzebnej do odchowania samca i samicy w populacji równowaga osiągnięta zostaje przy podobnych liczbach samców i samic. Tak jak się to obserwuje w naturze.

Ale zaraz, czy ewolucja nie prowadzi do utrwalania się strategii o najwyższym dostosowaniu? Tak, ale nie każda strategia może przetrwać. Populacja rzeczywiście osiągnęłaby w sumie najwyższe dostosowanie przy nierównych proporcjach płci. Była taka hipoteza, tzw. dobór grupowy – w tym ujęciu ewolucja działa na grupy. Jest to pogląd kontrowersyjny. Niektórzy biolodzy, jak Dawkins, w ogóle podważają istnienie takiego poziomu doboru. W „Samolubnym genie” pyta, na jaką właściwie grupę powinien działać dobór, jeśli przyjmiemy, że już na jakąś ma działać. Pyta przewrotnie, czy może kierując się doborem grupowym, lew powinien zrezygnować z polowania na antylopę, kierując się dobrem całej grupy ssaków? A jeśli już dobór grupowy istnieje, to działa słabo. Na poziomie indywidualnym dane osobniki i ich geny osiągną większe dostosowanie, realizując swój własny interes również na szkodę grupy. Często strategie gwarantujące grupie najlepsze dostosowanie po prostu nie mogą utrwalić się w populacji. Utrwalają się tylko strategie ewolucyjnie stabilne – czyli takie, które mogą wchodzić w warunkach ciągłych mutacji wprowadzających odmienne strategie w skład równowagi Nasha (tak, to ten od teorii gier).

Ewolucja generalnie bywa rozrzutna. Ogon pawia, poroża jeleni, kryzy ceratopsów, drogie perfumy… A te wszystkie walki o partnera? Nieważne są ponoszone przez jednostki koszty. Ważne, czy za ich pomocą geny mogą utrzymać się w populacji.

Marcin Nowak

Ilustracja: Słoń morski północny, Jan Roletto,  Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna, Wikimedia Commons,  domena publiczna

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 23

Dodaj komentarz »
  1. Piekne zdjecie 🙂

    – Gdy samice zaczna rodzic tylko samcow, bedzie coraz mniej samic, az w koncu niektore samce z braku partnerki nie beda mogly w ogole splodzic potomstwa, i w pewnym momencie dla samicy bardziej oplacalne stanie sie rodzic samice. Ale punkt rownowagi chyba bedzie zalezal m.i. od x oraz od tego jak x sie zmienia gdy zmienia sie sklad populacji?
    – Model daje mozliwosc wplywania na plec potomstwa tylko samicom
    – Jesli slonie morskie zaczna zabijac nierozplodowych samcow, teoretycznie powinno im byc lepiej, bo z punktu widzenia odrzutu genow nie bedzie roznicy, a pozywienia dla pozostalych bedzie wiecej.

  2. Chyba ze dodamy samcom dodatkowe funkcje, jak np obrona stada, i wtedy nie bedzie mozna w ogole obliczac ile ich „powinno” byc.

  3. -> Chyba ze dodamy samcom dodatkowe funkcje, jak np obrona stada, i wtedy nie bedzie mozna w ogole obliczac ile ich „powinno” byc.

    Ciekawe spostrzezenie 🙂 ale to takie rozwiazanie tez sie prosi o klopoty

    Eunuchs in Ancient China :

    Very often the eunuchs encouraged and made worse political factions, which damaged the unity of the government. Eunuchs are charged with playing a major part in the fall of the Han Dynasty (206 BCE – 220 CE).

    https://www.ancient.eu/article/1109/eunuchs-in-ancient-china/

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. Co sie dzieje z instynktem zachowania gatunku u samcow bez samic? Po co jest on im potrzebny?

  6. Na źle zadane pytanie nie będzie mądrej odpowiedzi.

  7. Odpowiedz nie musi byc madra. Wystarczy ze bedzie chociaz troche zabawna. To ze instynkt nie zostaje zaspokojony jest faktem a jaki ma to wplyw na osobnika nie zostalo do tej pory przebadane. U ludzi zakonnicy i zakonniczki sa ciekawym pod tym wzgledem materialem do badan smierci ludzkiego genomu.

  8. Nie potrafię dać żądnej odpowiedzi na pytanie ‚Po co?’. W biologii nie ma ‚Po co?’, jest ‚Dlaczego?’

  9. Instynkt zachowania gatunku niepotrzebnie stymuluje osoby pozbawione potomstwa do bezmyslnej aktywnosci ekonomicznej.

  10. A ja ciągle czekam na wyjaśnienie, co to jest „instynkt zachowania gatunku”. Słyszałem o samozachowawczym, ale o tym, żeby instynktownie kochać Chińczyków, Indian czy Maorysów to jeszcze nigdy.
    I jeszcze to „niepotrzebne stymulowanie”. A czy istnienie jest w ogóle potrzebne?

  11. @Sławomirski.
    Trzy zagadki w jednym zdaniu. Please explain.

  12. Obawiam się, że nie ma czegoś takiego, jak instynkt zachowania gatunku.

  13. Instynkt posiadania potomstwa czy zachowania gatunku. Instynkt prokreacji. Sila biologiczna wymuszajaca zachowanie prowadzace do posiadania dzieci. Prosze nie mylic tego z zaspokojeniem seksualnym. Pragnienie posiadania potomstwa nawet za cene wlasnego zdrowia wbrew instynktowi samozachowawczemu jest nam znane od poczatku naszej mizernej egzystencji na trzeciej planecie od Slonca.

  14. Posiadanie potomstwa a zachowanie gatunku do 2 różne rzeczy. Nie ma żadnej siły biologicznej wymuszającej zachowania prowadzące do posiadania dzieci.

  15. To co napewno istnieje to poped seksualny. A czy inne zwierzeta, oprocz nas, maja pragnienie posiadania potomstwa, nie mamy jak sie dowiedziec.

  16. Obawiam się, że do pragnienia posiadania potomstwa trzeba by mieć w umyśle po pierwsze reprezentację potomstwa, po drugie reprezentację przyszłości. To dosyć znacznie ogranicza możliwość istnienia pragnienia potomstwa.

  17. Co nie zmienia faktu ze raczej nie mamy jak sie dowiedziec.

    Ciekawe zagadnienie – czy pragnienie posiadania czegos czego sie aktualnie nie ma koniecznie implikuje reprezentacje przyszlosci? Nie jestem pewna: jest roznica miedzy pragnieniem (odczuwanym w danym momencie, tz terazniejszosci), a planowaniem.

    Nb., niektora zwierzeta umieja planowac.

  18. Ale bez reprezentacji oderwanych od desygnatu się nie obejdzie.

  19. Zgoda. Ale nie ma powodu sadzic ze te istnieja tylko u nas.

    U roznych zwierzat istnieje concept learning.

  20. Jeszcze moze byc wspomnienie poprzedniego miotu i zwiazanych z tym oksytocynowych przyjemnosci

  21. Wątpię czy pstrąg składając ikrę kieruje sie „checią przedłużenia gatunku” czy aby tylko „checia posiadania potomstwa”?
    Dla wielu ludzi zaspokojenie popędu seksualnego jest jednym z celów zycia. Konsekwenca tego – czyli tzw „bachor” przychodzi później i czesto niespodziewanie.
    Dla Polaków jest jeszcze jeden stymulant: becikowe oraz 500+.
    Powstaje pozytywne sprzężenie zwrotne: więcej pieniążków dla tatusia, wiecej wódeczki, więcej seksu, więcej dzieci, więcej pieniążków itd.

  22. @obserwer
    Konsekwencja […] przychodzi później i czesto niespodziewanie.
    Zapewne wiekszosc zwierzat w ogole nie zdaje sobie sprawy ze zwiazku miedzy jednym a drugim. Antropolog B. Malinowski twierdzil nawet ze natknal sie na grupe ludzka ktora nie odkryla tego zwiazku (choc wielu uwaza ze w tym wypadku sie pomylil).

  23. Najpierw jedne hormony „przymuszają” do zachowań prokreacyjnych, potem inne – do ewentualnej opieki nad potomstwem, czasem aż do jego samodzielności 🙄
    Moja 14-letnia kotka urodziwszy ostatnie młode (jedna sztuka) zwyczajnie je porzuciła i poszła na spacer. Później trzeba ją było niemal przymuszać do wykarmienia kociątka do czasu, aż małe zacznie samodzielnie jeść.
    9-letni kocur chyba z ulgą przyjął kastrację przy okazji „łatania” ran otrzymanych w dorocznych marcowych walkach. Od ośmiu lat żyje sobie spokojnie, przestał się filcować, nie utył (wbrew obawom), ze spacerów nie wraca zdeprymowany, poturbowany i obsikany przez inne kocury… Same zalety 😉

  24. Panie Marcinie, proszę mi wybaczyć OT, ale nawiązując do powyższej Pana wypowiedzi: znani są mi przedstawiciele nauk humanistycznych, którzy na pytanie „dlaczego”, stawianego na potrzeby ewolucyjnego wyjaśnienia omawianego zjawiska, piekli się, tak jakby zgwałcono im cały, bezcelowy wszechświat. Bardzo zgrabnie wyjaśnił to Dawkins w „Rzece genów” – pytanie „Dlaczego?” jest po prostu utylitarne i popycha do wyjaśniania zjawisk na płaszczyźnie doboru. To tak tylko, gdyby ktoś znowu wściekł się, dlaczego biolog pyta „dlaczego u mikroorganizmów występuje apoptoza”. 😉

    Natomiast do pytania „po co?”, polecam wypowiedź Richarda Feynmana, zapytanego w niefortunny sposób przez dziennikarza:
    https://www.youtube.com/watch?v=fZjNJy9RJks

    P.S. Być może pytanie, które pada w jednym z komentarzy „czym kieruje się pstrąg?” jest źle zadane. Pstrągiem wszakże kierować mogą jego geny, dla celów własnej propagacji, w maszynie – pstrągu – jaką na te potrzeby sobie zbudowały 😉

    Serdeczne pozdrowienia

css.php