Raudonoji karalienė — evoliucijos principas: lytinė atranka ir koevoliucija
Raudonoji karalienė: lytinė atranka ir koevoliucija — kaip evoliucija formuoja ginklavimosi varžybas ir žmogaus prigimtį.
Raudonoji karalienė - tai Leigh Van Valeno evoliucijos teorijos, o vėliau ir Matto Ridley knygos pavadinimas. Terminas tapo biologinės teorijos metafora, apibūdinančia tokią situaciją, kai organizmai turi nuolat adaptuotis vien tam, kad neišliktų prastesnėse pozicijose nei kiti.
Šis terminas kilo iš Raudonosios karalienės lenktynių Lewiso Carrollo romane "Pro žiūronus". Raudonoji karalienė pasakė: "Reikia bėgti, kiek tik gali, kad išliktum toje pačioje vietoje." Iš ten kilęs principas dažnai apibūdinamas taip:
Evoliucinei sistemai reikia nuolat tobulėti, kad ji išlaikytų savo tinkamumą, palyginti su sistemomis, su kuriomis ji evoliucionuoja kartu.
Ką reiškia šis principas biologijoje?
Van Valeno hipotezė dažniausiai vartojama dviem susijusiems reiškiniams paaiškinti:
- Kodėl išlieka lytinis dauginimasis: lytis kuria genetinę įvairovę, kuri padeda populiacijoms sekti nuolat besikeičiančius parazitų ir patogenų iššūkius. Taip lytinė reprodukcija duoda trumpalaikį pranašumą kintančioje biotinėje aplinkoje.
- Koevoliucinės ginklavimosi varžybos: rūšys, kurios tarpusavyje sąveikauja (pvz., šeimininkai ir parazitai, plėšrūnai ir grobis), nuolat keičia adaptacijas viena kitos atžvilgiu – tad pokyčiai nesibaigia ir vyksta „ratilėtai“.
Van Valen ir Ridley požiūriai
Knygoje Van Valeno idėja apie koevoliuciją buvo išplėtota iki platesnės diskusijos apie lytinę atranką. Jis teigė, kad kai kurių organizmų požymių evoliuciją geriausiai suprasti atsižvelgiant į jų santykinį pranašumą prieš kitas, kartu evoliucionuojančias linijas. Vėliau Matto Ridley (populiariosios mokslo literatūros autorius) išplėtė ir pritaikė Raudonosios karalienės idėją platesnėms žmogaus elgsenos ir lytinės atrankos temoms: jis aiškino, kaip daugelis žmogaus prigimties bruožų galėjo formuotis per nuolatinę konkurenciją dėl porų ir reprodukcinio sėkmingumo.
Empiriniai pavyzdžiai ir bandymai
Raudonosios karalienės hipotezė turi įvairaus stiprumo empirinį palaikymą. Keli žinomi pavyzdžiai:
- Šnelių ir jų parazitų santykiai: kai kuriais atvejais seksualinės populiacijos išlieka ar dominuoja ten, kur parazitinė našta yra didesnė, o tai atitinka hipotezę, kad lytis padeda kovoti su parazitais.
- Laboratoriniai eksperimentai su mikrobais ir DNR kintamumu parodė, kad spartesnė evoliucija ir genetinė maišymasis gali būti naudingi esant dinamiškai konkurencinei aplinkai.
- Viruso antigenų kaita (pvz., gripas) ir bakterijų atsparumo vystymasis iliustruoja nuolatinį „ginklų“ ir „apsaugų“ vystymąsi tarp parazitų/ligų ir jų šeimininkų.
Kada ir kaip veikia Raudonosios karalienės mechanizmas?
Matematiniai modeliai rodo, kad lytinė reprodukcija yra labiausiai naudinga tada, kai:
- parazitai ar konkuruojančios rūšys kinta greitai;
- yra tanki ir intensyvi sąveika tarp rūšių (didelė tarpusavio priklausomybė);
- genetinė įvairovė leidžia greičiau atsirinkti palankius derinius.
Tuo pačiu Raudonosios karalienės hipotezė nėra vienintelė paaiškinanti lyties evoliuciją – yra ir alternatyvių idėjų, pvz., „painiavos banko“ (Tangled Bank) hipotezė, kur diversifikacija naudinga dėl išteklių skirtumų aplinkoje.
Kritika ir ribotumai
Nors Raudonosios karalienės idėja yra intuityvi ir plačiai panaudojama, ji turi ir kritikų. Kai kurie pastebėjimai:
- ne visuomet koreliuoja empiriniai duomenys – ne visur, kur yra didelė parazitų našta, matyti aiški prefencija lytinėms populiacijoms;
- lytinės reprodukcijos kainos (pvz., „dvigubas“ lytinis sąnaudų efektas) yra didelės, tad reikia konkrečių sąlygų, kad lytis būtų laikytina pranašesne;
- hipotezė apibūdina procesą, bet ne visada nurodo konkrečius mechanizmus arba negalutinai paaiškina, kodėl vienos rūšys pasirinko seksualinį, o kitos – aseksualų kelią.
Reikšmė ir šiandien
Raudonosios karalienės principas išlieka svarbi koncepcija evoliucinėje biologijoje. Jis padeda suprasti, kodėl evoliucija gali būti nuolatinė ir kodėl tam tikros strategijos (pvz., genetinis maišymasis) gali išlikti ilgalaikėje perspektyvoje. Idėja turi taikymų ne tik biologijoje — ji vartojama ir informatikos modeliuose, epidemiologijoje, ir socialinių elgsenų tyrimuose, kur reikia paaiškinti nuolatines dinamines sąveikas tarp konkurentų.
Apibendrinant: Raudonoji karalienė primena, kad evoliucija dažnai yra lenktynės be finišo — organizmai privalo keistis nuolat, kad neprarastų santykinio pranašumo savo kintančioje ekologinėje ir genetinėje aplinkoje.
Lyties evoliucija
Seksas yra evoliucinė mįslė. Daugumoje lytinių rūšių patinai sudaro pusę populiacijos, tačiau jie tiesiogiai negimdo palikuonių ir paprastai mažai prisideda prie palikuonių išlikimo. Atrodo, kad paukščių ir žinduolių ši mintis mažiau teisinga. Jie dažnai padeda apsaugoti pateles ir kokiu nors būdu padeda po jauniklių gimimo. Todėl šie patinai tikrai padeda išgyventi savo palikuonims. Tačiau lytinis dauginimasis labai paplitęs paprastesnėse gyvybės formose, kur patinai neturi nieko bendra su savo palikuonimis.
Paleolitinėse žmonių populiacijose vyrai neabejotinai buvo labai svarbūs medžioklei ir apsaugai. Daugelis paukščių rūšių jauniklius augina kartu. Tačiau daugumos bestuburių rūšių jauniklių tėvai apskritai neaugina, lervos vystosi tarp planktono. Be to, daugelio stuburinių gyvūnų rūšių patinai ir patelės eikvoja išteklius, kad pritrauktų partnerius ir konkuruotų dėl jų. Lytinė atranka gali būti palanki požymiams, galintiems sumažinti organizmo tinkamumą, pavyzdžiui, ryškiaspalviai rojaus paukščių plunksnai, dėl kurios jie tampa geriau matomi plėšrūnams. Taigi lytinis dauginimasis atrodo labai neefektyvus.
Knyga pradedama nuo evoliucinio pasakojimo apie lytinius santykius ir ginama teorija, kad lytiniai santykiai, nepaisant jų kainos, klesti, nes mišrus paveldas kiekvienai kartai suteikia gynybinę "persvarą" prieš parazitus ir ligas. Pagrindinė to priežastis - lytinis dauginimasis didina populiacijos genetinę įvairovę. Tai labai padidina tikimybę, kad bent keli individai išgyvens plėšrūnų, parazitų ir ligų antplūdį. Evoliucijos teoretikai tai pripažįsta.
Ridley teigia, kad žmogaus intelektas yra lytinės atrankos rezultatas. Jis teigia, kad žmogaus intelektas gerokai viršija bet kokį išgyvenimo poreikį (su tuo visuotinai nesutinkama). Jis sako, kad mūsų intelektas yra tarsi povo uodega - lytinės atrankos produktas. Jis teigia, kad žmogaus intelektas pirmiausia naudojamas partneriams pritraukti, demonstruojant nuostabų sumanumą, žavesį, išradingumą ir individualumą. Tokiam požiūriui į intelektą pritaria ir Džefris Mileris (Geoffrey Miller). Idėjų apie lytinę atranką ir lyties evoliuciją istoriją aptaria Helena Cronin.
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra Raudonosios karalienės principas?
A: Raudonosios karalienės principas yra evoliucijos teorija, teigianti, kad tam, jog evoliucinė sistema išlaikytų savo tinkamumą, palyginti su sistemomis, su kuriomis ji evoliucionuoja kartu, būtina nuolatinė plėtra.
K: Kas sukūrė Raudonosios karalienės principą?
A: Raudonosios karalienės principą pirmasis pristatė Leigh Van Valen.
K: Kokia termino "Raudonoji karalienė" kilmė evoliucijos teorijoje?
A: Terminas "Raudonoji karalienė" kilo iš Lewiso Carrollo knygos "Through the Looking-Glass" (liet. "Per veidrodį"), kur Raudonoji karalienė sako: "Reikia bėgioti iš visų jėgų, kad išsilaikytum toje pačioje vietoje".
K: Kokius du reiškinius paaiškina Raudonosios karalienės principas?
A: Raudonosios karalienės principas paaiškina lytinio dauginimosi pranašumą individų lygmeniu ir nuolatines evoliucines ginklavimosi varžybas tarp konkuruojančių rūšių.
K: Apie ką kalbama Matto Ridlio knygoje "Raudonoji karalienė"?
A: Matto Ridlio knygoje "Raudonoji karalienė" (The Red Queen) perimama Van Valeno koevoliucijos idėja ir ji išplečiama aptariant žmonių lytinę atranką.
K: Kaip knygoje "Raudonoji karalienė" teigiama, kad žmogaus prigimtis yra evoliucijos produktas?
A: "Raudonojoje karalienėje" teigiama, kad nedaugelį žmogaus prigimties aspektų galima suprasti atskirai nuo sekso, nes žmogaus prigimtis yra evoliucijos produktas, kurį lemia lytinė atranka.
K: Kodėl, remiantis Raudonosios karalienės principu, evoliucinei sistemai būtinas nuolatinis vystymasis?
A: Kaip paaiškinta Raudonosios karalienės principe, evoliucinei sistemai būtina nuolatinė raida, kad ji išlaikytų savo tinkamumą, palyginti su sistemomis, su kuriomis ji evoliucionuoja kartu.
Ieškoti