第六章 基因种族 · 2(1/2)
如果一个个体能够肯定某人是他的同卵孪生兄弟或姐妹,他关心这个孪生兄弟或姐妹的福利应当和关心自己的福利完全一样。任何操纵孪生兄弟或姐妹利他行为的基因都同时存在于这一对孪生兄弟或姐妹体内。因此,如果其中一个为援救另外一个的生命而英勇牺牲,这个基因是能够存活下去的。九带犰狳(ne-banded aradillos)是一胎4只的。我从未听说过小犰狳英勇献身的事迹。但有人指出它们肯定有某种强烈的利他行为。如果有人能到南美去一趟,观察一下它们的生活,我认为是值得的。[]
[]关于犰狳我还没有听到过任何前沿进展,但对另外一组“克隆”动物——蚜虫的研究却传来佳音。长期以来,我们都知道蚜虫(也就是青梅子)既可以无性繁殖,也可以有性繁殖。如果你在某个植株上发现了一堆蚜虫,那么很有可能它们都是同一个母本的复制品。而旁边的植株上可能就是另一个母本的复制品了。理论上这种情况是很适合近亲选择的利他基因的进化。但直到1977年,人们一直都没有发现蚜虫的利他主义实例。但就在那一年,青木滋之在日本的一个蚜虫种属内发现了一种不育的“士兵”,但那时我已经来不及将其加入书的第一版了。青木在此之后又在数个不同种属里都发现了相同的现象,并且他也有足够证据证明不同的蚜虫种群里至少有四个独立进化出了同样的现象。
下面就简要介绍一下青木的发现。蚜虫“士兵”属于一个完全不同的阶级,就像蚂蚁这类传统群居昆虫里的阶级一样。他们是无法发育成熟的幼虫,因而是不育的。无论是外观还是行为,这些士兵都和他们那些非士兵同伴不同,尽管他们有着完全相同的基因。士兵通常会比非士兵大;它们有一对超大的前肢,这使得它们看上去就像是蝎子;它们头顶还有一个朝前生长的尖角。它们运用这些武器与可能的捕食者战斗并杀死对方。在整个战斗中,它们很可能会死亡,但就算不死,我们仍然应该正确地认识到它们的遗传利他性,因为它们不可能生育。
回到自私的基因,这里有些什么启示呢?青木并没有清楚地指出是什么决定了哪一些个体成为不育的士兵,哪一些能够正常繁殖的。但我们可以很肯定地说这是由于外部环境而不是基因上的不同。这很显然,因为任何一个植株上的不育士兵和正常蚜虫都携带有完全相同的基因。然而,肯定有一个负责根据环境变化在两种发育路线上切换的基因。为什么自然选择会倾向于这些基因,甚至不管它们中有一些会留在那些不育的士兵体内而不可能向下传递了?因为正是由于那些士兵,同样的基因才能够在可以繁殖的非士兵体内加以保存。这个原因和其他群居昆虫一样(参见第十章),除了在其他群居昆虫诸如蚂蚁或白蚁中,不育的“利他者”体内的基因只有统计学上的几率去帮助那些在可以繁殖者体内相同的基因。蚜虫的利他者基因之所有享有这种确定性,而不是统计学的可能性,是因为蚜虫士兵和她们为之而战的可以繁殖的姐妹是克隆副本的关系。从某种意义上来说,青木的蚜虫为阐释汉密尔顿理论提供了一个最简洁的活体样本。
那么,蚜虫有资格进入真正的群居昆虫俱乐部吗?传统上讲,那只是蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和白蚁们的阵地。保守的昆虫学家会对其进行百般阻拦。例如它们没有一个长命的老女王。进一步说,作为一个真实的克隆体,蚜虫们并不比你们体内的细胞显得更加的“社会化”。我们可以认为仅有一个单独的动物在以那株植物为食,只是碰巧它的身体分成了分离开的蚜虫。就像是人体内的白细胞,其中一些蚜虫扮演起了特殊的防御角色。如果继续争辩,“真正的社会性”昆虫尽管不是同一生物体的一部分,仍然能够展开合作;而青木的蚜虫间的合作仅仅是因为他们都属于同一个“生物体”。我觉得这种文字游戏太无聊了。对我来说,只要你能够了解蚂蚁间、蚜虫间以及人体细胞间发生了什么,你可以随意决定它们是社会性与否。就我自己的喜好,我有充分的理由把青木的蚜虫叫做社会性生物体,而非一个生物体的组成部分。因为一个蚜虫个体就能表现出很多单个生物体的关键特征,而一群蚜虫克隆的组合却没有这些特征。这个观点在《延伸的表现型》中得到了拓展,相关章节是“重新发现那个生命体”,同样,现在这本书的新章节《基因的延伸》(the long reach of the ne)中有相关内容。
我们现在可以看到,父母之爱不过是近亲利他行为的一种特殊情况。从遗传学的观点来看,一个成年的个体在关心自己父母双亡的幼弟时,应和关心自己的子女一样。对他来说,小弟弟和子女的亲缘关系指数是完全一样的,即1/2。按照基因选择的说法,种群中操纵个体表现大姐姐利他行为的基因和操纵个体表现父母利他行为的基因应有同等的繁殖机会。事实上,从几个方面来看,这种说法未免过分简单化,我们在下面将要谈到,而且在自然界里,兄弟姐妹之爱远不及父母之爱来得普遍。但我要在这里阐明的一点是,从遗传学的观点看,父母/子女的关系并没有比兄弟/姊妹关系来得特殊的地方。尽管实际上是父母把基因传给子女,而姐妹之间并不发生这种情况。然而,这个事实与本问题无关。这是因为姐妹两个都是从同一个父亲和同一个母亲那里继承相同基因的全似复制品。
有些人用近亲选择(k selection)这个名词来把这种自然选择区别于群体选择(群体的差别性生存)和个体选择(个体的差别性生存)。近亲选择是家族内部利他行为的起因。关系越密切,选择越强烈。这个名词本身并无不妥之处。但不幸的是,我们可能不得不抛弃它,因为近年来的滥用已产生流弊,会给生物学家在今后的许多年代里带来混乱。威尔逊(e o wiln)的《社会生物学:新的综合》一书,在各方面都堪称一本杰出的作品,但它却把近亲选择说成是群体选择的一种特殊表现形式。书中一张图表清楚地表明,他在传统意义上,即我在第一章里所使用的意义上,把近亲选择理解为“个体选择”与“群体选择”之间的中间形式。群体选择,即使按威尔逊自己所下的定义,是指由个体组成的不同群体之间的差别性生存。诚然,在某种意义上说,一个家族是一种特殊类型的群体。但威尔逊论点的全部含义是,家族与非家族之间的分界线不是一成不变的,而是属于数学概率的问题。汉密尔顿的理论并没有认为动物应对其所有“家族成员”都表现出利他行为,而对其他的动物则表现出自私行为。家族与非家族之间并不存在着明确的分界线。我们没有必要决定,譬如说,第二代堂兄弟是否应列入家族范围之内。我们只是预计第二代的堂兄弟接收到利他行为的概率相当于子女或兄弟的1/16。近亲选择肯定不是群体选择的一个特殊表现形式,[]它是基因选择所产生的一个特殊后果。
[]群体选择和近亲选择之间的混淆从来就没有消失过,反而可能愈演愈烈。我加倍地想要强调这一点,但有个小小的例外。由于不严谨的措辞,我在本书第一版102页开头留下了一个非常小的谬误。我在初版中写到(这是我这一版少有的几处文字上的改动之一):“我们只是认为第二代的堂兄弟可以接受的利他行为相当于子女或兄弟的1/16。”正如s奥尔特曼(s altann)指出的那样,这显然是错误的。这个错误并不是出在我想要争辩的那个关键。如果一个利他主义动物有一个蛋糕想要分给它的亲戚们,没有任何理由相信它需要给每个亲戚一块蛋糕,也不可能保证蛋糕的大小是由关系的亲疏而决定的。事实上,这听上去可能有些荒谬,但该种群的所有成员,更别提其他种群,都至少是它的远亲。因此,它们每一个都应该来讨要一块仔细称过的蛋糕!与之相反,如果附近就有一个近亲,就没有必要去给远亲哪怕一点蛋糕。在其他一些复杂因素诸如回报递减法则的作用下,整个蛋糕都应该给予关系最近的那个亲戚。显然我想要说的是“我们只是预计第二代堂兄弟接收到利他主义行为的概率相当于子女或兄弟的1/16”,这也是现在书中所采用的话。
威尔逊关于近亲选择的定义有一个甚至更为严重的缺陷。他有意识地把子女排除在外:他们竟不算近亲![]他当然十分清楚,子女是他们双亲的骨肉,但他不想引用近亲选择的理论来解释亲代对子代的利他性关怀。他当然有权利按照自己的想法为一个词下定义,但这个定义非常容易把人弄糊涂。我倒希望威尔逊在他那本立论精辟的具有深远影响的著作再版时把定义修订一下。从遗传学的观点看,父母之爱和兄弟/姐妹的利他行为的形成都可以用完全相同的原因来解释:在受益者体内存在这个利他性基因的可能性很大。
[]我表达了我的意愿,希望e o 威尔逊能在未来的作品中改变他对近亲选择的定义,也包括把子女算作是“近亲”。我很高兴地在这里汇报,我并不是要说这是我的功劳,但在他的《论人性》(on huan nature)里,那句有问题的短语,“除了子女以外”,终于被省略啦。他补充到,“尽管亲属的定义包含了子女,但当我们使用近亲选择一词时,至少需要其他亲属也受到相关影响,例如哥哥,姐姐,或是父母。”这很不幸地成为了现在生物学家通常用法的真实写照,也反映出很多生物学家缺少去理解近亲选择究竟是什么的勇气。他们还是错误地认为亲属关系是深奥且多余的,超越了通常意义上的“个体选择”。但并不是这样的,亲属关系严格遵从新达尔文主义的基本假设,就如同黑夜过后就一定是白天。
我希望读者谅解上面这个有点出言不逊的评论。而且我要赶快调转笔锋言归正传。到目前为止,我在一定程度上把问题过分简单化了,现在开始,我要把问题说得更具体一些。我在上面用浅显易懂的语言谈到了为援救具有一定亲缘关系的一定数目的近亲而准备自我牺牲的基因。显然,在实际生活中我们不能认为动物真的会清点一下它们正在援救的亲属到底有几个。即使它们有办法确切知道谁是它们的兄弟或堂兄弟,我们也不能认为动物在大脑里进行过汉密尔顿式的演算。在实际生活中,必须以自身以及其他个体死亡的统计学风险(statistical risks)来取代肯定的自杀行为和确定的“拯救”行为。如果你自己冒的风险是非常微小的话,即使是第三代的堂兄弟也是值得拯救的。再说,你和你打算拯救的那个亲属有朝一日总归都要死的,每一个个体都有一个保险精算师估算得出的“预期寿命”,尽管这个估算可能有误差。如果你有两个血缘关系同样接近的亲属,其中一个已届风烛残年,而另一个却是血气方刚的青年,那么对未来的基因库而言,挽救后者的生命所产生的影响要比挽救前者来得大。
我们在计算亲缘关系指数时,对那些简洁的对称演算还需要进一步加以调整。就遗传学而言,祖父母和孙子孙女出于同样的理由以利他行为彼此相待,因为他们体内的基因有1/4是共同的。但如果孙辈的预期寿命较长,那么操纵祖父母对孙辈利他行为的基因,比起操纵孙辈对祖父母利他行为的基因,具有更优越的选择条件。由于援助一个年轻的远亲而得到的纯利益,很可能超过由于援助一个年老的近亲而得到的纯利益(顺便说一句,祖父母的预期寿命当然并不一定比孙辈短。在婴儿死亡率高的物种中,情况可能恰恰相反)。
把保险统计的类比稍加引申,我们可以把个体看做是人寿保险的保险商。一个个体可以把自己拥有的部分财产作为资金对另一个个体的生命进行投资。他考虑了自己和那个个体之间的亲缘关系,以及从预期寿命的角度来看该个体同自己相比是不是一个“好的保险对象”。严格地说,我们应该用“预期生殖能力”这个词,而不是“预期寿命”,或者更严格一些,我们可以用“使自己的基因在可预见的未来获益的一般能力”。那么,为了使利他行为得以发展,利他行为者所承担的风险必须小于受益者得到的净收益和亲缘关系指数的乘积。风险和利益必须采取我所讲的复杂的保险统计方式来计算。
可是我们怎能指望可怜的生存机器进行这样复杂的运算啊![]尤其是在匆忙间,那就更不用说了。甚至伟大的数学生物学家霍尔丹(他在1955年发表的论文里,在汉密尔顿之前就作出了基因由于援救溺水的近亲而得以繁殖的假设)也曾说:“……我曾两次把可能要淹死的人救起(自己所冒的风险是微乎其微的),在这样做的时候,我根本没有时间去进行演算。”不过霍尔丹也清楚地知道,幸而我们不需要假定生存机器在自己的头脑里有意识地进行这些演算。正像我们使用计算尺时没有意识到我们实际上是在运用对数一样。动物可能生来就是如此,以至于行动起来好像是进行过一番复杂的演算似的。
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