http://elementy.ru/news/430155
<<<
Шимпанзе способны к бескорыстной взаимопомощи
13.03.06 | Биология, Александр Марков | Комментировать
Эксперименты с полуторагодовалыми детьми и молодыми шимпанзе показали, что и те и другие готовы бескорыстно помочь человеку, попавшему в затруднительную ситуацию, если только могут понять, в чем состоит трудность и как ее преодолеть. Бескорыстный альтруизм у шимпанзе впервые удалось зарегистрировать в строгом эксперименте. Прежние попытки такого рода оканчивались неудачей из-за того, что в ходе эксперимента, чтобы продемонстрировать альтруизм, шимпанзе должны были поделиться с кем-то пищей. На этот раз экспериментаторы не требовали от них столь ужасных жертв.
Многие животные (например, общественные насекомые) бескорыстно помогают близким родственникам; иногда заботятся и о неродственных особях, но такая помощь обычно подкрепляется непосредственной выгодой для помогающего. В обоих случаях альтруистическое поведение способствует выживанию и распространению «своих» генов в следующих поколениях, и потому поддерживается отбором.
Бескорыстная помощь неродственным особям встречается крайне редко. Многие ученые считают, что это свойство присуще только человеку, а у животных полностью отсутствует. Сотрудники института Эволюционной антропологии им. Макса Планка (Лейпциг, Германия) в серии экспериментов показали, что не только маленькие дети, еще не умеющие говорить, но и молодые шимпанзе охотно помогают человеку, попавшему в трудную ситуацию, причем делают это совершенно бескорыстно.
В опытах участвовали 24 ребенка в возрасте 18 месяцев и три молодых шимпанзе (трех- и четырехлетние). Дети и обезьяны наблюдали, как взрослый человек тщетно пытается справиться с какой-то задачей, и могли ему помочь, если у них возникало такое желание (но специально их к этому никто не подталкивал). Никакой награды за помощь они не получали.
Четыре вида задач, применявшихся в эксперименте
Категория задачи
Пример ситуации
«Не достать»
Человек случайно роняет карандаш, пытается поднять и не может – не дотягивается (эксперимент) или нарочно бросает и равнодушно смотрит (контроль)
«Физическое препятствие»
Человек хочет положить в шкаф пачку журналов, но «не догадывается» открыть дверцы и «врезается» в них (эксперимент), или пытается положить журналы на верх шкафа, врезаясь при этом в дверцы (контроль)
«Неправильный результат»
Человек кладет книгу на верх стопки, но она падает (эксперимент), или кладет рядом со стопкой (контроль)
«Неправильный способ»
Человек роняет ложку в маленькое отверстие и пытается через него же достать ее, «не замечая» большого отверстия в боковой стенке ящика (эксперимент) или нарочно бросает ложку в отверстие и не пытается ее достать (контроль).
Полуторагодовалые дети охотно помогали незнакомому человеку справиться с возникшей трудностью во всех четырех экспериментальных ситуациях (и не проявляли активности в контрольных экспериментах, где общая ситуация была похожей, но помощь не требовалась).
Шимпанзе вели себя точно так же, но лишь в одной из четырех ситуаций, а именно в первой, где и «цель» экспериментатора, которой он не мог достичь, и способ ее достижения были наиболее очевидны. По-видимому, в остальных трех ситуациях шимпанзе, в отличие от детей, просто не могли понять, в чем проблема — не могли «просчитать» цели экспериментатора, смысл его действий и результат, которого он хочет добиться.
В прежних экспериментах такого рода не удавалось зарегистрировать бескорыстное альтруистическое поведение у шимпанзе, потому что в этих экспериментах, чтобы продемонстрировать альтруизм, обезьяна должна была поделиться с экспериментатором (или другим шимпанзе) пищей. В природе шимпанзе активно конкурируют друг с другом за пищу и делиться не любят. Однако, как выяснилось, они готовы прийти на помощь постороннему, если речь идет об «инструментальных» задачах, не связанных с едой. Кстати, перед тем, как отдать экспериментатору оброненный им предмет, шимпанзе значительно дольше, чем дети, исследовали его и отдавали, только убедившись в его полной несъедобности.
Таким образом, бескорыстная взаимопомощь не является чисто человеческим свойством и зачатки такого поведения, по-видимому, имелись уже у общих предков человека и шимпанзе, живших около 6 млн лет назад. Дальнейшее развитие этих способностей в ходе эволюции наших предков, несомненно, сыграло огромную роль в становлении человеческого разума и социальности.
В «дополнительных материалах» к статье, представленных в интернете, имеются очаровательные видеоклипы, показывающие, как малыши и обезьянки «выручают» взрослых дядь и теть в различных трудных ситуациях.
Источник:
Felix Warneken, Michael Tomasello. Altruistic Helping in Human Infants and Young Chimpanzees // Science. 2006. V. 311. P. 1301-1303.
Александр Марков
<<<
http://elementy.ru/news/430139
<<<
Бактерии-альтруисты помогают своим сородичам-каннибалам себя съесть
27.02.06 | Генетика, Биология, Александр Марков | Комментировать
Расшифрован молекулярный механизм, регулирующий взаимоотношения в сообществе почвенных бактерий Bacillus subtilis. Их общественная жизнь полна драматизма: когда пищи становится недостаточно, одна половина бактерий убивает другую ядом. Погибшие служат пищей своим убийцам, которые не умирают от собственного яда благодаря особому защитному белку.
Группа ученых из Гарвардского университета в результате многолетних исследований выяснила генетическую подоплеку сложного социального поведения B. subtilis. Эти повсеместно распространенные почвенные бактерии относятся к числу наиболее хорошо изученных микроорганизмов. Геном «тонкой бациллы» прочтен еще в 1997 году. Его размер — 4 214 630 пар оснований, общее число генов — 4225, и функции большинства генов в общих чертах известны.
Этого, однако, недостаточно, чтобы понять механизмы, управляющие сложным поведением бациллы. Этот микроб, например, умеет при необходимости отращивать жгутики и приобретать подвижность; собираться в «стаи» (swarming behavior); принимать решения на основе химических сигналов, получаемых от сородичей; при этом используется особое «чувство кворума» (quorum sensing) — нечто вроде химического голосования, когда определенное критическое число поданных сородичами химических «голосов» меняет поведение бактерий. Мало того, B. subtilis способна собираться в многоклеточные агрегаты, по сложности своей структуры приближающиеся к многоклеточному организму.
В критической ситуации (например, при длительном голодании) бациллы превращаются в споры, устойчивые к неблагоприятным воздействиям, чтобы дождаться лучших времен. Но превращение в спору для B. subtilis — процесс дорогостоящий, требующий активизации около 500 генов, и эта мера приберегается на самый крайний случай. Ну а в качестве предпоследней меры в голодные времена микроб прибегает к убийству своих сородичей и каннибализму. Если, конечно, сородичей вокруг достаточно много, то есть плотность популяции высока. Если нет — тогда делать нечего, приходится превращаться в споры натощак.
Ученые выяснили, что при голодании у B. subtilis срабатывает особый генный переключатель, который может находиться лишь в одном из двух дискретных состояний (включено/выключено). «Переключатель» состоит из ключевого гена-регулятора Spo0A и нескольких других генов, которые взаимно активируют друг друга по принципу положительной обратной связи.
Активизация Spo0A приводит к целому каскаду реакций, в том числе к производству клеткой токсина SdpC, убивающего тех бацилл, у которых «переключатель» выключен. Тут вся хитрость в том, что голодание приводит к активизации Spo0A только у половины микробов. Погибшие клетки распадаются, высвободившиеся из них органические вещества всасываются убийцами. Если никаких перемен к лучшему так и не произойдет, они теперь, по крайней мере, будут превращаться в споры сытыми.
До сих пор было неясно, почему токсин убивает только тех бацилл, которые его не выделяют (то есть тех, у кого Spo0A не активирован). И вот что выяснилось. На мембране бацилл сидит защитный белок SdpI, выполняющий сразу две функции. Во-первых, он защищает клетку от токсина SdpC (просто хватает молекулы токсина и держит, не дает им ничего делать). Во-вторых, молекула белка SdpI, схватившая молекулу токсина, изменяется таким образом, что другой ее конец (торчащий из внутренней стороны мембраны) хватает и удерживает молекулы белка SdpR, функция которого состоит в том, чтобы блокировать производство защитного белка SdpI.
Таким образом, схватывание защитным белком молекулы токсина приводит к инактивации белка, тормозящего производство защитного белка. То есть чем больше будет токсина, тем больше клетка будет производить защитного белка. А как только токсин в окружающей среде закончится, молекулы SdpR перестанут инактивироваться, и производство защитного белка остановится.
По молекулярно-биологическим меркам это — крайне простой регуляторный каскад, проще некуда. Так бациллы защищаются от собственного токсина. А почему же бациллы с выключенным Spo0A оказываются незащищенными? Оказывается, синтез спасительного SdpI у них блокируется еще одним белком — AbrB. Отключить AbrB можно только путем включения Spo0A; поэтому клетки с выключенным Spo0A просто-напросто обречены.
На наш взгляд, самым интересным тут является даже не каннибализм бацилл-убийц, а альтруизм бацилл-жертв, которые отключают себе всё, что только можно, лишь бы помочь своим сородичам себя съесть.
Казалось бы, естественный отбор должен способствовать закреплению в потомстве признака «Spo0A включается при голодании» и отбраковывать особей с противоположным признаком. Действительно, ведь первые выживают и оставляют потомство, а вторые погибают, и так раз за разом, при каждой очередной голодовке. Однако генный «переключатель» упорно остается настроенным так, чтобы включаться при голодовке только в 50% случаев. Ведь если все особи в популяции захотят стать каннибалами, а жертвами — никто, то всё мероприятие потеряет смысл, есть будет некого. Интересы общества, как водится, оказываются выше личных, и каннибализм одних расцветает лишь благодаря альтруизму других.
Источник: C. D. Ellermeier, E. C. Hobbs, J. E. Gonzalez-Pastor, R. Losick. A Three-Protein Signaling Pathway Governing Immunity to a Bacterial Cannibalism Toxin // Cell. 2006. 124, 549–559.
Об эволюционных корнях альтруизма см. Главу 10 книги Р. Докинза «Эгоистичный ген», а также: А. Ярошенко. Эволюция стресса.