Гіпотеза: допомагати один одному нас змушують бактерії

Хто знає, може, допомагаючи іншим, ти передаєш їм «мікроби альтруїзму»?

Чому люди готові безкорисливо допомагати іншим і навіть приносити власне благополуччя в жертву? Вчені пояснюють виникнення альтруїзму по-різному. Одні кажуть, що насправді Homo Sapiens завжди прораховують потенційні вигоди, інші - що здатні на турботу мають більше шансів передати свої гени нащадкам. Дослідники з Тель-Авівського університету (івр. .  . головну роль у розвитку альтруїстичної поведінки могли зіграти мікроб Свої міркування вони виклали в журналі Nature Communication

Широко відомі три основні теорії виникнення альтруїзму. Теорія родинного відбору говорить, що виявляючи турботу про нащадків, люди егоїстично рятують власні гени. Немає альтруїзму - дитинчі гинуть - гени передати не вдається. Той же принцип працює для інших родичів, наприклад братів і сестер. Теорія соціального обміну передбачає, що люди схильні прораховувати вигоди і допомагають з розрахунком на відповідну допомогу коли-небудь у майбутньому. А згідно теорії групового відбору, вся справа в тому, що групи, члени яких можуть пожертвувати собою заради загального блага, мають більше шансів на виживання.

Всі ці гіпотези ставлять на перше місце людини або її гени. Цього разу дослідники спробували подивитися на питання з іншого боку. «Я думаю, що найважливіший аспект цієї роботи в тому, що вона переносить фокус з тварин (людей), які здійснюють акт альтруїзму, на мікробів, що живуть в їх організмі», - говорить один з авторів дослідження Лілах Хадані (Lilach Hadany). Вченим вже відомі випадки, коли мікроорганізми впливали на поведінку господарів. Наприклад, вірус сказу робить носіїв агресивними, а деякі плазміди змушують бактерії виробляти потрібні їм речовини.

У статті дослідники описали гіпотетичний різновид мікробів, які передаються від однієї особи до іншої при близькому фізичному контакті. Мікроорганізми змушують господарів допомагати іншим, тому що це підвищує їхні власні шанси на виживання. Мікроби передаються горизонтально (між людьми) і вертикально (від батька до дитини) і таким чином швидко поширюються в популяції - це-то і призводить у підсумку до появи альтруїзму.

Щоб показати, як ідея спрацює на практиці, вчені створили комп'ютерну модель. Вона описує популяцію безстатевих істот, в організмі яких живе один з двох видів мікробів - альфа або бета. Мікроби альфа змушують господарів допомагати іншим, а бета ніяк не поведінка не впливають. Кожна особина з однаковою ймовірністю може вступити в контакт з будь-якою іншою, але тільки один раз. Іноді вона передає іншій суті альфа або бета-мікробів. Після цього особина розмножується, а мікроорганізми передаються нащадкам. Альтруїсти в процесі «спілкування» приносять іншому «вигоду», а самі платять деяку «ціну». Взаємодію між господарями різних видів мікробів вчені описали за допомогою матриці виплат, аналогічної «дилемі ув'язненого»:

Вступаючи в контакт з собі подібними, володарі альфа-мікробів і платять «ціну», і отримують вигоду. Вступаючи в контакт з егоїстичними бета-мікробами - тільки втрачають. Вступаючи в контакт з альфою, бета виграє, а зустрічаючись з іншою бетою - нічого не втрачає і не набуває.

 

α

β

α

вигода - ціна

− _ Ціна

β

вигода

0

Дослідники почали змінювати параметри моделі та експериментувати. Спочатку вони відтворили «ідеальні» для альфа-мікробів умови, в яких мікроорганізми передаються нащадкам у 100% випадків. Потім знизили цю ймовірність - тепер дитинчі могли випадковим чином отримати мікроби з популяції. Іншого разу істот на додачу наділили генами, які викликали альтруїстичну поведінку або ніяк на неї не впливали. Крім того, ситуація, при якій кожен може поспілкуватися з кожним, не дуже реалістична, тому в одному з експериментів біологи врахували просторовий розподіл особин. Вони могли контактувати тільки з сусідами, а після завершення всіх взаємодій розмножувалися.

Результати експериментів показали, що альфа-мікроби поширюються в популяції і «несуть добро» в будь-якій ситуації, навіть якщо спочатку їх дуже мало (не більше 5%). Співставляючи «генетичний» і «мікробний» альтруїзм, дослідники виявили, що гени «розходяться» серед населення набагато гірше. Причому мікроорганізмам це не заважало - вони продовжували заражати все більше особин. Вся справа в тому, що, на відміну від мікробів, гени не можуть передаватися горизонтально. Іноді генам вдавалося закріпитися в популяції, але мікроорганізмам зробити це було набагато простіше.

Дослідники вважають, що їхня теорія може пояснити деякі нераціональні, на перший погляд, акти альтруїзму. Наприклад, співпраця особливостей різних видів і той факт, що деякі тварини піклуються про чужих дитинчат. У ситуації, яку описали вчені, альтруїзм може вижити навіть тоді, коли істоти зустрічаються тільки один раз або не впізнають один одного. Згідно з теорією соціального обміну альтруїзм без впізнавання і періодичного спілкування просто не зміг би розвинутися.

Ця цікава і неоднозначна гіпотеза не тільки відповідає на існуючі питання, а й викликає нові. Якщо припустити, що вона вірна, як на поведінку людини можуть вплинути антибіотики або молочні продукти? Чи може у людини розвинутися стійкість до бактерій альтруїзму? Як альфа-мікроби взаємодіють з іншими мікроорганізмами? «Наші теоретичні прогнози потребують експериментального підтвердження», - визнають автори статті. Хтось знає, що релігійні ритуали дійсно з "явилися завдяки паразитичним мікроорганізмам.