社会性昆虫群落可以完成令人惊叹的复杂壮举,例如建造白蚁丘。然而,单个白蚁的生活以及它们之间的关系远非复杂:群体中的每个成员都有自己严格定义的角色,只要蚁后还活着,几乎就不会发生动乱。类似的沉默协议也支配着裸鼹鼠等哺乳动物物种的生活。一对夫妇生育幼崽,其他所有成员照顾它们,从而形成一种极其稳定、高效和成功的生存安排。
另一方面,其他一些哺乳动物的社会生活要复杂得多;个体为了在各自的等级制度中获得更高的地位而竞争——有时甚至会使用暴力——采用误导性的行为策略,甚至结成政治联盟来对抗竞争对手。为什么有些哺乳动物作为社会成员表现得如此良好,而另一些哺乳动物却会制造如此多的麻烦?最近发表在《生态学通讯》杂志上的一项针对数十种社会性哺乳动物物种的分析可能有助于解释正在发生的事情。
马克斯·普朗克进化人类学研究所的动物学家迪特·卢卡斯和剑桥大学的蒂姆·克拉顿-布罗克在科学文献中搜寻了各种社会性哺乳动物群体成员之间平均遗传相关性水平的详细信息。他们使用了一种基于这些动物在DNA可变区域中共享的遗传变异量的度量方法,这些区域不编码基因,因此在很大程度上不受自然选择的影响,这使得它们比可能正在进化的区域更能指示亲缘关系。
支持科学新闻事业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
研究人员发现,在合作繁殖物种中,群体成员(其中只有一对繁殖,例如裸鼹鼠、猫鼬和海狸)的一致比那些形成更复杂社会关系的哺乳动物物种(例如黑猩猩、大象、鬣狗和海豚)的群体成员亲缘关系更近。
但这难道不是可以预料的吗,如果它们的所有后代都来自同一对父母?
是的,卢卡斯说,合作繁殖会自我强化。但他认为,它只有在群体成员已经密切相关的情况下才有可能出现;他推断,如果那些幼崽是亲属,那么让哺乳动物照顾其他幼崽的基因更有可能传递到下一代。因此,他认为亲缘关系很可能是合作繁殖的原因,而不是结果。
那么哺乳动物如何识别亲属呢?“它们通常依赖于非常基本的线索,”卢卡斯说,“例如一起长大的历史。因此,其他动物只是被认为是近亲或非亲属。”合作繁殖者似乎特别关注这些线索。“在猫鼬中,占优势的雌性知道,当她还在怀孕时,周围的任何幼崽都不是她自己的,”他解释说,并补充说她经常会亲自消灭这些幼崽。然而,一些合作繁殖的獴科雌性已经开发出一种狡猾的方法来避免这种情况:“多只雌性可能会在同一小时内在同一个洞穴中分娩,”卢卡斯说,“这样就没人知道自己的后代,也没有幼崽被杀死。”
卢卡斯补充说,分娩的时间实际上可能首先解释了亲缘关系的程度,这是他希望在未来的工作中探索的内容。“群体成员可能[在物种中]亲缘关系更近,其中雌性一次产下大量幼崽,形成兄弟姐妹群,”他解释说。这种计划生育在食物仅在某些时期丰富的季节性环境中可能更为常见。在没有这种变化的地方,雌性可能会选择一次抚养一个幼崽,通常来自不同的父亲。
卢卡斯说,当每个人都有亲缘关系并且只有一对繁殖时,生活就非常简单。猫鼬或裸鼹鼠的行为要么是优势个体,要么是从属个体;只要优势配偶还在,并且没有其他人怀孕,暴力就相对罕见。“只有当优势个体死亡时,才可能发生激烈的攻击,动物通常会被杀死,”他指出。但如果你是黑猩猩或鬣狗,联盟会发生变化,等级地位大部分时间都受到威胁——因此必须时刻保持警惕。
这可能就是为什么在卢卡斯和克拉顿-布罗克的分析中,群体成员之间较低的亲缘关系水平似乎不仅与更高的暴力水平有关,而且与更高的脑力有关。这个想法可能会让一些人感到惊讶,因为其他科学家已经假设,如果像人类一样,个体帮助他人照顾幼崽,物种更有可能进化出更高的智力。卢卡斯认为,这个想法从来都不太符合研究猫鼬等物种的研究人员的观点。
正如卢卡斯所说,“猫鼬显然不聪明”。“它们几乎所有问题的解决方案都是挖掘。”因此,更复杂的头脑的需求可能更有可能通过我们与黑猩猩和其他生活在群体中的哺乳动物(其成员亲缘关系不那么密切)共有的复杂关系来解释。
曼彻斯特大学的进化生物学家苏珊娜·舒尔茨研究了社会生活与大脑进化之间的联系,她同意生活在由高度或几乎没有亲缘关系的个体组成的群体中的动物所面临的挑战截然不同。“我认为这种区分非常重要,而且这项分析对讨论做出了巨大贡献,”舒尔茨说。“不仅是关于社会复杂性的本质,而且是关于合作的进化。”
然而,当应用于我们自己的物种时,这种区分变得更加模糊。卢卡斯补充说,人类是非同寻常的,因为我们的社会生活似乎结合了两全其美的优点。像黑猩猩一样,我们与家庭以外的人建立了复杂的关系。我们甚至照顾他们的孩子——这是黑猩猩永远不会做的事情,而裸鼹鼠只为亲属做。但像社会性昆虫一样,我们在如此大的规模上合作,以至于我们可以完成小群体永远无法完成的事情。
哥本哈根大学研究社会性昆虫的进化生物学家雅各布斯·布姆斯玛说,“唯一可能解释这一点的力量是文化”,他同意动物“基本上有两种社交方式”。这可能就是为什么对人类来说,养育一个孩子需要一个村庄。