动物界一些物种具有社会性结构和行为,最为熟知的如蚂蚁、蜜蜂等一些社会性昆虫,当然,还有人类,及其他一些哺乳动物。 在社会性动物中,比如蚂蚁或蜜蜂,有些雌性个体终身扮演工人(利他行为)的角色,采集食物以及哺育蚁后或蜂后的后代(也就是这些个体的同辈),而她们自己却并不生育。按照自然选择理论,不能生育或低生育能力往往被看作适应度差。然而,自然界却实实在在的存在蚂蚁和蜜蜂这样的例子。那么社会性是如何进化来的呢?William Hamilton在1964年发表了划时代的论文 【参考1】 ,提出了亲缘选择学说 (kin selection)。其基本思想是:对于动物群体(家族)来说,个体之间存在亲缘关系,并共享部分基因(比如,亲代和子代之间以及子女之间享有50%的基因,以此类推),所以如果具有利他行为的个体的损失能够被其他亲缘个体存活及繁衍的收益弥补,社会性就可以进化并稳定存在。Richard Dawkins在1976年发表了《The Selfish Gene 自私的基因》一书,其中也有相应的论述。 说到社会性进化,必须提到的另一个人物是Edward O. Wilson:哈佛大学教授,昆虫学家和进化生物学家,20世纪至今对进化生物学和社会生物学影响巨大。Wilson于1975年发表了著名的《Sociobiology: The New Synthesis》(社会生物学:新的综合) 【参考2】 。在写该书的时候,Wilson就将Hamilton学说作为重要的理论基础。 经过了40多年,一直到现在,即使有些许怀疑的声音,Hamilton的学说一直被广泛应用来解释社会行为现象。 然而,前几天 Nature 发表的一篇论文,扔出了一个重磅炸弹:作者们在某种程度上否定Hamilton的学说,认为常规的自然选择并尝试提出新的假说来解释社会性的进化 【参考3】 。Wilson,正是该论文的合作者之一。来看看论文的摘要,应该能感受到作者们的态度: 很多主流媒体,用了Kin selection denied?或Kin selection dead?这样的标题来报道此研究。科学家们也分成了两派,有些原本就对哈密尔顿的学说有所怀疑的研究者支持Nature这篇论文的发表,但也有一部分研究者对论文提出了反面意见。来自牛津大学(Oxford)的Andy Gardner,正准备与一些同事向Nature递交一篇回复文章,同Wilson等人争论。不管怎样,Nowak等人这篇论文一定会引起众多的争论,这样的争论,肯定会促进该领域理论的理解和发展。这篇文章也一定会成为社会性进化研究领域的重要文献。 我一直在想,进化生物学中挺多特定的理论实际上更多的关注于对进化过程中(或中期)生物学现象的解释或生物学现象及适应性状的维持机制是什么,而对于某现象或性状进化初期发生了什么的关注不够。同样,Hamilton的亲缘选择学说,能够解释社会性行为存在的意义,或者说,解释了社会性产生之后的东西。但最初,蚂蚁或蜜蜂的某个群体中产生蚁后或社会分化的动力是什么?有研究表明蚁后或蜂后可能控制了后代社会行为的分化,如果这样的话,Hamilton的理论恐怕不能够解释这样的个体最初是怎么出现的。当我们截取某个生物学现象进化历史长河中的一段时,确实能看到自然选择在起作用,很多理论也很适用。但是,一个一直让人疑惑的问题,我在《 进化的谜:自然是如何选择的? 》 【参考4】 有所表述,应该是:某生物学现象或适应性状到底是如何出现(演化来)的?相应的,这个阶段的理论会是怎样的? 参考1:Hamilton W.D. (1964). The genetical evolution of social behaviour I and II. Journal of Theoretical Biology 7: 1-16 and 17-52. 参考2(链接): 20世纪的社会生物学大争论 , http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=269318 参考3:Nowak MA, Tarnita CE, Wilson EO (2010). The evolution of eusociality. Nature 466, 1057-1062 (26 August 2010) 参考4:进化的谜:自然是如何选择的? http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=331875