Зачем неэусоциальному животному иметь касту бесплодных особей?
У Formicidae и Apoidea есть бесплодные рабочие, но их больше, чем плодовитых трутней и принцесс или королев.
Почему у другого животного, у которого нет маток или трутней, а есть только подвижные (самцы) и оогамы (самки), эволюция поддерживает и хочет существование определенной касты стерильных особей, которая не превосходит по численности фертильных особей, как в эусоциальных колониях?
У людей и многих других млекопитающих самцов больше, чем самок, потому что они легче умирают и имеют гораздо более короткую продолжительность жизни, и, похоже, это работает по большей части.
Как в этой ситуации будут распределены самцы, самки и бесплодные?
Давайте подумаем об этом с точки зрения человека.
После определенного возраста все женщины бесплодны. Хотя это и не такое яркое событие, как менопауза, мужская фертильность также стремительно снижается. Если бы эти люди все еще были эволюционно «бесполезными», можно было бы подумать, что эволюция включила бы аварийный выключатель, чтобы они не истощали ресурсы, но это явно не так. Итак, какая польза с эволюционной точки зрения от человека после рождения ребенка?
Воспитание следующего поколения. Это не обязательно должны быть ваши прямые потомки, а генетически соседние особи. Помните: если ваш отпрыск выживает и размножается, это означает, что выживает 25% вашей генетики.
Поддержка своих братьев и сестер. Помните, как ваши братья и сестры были на 25% вашей генетикой? Что ж, ваши братья и сестры на 50% состоят из вашей генетики! Это так же хорошо, как ваши собственные дети, по статистике. Это особенно эффективно, если существует большая разница в возрасте (бесплодный взрослый, воспитывающий младшего брата или сестру).
Дальше:
Принятие. Хорошо, они не являются вашим генетическим материалом в каком-либо прямом смысле, но любое решение о кастах будет касаться того, что лучше для сообщества , а не только для вашей семьи. Было бы выгодно, если бы некоторые из них специализировались на многодетности , и тогда некоторые из детей могли бы быть воспитаны бесплодной кастой. А если говорить о специализации...
Специализация сообщества. Вы натолкнулись на это своей заметкой о том, что мужчин больше, но они умирают больше. В среде, чрезвычайно опасной для вашего вида в целом, может быть выгодно иметь касту, которая жертвует плодородием, чтобы сосредоточить свою энергию на чем-то другом (защита, исследование, работа и т. д.).
Функционально последние два — это то, что делают эусоциальные насекомые, и в основном это определение эусоциальности. Хотя это происходит только у насекомых (я полагаю), было бы разумно, если бы другой вид разработал аналогичную систему, даже если баланс «размножающихся» и «рабочих» отличается, скажем, от муравьев.
В этом сценарии альфа-самец не просто возглавляет и защищает гарем, он будет сражаться насмерть с любым взрослым самцом, с которым столкнется. Это запускает петлю обратной связи, в которой только самые сильные и агрессивные самцы производят успешное потомство, а молодые самцы должны бежать из группы, прежде чем они достигнут подросткового возраста и начнут вырабатывать гормоны, запускающие альфа-самца.
Кому не нужно бежать? Потомство мужского пола, которое производит очень мало мужских гормонов или вообще не производит их. Они не вызывают ни драк, ни брачных реакций у альфа-самца и могут безопасно жить в группе, собирая пищу, охраняя группу и вообще выполняя более рискованные задачи. К сожалению, они не производят жизнеспособных сперматозоидов и не имеют полового влечения.
В этом случае место самцов занимают стерильные особи, но их не может быть слишком много, иначе мужские гены не распространятся. Соотношение самец : самка : бесплодие может быть 1 : 2 : 1.
Этот сценарий разворачивается в (постапокалиптическом) мире с множеством облученных областей. относительно небольшое количество людей рождается с очень высокой устойчивостью к радиации и способностью ее обнаруживать. К сожалению, это происходит за счет их плодовитости.
Они защищают своих братьев и сестер/семью/группу от радиации, проверяя пищу и воду. Некоторые даже едят/пьют и отрыгивают пищу до того, как ее съест/выпьет остальная группа. Для успеха требуется только 1 или 2 на группу, поэтому соотношение может составлять 1 к 10 для любого пола. Возможно, это определяется радиационным облучением в утробе матери, которое включает определенные гены, что приводит к переменной скорости.
Этот сценарий может не учитываться, поскольку люди могут быть фертильными до или после фазы бесплодия. Люди, которые испытывают стресс во время взросления из-за нехватки продовольствия или других факторов, вызванных перенаселенностью, не развиваются сексуально и вместо этого сосредотачиваются на работе/производстве. Только продолжительный период изобилия приведет к переходу в фертильное состояние.
Это было бы полезно для видов, которые не очень мобильны или изолированы из-за географии (может быть, острова?). Популяции, не обладающие этой особенностью, будут перенаселены своей средой и коллективно вымрут, в то время как популяции со стерильной фазой будут стабилизироваться до тех пор, пока ситуация не улучшится, старые особи не вымрут или не будет обнаружено новое место для миграции.
Я думаю, что вы, возможно, немного перепутали причину и следствие.
В вашем примере с насекомыми каждое яйцо, которое откладывает королева, имеет равный потенциал стать рабочим, трутнем или будущей королевой. Все зависит от того, как питается личинка. Точно так же у одного эусоциального млекопитающего, голого землекопа, феромоны в моче матки вызывают бесплодие других самок. Бесплодие против фертильности - это не врожденная черта, а скорее характеристика развития.
У некоторых млекопитающих доминирующие члены делают все возможное, чтобы подавить сексуальность подчиненных. Это может быть преследование соперников или нападение на других, которые пытаются спариться. Таким образом, хотя технически они и не бесплодны, подчиненные также не могут передать свои гены. У них нет выбора, кроме как жить на краю стада или стаи, просто следуя за ними. Это не параллель с рабочими муравьями или землекопами, поскольку неразмножающиеся не служат альфам. Однако у этих подчиненных есть шанс в следующем сезоне продвинуться по карьерной лестнице и стать заводчиками.
Итак, теперь возникает вопрос: была бы какая-то польза для вида, если бы существовал способ навсегда сделать подчиненных бесплодными?
Мой ответ - нет. Вот математическое доказательство от противного:
Предположим противное, что это неэусоциальный вид с постоянной стерильной кастой. В целом должен получить от этого какую-то выгоду. Члены стерильной касты потребляют пищу и другие ресурсы, поэтому они должны каким-то образом способствовать общему здоровью других. . Единственный возможный такой вклад - поделиться собранными ресурсами с членами племени или их потомством. Таким образом виды является эусоциальным. У нас есть логическое противоречие. КЭД
рек
Керш
Харон
Майк Николс