Walter Mario Stein / Shutterstock

La natura è piena di animali che si aiutano a vicenda. Un classico esempio è Meerkat cooperazione. Quando il gruppo cerca cibo, un individuo si dirige verso un punto di osservazione e vigila sui predatori. Questo individuo altruista rinuncia al prezioso tempo di alimentazione per il bene degli altri, un esempio di ciò che i biologi chiamano altruismo.

Ma perché gli animali dovrebbero essere gentili gli uni con gli altri? Dopo tutto, la teoria dell'evoluzione di Charles Darwin per selezione naturale era incentrata sul "sopravvivenza del più forte", Con organismi che sono in grado di sopravvivere e riprodursi lasciando la maggior parte della prole della generazione successiva.

Negli ultimi anni è emersa la ricerca di una possibile spiegazione per l'altruismo, un tipo speciale di gene che è stato originariamente suggerito come ipotetico esperimento mentale nel libro 1976 di Richard Dawkins, Il gene egoista. La scoperta di esempi reali di questi cosiddetti "geni della barba verde" nei microbi sta aiutando a cambiare il modo in cui pensiamo alle origini dell'altruismo.

Lo stesso Darwin ha visto il problema con l'idea di sopravvivenza del più adatto, evidenziando notoriamente la presenza di formiche e api operaie che non si riproducono ma invece aiutano ad allevare la prole della regina come un "difficoltà speciale"Per la sua teoria.

Il problema di spiegare perché gli animali si comportassero altruisticamente, sacrificando la propria riproduzione per aiutare gli altri, è rimasto un problema di rilievo molto dopo la morte di Darwin. La soluzione venne dalla "visione genetica" dell'evoluzione, incarnata in The Selfish Gene. L'evoluzione non riguarda davvero la sopravvivenza dell'organismo più adatto, ma piuttosto la sopravvivenza del gene più adatto, con una selezione naturale che favorisce i geni che sono meglio in grado di fare copie di se stessi nella generazione successiva.

Formiche cooperative: una difficoltà speciale. IanRedding / Shutterstock

Altruismo in formiche e api può evolversi se il gene che causa l'altruismo nel lavoratore sta aiutando un'altra copia di quel gene in un altro organismo, come la regina e la sua progenie. In questo modo, il gene sta assicurando la sua rappresentazione nella generazione successiva, anche se l'organismo in cui risiede non riesce a riprodursi.

La teoria egoistica del gene di Dawkins risolse la speciale difficoltà di Darwin, ma ne sollevò un'altra. Come può un gene riconoscere se anche un altro individuo ne porta una copia? Il più delle volte un gene non ha bisogno di riconoscersi, deve solo aiutare i suoi parenti.

Fratelli e sorelle condividono all'incirca il 50% dei loro geni, metà per ogni genitore. Quindi, se un gene per l'altruismo può indurre un individuo ad aiutare suo fratello, "sa" che esiste una probabilità del 50% di aiutare una copia di se stesso. Questo è esattamente come l'altruismo si è evoluto in molte specie. ma c'è un altro modo.

Per evidenziare come un gene per l'altruismo potrebbe evolversi senza indirizzare l'aiuto verso i parenti, Dawkins ha inventato il suo "barba verde"Esperimento mentale. Ha immaginato un gene con tre effetti. Innanzitutto, doveva causare un segnale visibile (come una barba verde). In secondo luogo, doveva dare la capacità di riconoscere il segnale negli altri. Infine, doveva essere in grado di dirigere il comportamento altruistico preferenzialmente verso quelli che mostravano il segnale.

Molte persone, tra cui Dawkins, consideravano le barbe verdi solo una fantasia, piuttosto che una descrizione di tutti i geni reali trovati in natura. Le ragioni principali di ciò sono le probabilità che un singolo gene sia in grado di possedere tutte e tre le proprietà.

Nonostante sembri fantastico, negli ultimi anni c'è stata un'esplosione di scoperte di veri barbarossa. Nei mammiferi come noi, il comportamento è controllato (principalmente) dal cervello, quindi è difficile immaginare un gene che ci rende altruisti anche controllando un segnale percepibile come una barba verde. Ma le cose sono diverse nei microbi.

Dictyostelium discoideum Bruno in Colombus / Wikipedia

L'ultimo decennio in particolare ha visto lo studio dell'evoluzione sociale intraprendere un viaggio lungo il microscopio, per far luce sull'affascinante comportamento sociale di batteri, funghi, alghe e altri organismi monocellulari. Un esempio lampante è l'ameba sociale Dictyostelium discoideum, un organismo monocellulare che risponde alla mancanza di cibo formando un gruppo con migliaia di altre amebe. A questo punto, alcuni organismi si sacrificheranno altruisticamente per formare un robusto gambo, aiutando altri a disperdersi e a trovare una nuova fonte di cibo.

Qui, è molto più facile per un singolo gene agire come una barba verde, il che è davvero proprio quello che succede. Un gene che si trova sulla superficie delle cellule è in grado di attenersi alle copie di se stesso su altre cellule ed escludere le cellule che non corrispondono al gruppo.

Ciò consente al gene di garantire che il sacrificio di una cellula per formare il gambo non sia vano, poiché le cellule che sta aiutando possederanno tutte copie del gene. Ci sono anche altri esempi, molti negli invertebrati marini che si incontrano mentre crescono e si fondono se rilevano una partita in un gene della barba verde.

Un lato oscuro

Un'altra scoperta interessante di recenti studi è che le barbe verdi hanno un lato oscuro e non devono coinvolgere l'altruismo. Se un gene è in grado di riconoscere se è presente in un altro organismo, ha senso che otterrebbe un vantaggio danneggiando un organismo che non possiede il gene. Questo è esattamente ciò che accade nel batterio del suolo Myxococcus xanthus, in cui una mancata corrispondenza con il gene della barba verde provoca l'iniezione di a tossina letale.

Lo studio dei geni della barba verde è ancora agli inizi e non sappiamo veramente quanto siano diffusi e importanti in natura. In generale, la parentela ha un posto speciale nel cuore dell'evoluzione dell'altruismo, perché è attraverso l'aiuto dei parenti che un gene può assicurarsi che stia aiutando copie di se stesso. Forse la nostra attenzione alle enigmatiche vite sociali di uccelli e mammiferi ha guidato questa visione, poiché le vite sociali di questi gruppi tendono a ruotare intorno alle famiglie. Ma la storia potrebbe essere molto diversa per i microbi e gli invertebrati marini.

L'autore

Laurence Belcher, PhD Candidate in Evolutionary Biology, Università di Bath ed Philip Madgwick, Candidato al dottorato, Università di Bath

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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