Теория эволюции объясняет, как современная жизнь стала такой, какой она является, и как она может измениться в будущем. Часто, когда мы впервые задумываемся об эволюции, мы видим её как способ объяснить, как мы все связаны и как наши тела адаптировались от общих предков или структур. Доказательства этому находятся в ископаемых. Но теория эволюции предлагает гораздо больше; она объясняет, как структура и поведение связаны с окружающей средой. Это тот же процесс, который вызывает изменения в обоих этих аспектах, поэтому понимание эволюции является основой для объяснения поведения.
Любая интерпретация, почему лошадь выполняет определенное поведение, должна иметь веское "эволюционное" объяснение. Если его нет, то либо теория эволюции ошибочна, либо наша интерпретация неверна. Поскольку сейчас существует значительное количество доказательств в поддержку теории эволюции, есть большая вероятность, что если мы не можем объяснить, как поведение могло эволюционировать в рамках этой теории, то наша интерпретация поведения неверна.
Поведение не оставляет после себя ископаемых остатков, но связано с живыми структурами и условиями окружающей среды, которые оставляют физические доказательства. На этой основе мы можем сделать вывод о некоторых поведенческих основах лошади, которые являются такой же частью её сущности, как и фундаментальная структура, на которой построена её анатомия.
Итак, понимание эволюции у лошадей важно, потому что:
1. Теория эволюции предоставляет нам рамки, в которых мы можем проверять наши интерпретации поведения, чтобы увидеть, могут ли они быть верными.
2. Она помогает нам понять поведенческие основы, на которых построены поведенческие характеристики группы лошадей или отдельных особей.
3. Она подчеркивает взаимосвязь между формой и функцией, что может вызвать множество проблем с благосостоянием, управлением и производительностью, если её игнорировать.
4. Она подчеркивает различие между теми чертами, которые могут реагировать на селекционное разведение, и теми, которые вряд ли на это способны.
Ламарк против Дарвина
Эволюция — это изменение, которое происходит с организмом в течение его долгосрочной эволюционной (филогенетической) истории. Эволюция не вызывает изменения, она просто описывает происходящие изменения. В девятнадцатом веке существовало две основные теории о том, как может происходить эволюция.
Теория Ламарка
Первая была описана Ламарком в 1809 году в его книге "Философия зоологии". Он предположил, что черты, которые развиваются в течение жизни индивидуума в результате необходимости или усилия, могут передаваться от одного поколения к другому. Например, если лошади нужно было бы есть пищу с большой высоты, то постоянное усилие дотянуться могло бы привести к тому, что у лошадей развились бы более длинные шеи и передние ноги. Эта черта затем развивалась бы на протяжении нескольких поколений, и лошади стали бы похожими на жирафов. Эта причина изменений больше не признается научным сообществом. Если бы мы приняли теорию Ламарка, следовало бы ожидать, что разведение от победителей гонок всегда будет производить все более быстрых лошадей, так как быстрые родители будут производить быстрых потомков. Но это не так.
Теория Дарвина
Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес предложили основное альтернативное объяснение того, почему лошади могли бы эволюционировать в жирафоподобных существ в этой ситуации. Часто забывают, что только когда Уоллес пришел к тем же выводам, что и Дарвин, Дарвин был побужден записать свои идеи. Дарвин заметил следующие факторы:
1. Вариабельность: все мы разные, то есть существует вариация в любой популяции индивидуумов.
2. Наследуемость: мы можем передавать определенные черты нашим потомкам, то есть некоторые черты наследуемы.
3. Конкуренция: больше индивидуумов рождается, чем мир может поддержать, то есть существует конкуренция за выживание.
4. Естественный отбор: экологические давления влияют на некоторых индивидуумов больше, чем на других, поэтому не совсем случайно, кто выживает, а кто умирает.
5. Адаптация: те индивидуумы, которые живут дольше, оставляют больше потомков, несущих их наследуемые черты. Таким образом, с течением времени популяция изменится, чтобы отражать черты тех, кто лучше всего приспособлен к окружающей среде, то есть адаптивная эволюция произойдет в результате естественного отбора.
Адаптация
В приведенном выше примере некоторые лошади, живущие там, где мало травы, с самыми длинными шеями могут есть больше и поэтому производят больше потомков, которые, как правило, больше похожи на своих родителей, чем их короткошеие родственники.
Для использования более серьезного примера, который подчеркивает общую путаницу, лошадь не развила более длинные ноги, чтобы убежать от хищников, а скорее те, у кого были длинные ноги, убегали от хищников и передавали эту черту потомкам, в то время как их коротконогие друзья были съедены. В конце концов, наступает момент, когда преимущества длинных ног (например, более длинный шаг) перевешиваются затратами (например, эффективность мышц, необходимых для их движения, тенденция к поломке конечностей и т. д.). Таким образом, достигается оптимальная позиция, пока не появится другая черта, которая позволит разработать альтернативную стратегию.
Развитие более длинных ног было следствием окружающей среды, а не сознательной адаптацией к ней.
Альтруизм: угроза логике Дарвина
Альтруизм описывает полностью бескорыстное действие, которое проявляет заботу о благополучии других и может даже привести к смерти бескорыстного индивидуума, например, мать, защищающая своих детенышей, или здоровое животное, отказывающееся оставить раненого товарища в опасности.
Если теория Дарвина верна, индивиды должны всегда быть эгоистичными, так как это максимизирует их репродуктивный потенциал и шансы на выживание (индивидуальная приспособленность). Очевидно, что это не так, поскольку мы видим множество примеров альтруизма в животном мире. Этот парадокс, очевидно, угрожает нашей стройной дарвиновской теории. Естественный отбор — это хорошо, но что на самом деле отбирается?
Гены, а не индивидуумы
Через сто лет после оригинальной теории естественного отбора была предложена модифицированная версия, которая учитывала то, что сейчас известно о генетике и наследственности. Было признано, что естественный отбор не происходит на уровне индивидуума, а на уровне гена. Индивидуум — это всего лишь средство для гена, предоставляющее способ, с помощью которого ген может производить больше копий самого себя. Именно это имел в виду Докинз, когда говорил о "эгоистичном гене" в своей одноименной книге.
Идея Дарвина не была ошибочной, но его теория должна была быть применена на генетическом уровне, а не на уровне индивидуума. Теперь это выглядит следующим образом:
1. Вариация: Ген, кодирующий определенную черту, существует в различных формах, которые называются аллелями. Это лежит в основе вариации, наблюдаемой в популяции. Чем меньше аллелей, тем меньше вариации.
2. Наследуемость: Во время процесса полового размножения аллели передаются от обоих родителей их потомкам, то есть мы наследуем черты от наших родителей.
3. Конкуренция: Гены, к которым относятся аллели, находятся в определенной позиции (локусе) на хромосоме. Поэтому существует ограниченное количество мест внутри любого индивидуума. Если животное диплоидное, у него есть одна хромосома от каждого родителя, и, следовательно, два локуса для четырех аллелей, принадлежащих родителям. Поэтому существует конкуренция за места, и не каждая форма аллеля обязательно будет передана.
4. Естественный отбор: Любой аллель, который дает преимущество своей собственной репликации и выживанию, например, увеличивая репродуктивную способность индивидуума, который его несет, будет сохраняться в популяции за счет других аллелей.
5. Адаптация: Состав генофонда затем изменяется с течением времени как отражение преимущества (приспособленности), которое определенные гены обеспечивают в данной среде.
Селекция родственников
В 1964 году Гамильтон предложил рассматривать животных как коллекцию генов, и поэтому можно ожидать, что они будут вести себя так, чтобы максимизировать свой генетический потенциал, а не индивидуальный. Он предположил, что для максимизации своего генетического потенциала (или инклюзивной приспособленности) животные могут иногда вести себя неэгоистично на индивидуальном уровне. Таким образом, ген увеличивает свой потенциал в определенных обстоятельствах через акты альтруизма. Рассмотрим следующий пример: мать с четырьмя потомками подвергается нападению хищника. Ситуация такова, что либо она, либо все ее потомки будут убиты. Мать составляет 100% материнского генетического материала, каждый потомок имеет половину генетического материала от матери и половину от отца. Поскольку есть четыре потомка, вместе они несут 4 × 50% генетического материала матери, что составляет 200%.
Если потомки, вероятно, выживут и будут успешно размножаться, альтруизм со стороны матери имеет смысл с точки зрения генетического эгоизма (особенно если она настолько стара, что вряд ли снова будет размножаться), поскольку потеря матери и ее генов — это только половина генетической потери, которая произошла бы, если бы вместо этого погибли ее потомки. Гены, которые поощряют альтруизм по отношению к генетически связанным особям в таких обстоятельствах, могут, таким образом, сохраняться. Это дает нам еще один пример естественного отбора. Джон Мейнард Смит (1969) назвал этот процесс селекцией родственников.
Взаимный альтруизм
Не все альтруистическое поведение включает самоубийство или жертву ради родственника. Триверс (1971) предположил, что альтруистическое поведение могло эволюционировать у индивидуумов, если оно связано с малыми затратами и направлено на индивидуума, который, вероятно, вернет долг позже. Это работает, пока возможности для возврата долга возникают довольно часто и пока индивидуумы могут распознавать друг друга. Такие животные также должны иметь умственные способности запоминать события и индивидов. Это поведение известно как взаимный альтруизм и вероятно только у социальных видов с сильной тенденцией к сотрудничеству. Лошади имеют такие тенденции, и, как мы увидим в следующих главах, мы сильно зависим от их сотрудничества для успешного управления. Иногда кажется, что они проявляют такое поведение, но мы не знаем наверняка, действительно ли у них есть соответствующие мозговые и перцепционные способности.
Помощники на гнезде
Иногда альтруистическое поведение происходит у животных, когда они не являются родственниками помогаемого индивидуума и не ожидают вознаграждения. Например, некоторые животные помогают другим выращивать их потомство. Помощники на гнезде (как их называют) могут не получать непосредственной выгоды от помощи. Это, безусловно, жертва с их стороны, так зачем же они это делают? Кажется, что в долгосрочной (генетической) перспективе они все же выигрывают, так как такие помощники, как правило, более успешны, когда дело доходит до выращивания собственных потомков. Лучше сначала поэкспериментировать с материнством на чужом детеныше!
Групповая селекция: Ошибочная теория
В 1964 году Уинн Эдвардс предложил другое решение проблемы альтруизма. Его идея была известна как групповая селекция.
Он предположил, что гены внутри индивидуума могут направлять его к альтруистическому поведению ради блага вида. Он думал, что если индивиды данного вида будут полностью эгоистичными, они будут размножаться так много, что произойдет взрыв популяции. Это приведет к массовому голоду и уничтожению вида. Эта идея привлекает внимание, и теория часто повторяется, когда люди пытаются объяснить феномены, такие как "помощники на гнезде". Помощники способствуют успеху вида.
Однако существует критический недостаток этой теории, на который указал Уильямс (1966). Предположим, что такая черта существует. Что произойдет, если появится мутация, вызывающая эгоизм? Кто будет более успешен? Что тогда произойдет с популяцией со временем? Ответ в том, что эгоистичные особи захватят верх. Групповая селекция может происходить только в очень особых обстоятельствах, например, среди изолированных популяций с низким уровнем генетических мутаций, но она не применяется к известным популяциям лошадей.
Продолжение следует...
Записаться на онлайн-консультацию по вопросам поведения лошади можно, написав мне на почту i.zorina@psyhorse.ru