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親屬選擇

親屬選擇英語Kin selection)是演化生物學的研究之一,也是社會演化學上的基礎理論。指生物族群的基因頻率在不同世代之間的一種變化形式。而這種變化,至少是源自一些在血緣上親近的個體之間的互動。更進一步,則是個體對於其他族群成員的行為,以及對於族群之外生物的行為等等。

這個理論彌補了原本自然選擇理論(或稱天擇)的不足之處。自然選擇解釋了各種對於生物個體有利的遺傳特徵(源自基因),如何保留下來,並且增加在族群中的出現頻率;以及對於生物個體有害的遺傳特徵,如何從族群中消除。不過事實上有一些生物行為,對於生物個體本身有害,但是對其他有血緣關係的親屬卻有利。這種行為可能受到保留並增加頻率。而親屬選擇就是用來解釋這種個體利益與族群利益衝突的現象。

漢彌爾頓規則 编辑

當以下狀況成立時,表現某些行為特徵的基因頻率將會增加:

 

符號解釋:

r = 行動者與接受者在遺傳上的血緣關係係數。通常是從已知、相同且隨機挑選而出的基因座上之基因差異作為定義。
B = 行動者的利他行為,對於接受者的繁殖利益之增加量。
C = 個體表現行為所花費的繁殖利益。

這條不等式稱為漢彌爾頓規則(Hamilton's rule),是威廉·漢彌爾頓在1964年的一篇論文《社會行為的遺傳演化》(The Genetical Evolution of Social Behavior)中所發表,也是首先以量化的方式,來解釋利他行為的演化。不過親屬選擇一辭,則是由約翰·梅納德·史密斯John Maynard Smith)提出。

在技術上,血緣關係(r)的準確定義,是以統計學上的回歸值(Regression)來表現。回歸值可以是負數,而在此不等式中,負數的意義是表示兩個個體之間,在遺傳上的相近程度小於平均值。這種r小於零的可能性,便導引出對於「邪惡」行為的合理解釋。

早在1930年代,生物學家約翰·伯頓·桑德森·霍爾丹J.B.S. Haldane)已領會出這種數量與親近程度的關係,他曾說過一句名言:「我將會為了兩位兄弟,或是八位表親,犧牲我的生命」("I'd lay down my life for two brothers or eight cousins")[1]。這種為了親屬利益,而犧牲某些自身利益的利他行為,稱為親屬利他主義(Kin altruism),是由親屬選擇機制產生。

霍爾登的一席話,是暗示兩個兄弟姊妹、四個甥姪,以及八個表兄弟姊妹,在演化論上的「等值」。因為對一個個體來說,他與他的親兄弟姊妹之間,在遺傳學上平均有二分之一相同;甥姪是四分之一;表兄弟姊妹則是八分之一(前提是必須是個體行隨機交配、遠系繁殖的雙套族群)。

機制 编辑

漢彌爾頓曾舉出兩種有助於產生利他行為的狀況:

第一種:如果個體擁有辨認親屬的能力(親屬辨識,kin recognition),且擁有建立在親屬關係上的行為(親屬差別,kin discrimination)。如此一來,利他行為的行動者與接受者的親近程度,就會有助於利他行為產生。此外由於不同生物在感覺能力上的差異,親屬辨識與親屬差別機制對於較原始的生物來說比較不重要。不過在原生動物中仍有此機制存在的證據。

關於這種親屬辨識/差別機制,有一個特殊的例子,稱為「綠鬍鬚效應英语Green-beard effect」。此效應的名稱源自理查·道金斯在《自私的基因》一書中所作的比喻(字面上的「綠鬍鬚」並非真實現象),指一種與親近程度有關的社會行為。在這種行為中,攜帶某一基因(綠鬍鬚基因)的個體,其表現型(長出綠色鬍鬚)可以使其他個體辨認其為親屬成員。

第二種:不需辨識親屬的利他行為,這種行為會出現在黏性族群(viscous populations)。此種族群內的個體差異較小,且在社會上的同伴也都是在遺傳上相近的親屬。此假說在1992年被Taylor否證,因為在黏性族群中,親屬間的競爭程度也增加,會正好抵消利他行為。[2]

例子 编辑

  • 工蜂工蟻,一方面養育並建設蜂巢、蟻巢,一方面卻無法繁殖後代、而撫養女王蜂/蟻的後代。
  • 人類對於親屬小孩的抚养行為。
  • 土撥鼠遭遇掠食者時,會高聲喊叫,此行為幫助族群中其餘個體逃脫,但是增加自身被捕食的危險。

參見 编辑

參考資料 编辑

  1. ^ Kevin Connolly and Maragaret Martlew (编). Altruism. Psychologically Speaking: A Book of Quotations. BPS Books. 1999: 10. ISBN 978-1-85433-302-5. 
  2. ^ Taylor, P. D. 1992. “Altruism in Viscous Populations - an Inclusive Fitness Model.” Evolutionary Ecology 6(4): 352–56.

參考文獻 编辑

  • Hamilton, W.D. (1964). The genetical evolution of social behaviour I and II. — Journal of Theoretical Biology 7: 1-16 and 17-52. pubmed I pubmed II
  • Lucas, J.R., Creel, S.R. & Waser, P.M. (1996) How to measure inclusive fitness, revisited, Animal Behaviour, 51, 225-228.
  • Madsen, E.A., Tunney, R., Fieldman, G., Plotkin, H.C., Dunbar, R.I.M., Richardson, J.M., & McFarland, D. (in press) Kinship and altruism: A cross-cultural experimental study. British Journal of Psychology [1](页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Queller, D.C. & Strassman, J.E. (2002) Quick Guide: Kin Selection. Current Biology,12,R832.
  • West, S.A., Gardner, A. & Griffin, A.S. (2006) Quick Guide: Altruism. Current Biology,16,R482-R483.

親屬選擇, 英語, selection, 是演化生物學的研究之一, 也是社會演化學上的基礎理論, 指生物族群的基因頻率在不同世代之間的一種變化形式, 而這種變化, 至少是源自一些在血緣上親近的個體之間的互動, 更進一步, 則是個體對於其他族群成員的行為, 以及對於族群之外生物的行為等等, 這個理論彌補了原本自然選擇理論, 或稱天擇, 的不足之處, 自然選擇解釋了各種對於生物個體有利的遺傳特徵, 源自基因, 如何保留下來, 並且增加在族群中的出現頻率, 以及對於生物個體有害的遺傳特徵, 如何從族群中消除, 不過事實上. 親屬選擇 英語 Kin selection 是演化生物學的研究之一 也是社會演化學上的基礎理論 指生物族群的基因頻率在不同世代之間的一種變化形式 而這種變化 至少是源自一些在血緣上親近的個體之間的互動 更進一步 則是個體對於其他族群成員的行為 以及對於族群之外生物的行為等等 這個理論彌補了原本自然選擇理論 或稱天擇 的不足之處 自然選擇解釋了各種對於生物個體有利的遺傳特徵 源自基因 如何保留下來 並且增加在族群中的出現頻率 以及對於生物個體有害的遺傳特徵 如何從族群中消除 不過事實上有一些生物行為 對於生物個體本身有害 但是對其他有血緣關係的親屬卻有利 這種行為可能受到保留並增加頻率 而親屬選擇就是用來解釋這種個體利益與族群利益衝突的現象 目录 1 漢彌爾頓規則 2 機制 3 例子 4 參見 5 參考資料 6 參考文獻漢彌爾頓規則 编辑當以下狀況成立時 表現某些行為特徵的基因頻率將會增加 r B C gt 0 displaystyle rB C gt 0 nbsp 符號解釋 r 行動者與接受者在遺傳上的血緣關係係數 通常是從已知 相同且隨機挑選而出的基因座上之基因差異作為定義 B 行動者的利他行為 對於接受者的繁殖利益之增加量 C 個體表現行為所花費的繁殖利益 這條不等式稱為漢彌爾頓規則 Hamilton s rule 是威廉 漢彌爾頓在1964年的一篇論文 社會行為的遺傳演化 The Genetical Evolution of Social Behavior 中所發表 也是首先以量化的方式 來解釋利他行為的演化 不過親屬選擇一辭 則是由約翰 梅納德 史密斯 John Maynard Smith 提出 在技術上 血緣關係 r 的準確定義 是以統計學上的回歸值 Regression 來表現 回歸值可以是負數 而在此不等式中 負數的意義是表示兩個個體之間 在遺傳上的相近程度小於平均值 這種r小於零的可能性 便導引出對於 邪惡 行為的合理解釋 早在1930年代 生物學家約翰 伯頓 桑德森 霍爾丹 J B S Haldane 已領會出這種數量與親近程度的關係 他曾說過一句名言 我將會為了兩位兄弟 或是八位表親 犧牲我的生命 I d lay down my life for two brothers or eight cousins 1 這種為了親屬利益 而犧牲某些自身利益的利他行為 稱為親屬利他主義 Kin altruism 是由親屬選擇機制產生 霍爾登的一席話 是暗示兩個兄弟姊妹 四個甥姪 以及八個表兄弟姊妹 在演化論上的 等值 因為對一個個體來說 他與他的親兄弟姊妹之間 在遺傳學上平均有二分之一相同 甥姪是四分之一 表兄弟姊妹則是八分之一 前提是必須是個體行隨機交配 遠系繁殖的雙套族群 機制 编辑漢彌爾頓曾舉出兩種有助於產生利他行為的狀況 第一種 如果個體擁有辨認親屬的能力 親屬辨識 kin recognition 且擁有建立在親屬關係上的行為 親屬差別 kin discrimination 如此一來 利他行為的行動者與接受者的親近程度 就會有助於利他行為產生 此外由於不同生物在感覺能力上的差異 親屬辨識與親屬差別機制對於較原始的生物來說比較不重要 不過在原生動物中仍有此機制存在的證據 關於這種親屬辨識 差別機制 有一個特殊的例子 稱為 綠鬍鬚效應 英语 Green beard effect 此效應的名稱源自理查 道金斯在 自私的基因 一書中所作的比喻 字面上的 綠鬍鬚 並非真實現象 指一種與親近程度有關的社會行為 在這種行為中 攜帶某一基因 綠鬍鬚基因 的個體 其表現型 長出綠色鬍鬚 可以使其他個體辨認其為親屬成員 第二種 不需辨識親屬的利他行為 這種行為會出現在黏性族群 viscous populations 此種族群內的個體差異較小 且在社會上的同伴也都是在遺傳上相近的親屬 此假說在1992年被Taylor否證 因為在黏性族群中 親屬間的競爭程度也增加 會正好抵消利他行為 2 例子 编辑工蜂與工蟻 一方面養育並建設蜂巢 蟻巢 一方面卻無法繁殖後代 而撫養女王蜂 蟻的後代 人類對於親屬小孩的抚养行為 土撥鼠遭遇掠食者時 會高聲喊叫 此行為幫助族群中其餘個體逃脫 但是增加自身被捕食的危險 參見 编辑群體選擇 整體適應度 自私基因 天擇 性擇 人擇 利他主義參考資料 编辑 Kevin Connolly and Maragaret Martlew 编 Altruism Psychologically Speaking A Book of Quotations BPS Books 1999 10 ISBN 978 1 85433 302 5 Taylor P D 1992 Altruism in Viscous Populations an Inclusive Fitness Model Evolutionary Ecology 6 4 352 56 參考文獻 编辑Hamilton W D 1964 The genetical evolution of social behaviour I and II Journal of Theoretical Biology 7 1 16 and 17 52 pubmed I pubmed II Lucas J R Creel S R amp Waser P M 1996 How to measure inclusive fitness revisited Animal Behaviour 51 225 228 Madsen E A Tunney R Fieldman G Plotkin H C Dunbar R I M Richardson J M amp McFarland D in press Kinship and altruism A cross cultural experimental study British Journal of Psychology 1 页面存档备份 存于互联网档案馆 Queller D C amp Strassman J E 2002 Quick Guide Kin Selection Current Biology 12 R832 2 West S A Gardner A amp Griffin A S 2006 Quick Guide Altruism Current Biology 16 R482 R483 3 取自 https zh wikipedia org w index php title 親屬選擇 amp oldid 72557816, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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