Altruism, det osjälviska beteendet som gynnar andra på bekostnad av en själv, har länge varit ett pussel för evolutionsbiologer. Hur kan en egenskap som verkar gå emot principerna för naturligt urval, där organismer tävlar om överlevnad, utvecklas och bestå i en population?

En ny studie publicerad i tidskriften "Nature Ecology &Evolution" kastar ljus över denna fråga genom att använda digitala evolutionstekniker för att simulera uppkomsten av altruism i en virtuell befolkning. Studien, ledd av forskare från universitetet i Zürich och Max Planck Institute for Evolutionary Biology, ger insikter i de villkor och mekanismer som gynnar utvecklingen av altruistiska beteenden.

Digital Evolution Techniques:Ett kraftfullt verktyg för att studera evolution

Digital evolutionsteknik involverar simulering av evolutionsprocessen med hjälp av datormodeller. I denna studie skapade forskarna en virtuell population av organismer som kunde reproducera, mutera och konkurrera om resurser. Organismerna kunde ägna sig åt altruistiska beteenden, som att offra sina egna resurser för att hjälpa andra, eller själviska beteenden som gynnade dem själva på bekostnad av andra.

Genom att köra flera simuleringar av denna virtuella population under många generationer kunde forskarna observera hur altruism utvecklades och spred sig inom befolkningen. De fann att altruism verkligen kunde utvecklas under vissa förhållanden, till exempel när fördelarna med altruism för mottagaren uppvägde kostnaderna för altruisten, och när altruisterna kunde företräde interagera med varandra.

Mekanismer som främjar altruism:släktval och indirekt ömsesidighet

Studien identifierade två huvudmekanismer som underlättade utvecklingen av altruism:släktval och indirekt ömsesidighet. Släktselektion är tendensen hos organismer att gynna sina nära släktingars överlevnad och reproduktion, även på egen bekostnad. Detta beror på att släktingar delar många gener, och att hjälpa dem att överleva och reproducera sig indirekt ökar chanserna att föra över sina egna gener.

Indirekt ömsesidighet uppstår å andra sidan när en organism hjälper en annan med förväntningen att den ska få hjälp i gengäld vid ett senare tillfälle. Detta kräver att individer kan känna igen och minnas varandra, och att det finns en viss nivå av tillit och samarbete inom befolkningen.

Forskarna fann att urval av anhöriga var den viktigaste mekanismen för utvecklingen av altruism i deras simuleringar, särskilt i de tidiga stadierna. Indirekt ömsesidighet blev dock allt viktigare i takt med att befolkningen utvecklades och blev mer komplex.

Konsekvenser för att förstå utvecklingen av altruism i naturen

Resultaten av denna studie ger nya insikter om utvecklingen av altruism i naturliga populationer. De föreslår att altruism kan utvecklas när vissa villkor är uppfyllda, till exempel när det finns fördelar för mottagaren som uppväger kostnaderna för altruisten, och när mekanismer som anhörigval och indirekt ömsesidighet finns på plats.

Dessa resultat har implikationer för att förstå utvecklingen av sociala beteenden hos djur och människor. De lyfter också fram potentialen hos digitala evolutionstekniker som ett kraftfullt verktyg för att studera evolutionära processer och testa hypoteser i en kontrollerad virtuell miljö.