У социальных пауков нашли групповой отбор

У социальных пауков Anelosimus studiosus есть признак, который распространяется на всю колонию и от которого зависит выживание сообщества в целом.

Известно, что Дарвина в своё время смутили муравьи. Естественный отбор по его теории должен был работать в пользу признаков, повышающих выживание и воспроизводство особей, и против признаков, уменьшающих шансы выжить и оставить потомство. Но почему в таком случае у муравьёв есть рабочие особи, которые не могут размножаться? Как случилось, что естественный отбор не избавился от самой возможности появления стерильных индивидуумов? Дарвин разрешил затруднение, предположив, что естественный отбор может действовать на разных уровнях, в том числе и на уровне группы. То есть какие-то признаки особи, которые самой особи ничего не дают, всё равно останутся в эволюции, потому что они полезны для выживания сообщества.

Впоследствии эта идея сформировалась в гипотезу о групповом отборе, способствующем групповым адаптациям. В свою очередь, признак, который помогает выжить группе, помогает выжить и каждому отдельному её члену, так что тут нельзя говорить, что «групповой признак» бесполезен для индивидуума. Самый наглядный пример группового отбора можно увидеть на фермах и прочих сельскохозяйственных предприятиях, где заводчики отбирают не отельных особей, а целые группы животных с подходящим признаком. Однако такой отбор будет не только групповым, но и искусственным. Сведения же о групповом отборе в естественных популяциях оставались долгое время двусмысленными и противоречивыми, и очень многие биологи (среди которых известнейший эволюционист и популяризатор науки Ричард Докинз) просто не признают его существование.

Однако исследователям из Питтсбургского университета (США) удалось, по-видимому, найти в природе пример действующего группового отбора. Джонатан Пруитт (Jonathan Pruitt) и Чарльз Гуднайт (Charles Goodnight) наблюдали за социальными пауками Anelosimus studiosus, обитающими вдоль рек в штатах Теннесси и Джорджия. Сами A. studiosus невелики, однако, как это бывает с социальными пауками, их коллективные паутинные гнёзда могут быть достаточно большими, чтобы в них смогли запутаться не только насекомые, но и мелкие птицы и грызуны. В колониях социальных пауков жёсткого распределения обязанностей, как у пчёл или муравьёв, однако в качестве некоторой замены кастовой системы у пауков проявляются зачатки личностного поведения: одни особи оказываются более смелыми и агрессивными, другие – более пугливыми. Месяц назад уже рассказывали о работе исследователей из Орхусского университета (Дания), обнаруживших, что личностные особенности поведения у пауков рода Stegodyphus зависят от социального контекста.

У A. studiosus разные особи тоже отличаются по поведению: среди их самок есть более агрессивные и более спокойные. В статье в Nature зоологи пишут, что в местах, где пищевых ресурсов много, паучьи колонии невелики и в них преобладают спокойные самки. С ростом колонии число спокойных самок уменьшается и растёт число агрессивных. Это может быть связано с тем, что для большой колонии увеличивается угроза со стороны социальных паразитов, объедающих паучье сообщество, и, чтобы защититься от них, нужно повысить бдительность – отсюда и преобладание неспокойных, агрессивных особей. Но там, где пищевых ресурсов мало, всё происходит наоборот: в небольших колониях доминируют агрессивные самки, которые могут при случае съесть чужие яйца и тем самым повысить шансы колонии выжить, регулируя численность сообщества. Спокойные же особи начинают преобладать по мере увеличения колонии.

Авторы исследования рассматривают соотношение спокойных и агрессивных самок как групповой признак, который повышает шансы колонии в тех или иных условиях. Если такое соотношение искусственно нарушить, то через несколько поколений оно вернётся к тому значению, которое лучше всего подходит к текущим условиям. Но если колонию, сформированную в одних условиях, перенести в другое окружение и заодно изменить пропорцию разнохарактерных особей, то такая колония всё равно постарается за пару поколений вернуться к прежнему соотношению агрессивных и спокойных пауков – даже если для новых условий это далеко не идеальное решение. То есть «личностно-социальный» состав паучьей колонии адаптирован к месту её происхождения, или иными словами, отбор благоприятствовал такому варианту группового признака, который лучше всего подходит к конкретным условиям.

A. studiosus продемонстрировали как групповой признак, так и действие отбора на него: признак был закреплён в группе, и мгновенно отказаться от него сообщество не могло. До сих пор, как уверяют авторы работы, биологи таких чётких примеров групповой адаптации не знали. Конечно, при словах «групповой отбор» в голову приходят и птичьи стаи, и сообщества обезьян, и вообще многочисленные примеры социальных животных, однако в подобных случаях групповой отбор на деле является семейным отбором. При таком отборе те индивидуальные признаки, которые идут на пользу группы, в действительности помогают «продвинуть» собственные гены индивидуума, заключённые в его близких и дальних родственниках. Особенность же пауков в том, что соотношение особей в их колониях имеет значение для сообщества в целом – то есть это общий на всех признак, определяющий вероятность выживания группы. Такая стратегия выходит за пределы семейного отбора, хотя вряд ли стоит ждать, что споры вокруг группового отбора утихнут сразу после «паучьей» статьи.