动物是怎样手足相残的?-什么动物手足情深
天下有雪,英雄寂寞。
古往今来的英雄们大多都有“司马牛之叹”。萧峰郭靖张无忌是独子,杨过胡斐令狐冲是孤儿。“飞雪连天射白鹿,笑书神侠倚碧鸳”,明报记者查良镛记述的十五位侠士,唯红花会总舵主陈家洛曾有同胞兄弟(大梁城小乞儿石破天与那猥琐无能的花花公子石中玉是否一母所生,连他父母都还在等待DNA测试结果,暂且不算)。然而,陈总舵主的兄弟(被人领养后,更名为爱新觉罗弘历,俗名乾隆)全无手足之情孝悌之义,心地卑鄙,手段毒辣,居然背盟弑弟。所幸香香公主血染青砖以命报警,陈家洛与红花会诸侠才得以逃脱陷阱。
同类相残的虎纹蛙蝌蚪尚不食弟,人道乾隆皇帝连禽(蝌)兽(蚪)都不如。其实这也是冤枉了乾隆,他和禽兽还是差不多的。根据汉密尔顿的“亲缘选择”理论,禽兽界也完全可以发生手足相残、兄弟阋墙的惨剧。
01
上节讲了,“亲缘选择”理论指出,“利他行为”必须满足一个条件:亲缘度>牺牲度/收益度。如果接受者的获益(分母)太小,或者实施者的牺牲(分子)太大,再亲的兄弟也不行。
在动物界,很多手足相残都发生在争夺父母照顾的过程中。
以鸟类为例。很多鸟类的幼雏都需要父母大量的照顾。对父母来说,每一个孩子与他们的亲缘度都是一样的,所以父母要把爱平均到每个孩子身上,对动物来说,所谓的“爱”基本上就是“照顾”,比如喂食所花费的时间和精力等等。可是对每一只幼雏来说,自己和兄弟是不相等的,两个兄弟才等于一个“我”,因为兄弟之间的亲缘度是50%。在风调雨顺的年份,父母带回来的食物多,那我可能不在乎与兄弟分享,但是如果遇到饥馑(注:指因为粮食歉收等引起的食物严重缺乏的状况),那就会有萧墙之祸。
黑鹰就是个典型的例子。一窝黑鹰蛋里,总会有一只比其他几只早孵化几天。这只大哥(或大姐)会攻击弟弟与妹妹,而且会毫无例外地将它们杀死。这是因为黑鹰的父母只有能力照顾一只雏鸟。如果有一组“利他基因”让老大放小弟一马,那很可能的结果就是老大和小弟一起饿死,所以这种“利他基因”在黑鹰族群里不能保存下来。
那么就有人问了:“既然黑鹰父母只能照顾一个孩子,那为什么还要生好几只蛋呢?这不是很浪费能量吗?”
问得好。我课堂上也这么问学生。
答案很简单:为了“上保险”。因为,只生一颗蛋无法保证一定能孵出雏鸟。这是一种进化出来的策略,在生物界有很多这种看上去多余浪费的现象。
02
手足之争不仅仅表现在同一窝幼崽中,而且还会表现在现在的孩子与未来的孩子之间。未来的孩子还没有出生,你怎么和它争?所以这种竞争会表现在现在的孩子和父母之间,因为父母等于是未来孩子的代言人。
20世纪70年代哈佛大学的进化生物学家最先从理论上提出这个可能性,理论的大意是这样的(我简化了以后,还是比较烧脑啊):
每一个孩子都是衡量父母进化适应度的标尺(前面讲过无数次了,后代数量是进化唯一重要的东西),所以每一个孩子都是父母的宝贵财产。婴幼儿需要父母的照顾才能生存,父母照顾婴儿等于是给自己打理财产,也就是投资(这个养过娃儿的都理解)。在生命之初,每一份照顾(投资),父母都会有很大的获益,比如提高孩子存活的可能性、身体的健康等等。毋庸置疑,父母获益,孩子自己也同样获益。
但是,随着孩子渐渐长大,同样的一份投资所带来的获益逐渐减少,因为孩子不需要那么多照顾也能活得不错了。我们可以随便假设一下,孩子在一个月大的时候,一份投资可以给它和它的父母带来10份获益,到了两个月,同样的一份投资所能带来的获益就降到了9份,到了三个月降到6份,第四个月降到3份……
可以想见,如果能量和时间不花在照顾现在这个孩子身上,就可以花在生育下一个孩子上。换言之,因为要照顾你(把钱投资到A公司),我就没时间没能量生你弟弟(没有投资到B公司)。我们现在假设,对父母来说,每一份投资在未来潜在孩子身上能够有6份获益。(未来还没到手的财产总是不如已经在手里的值钱,所以,我们假设第一个孩子刚出生时的获益值是10,而未来潜在孩子的获益值是6)。那么我问你,从理论上来说,父母应该在第一个孩子多大年龄时,停止对其的照顾,而把这些能量转移到生养二胎上?
全中国人都知道答案:国家政策放宽的时候(确切地说是2015年10月29日十八届五中全会之后)。
好吧,搞笑太无聊,答案是:在第一个孩子三个月大的时候。
按照刚才的假设,第一胎三个月大的时候,每份投资父母能收益6份,在这之后就少于6份,而在二胎身上能够获益6份,所以那父母就应该把钱从A公司(第一胎)撤出来,转而投资B公司(第二胎)。换言之,在三个月大的时候,父母的每份投资在第一胎得到6份收益,但是会损失6份来自未来第二胎的收益,收益和损失是平衡的。过了这个时间点,如果还要照顾第一胎,那就得不偿失了。(当然,动物的父母是不会做数学的,它们的行为完全是基因的作用。)
现在重点来了。对父母来说,手心手背都是肉(因为两个孩子与父母的亲缘度是一样的),所以第一胎和第二胎带给父母的获益都是一样的。但是,对第一个孩子来说,两个兄弟姐妹才等于一个自己(因为兄弟姐妹之间的亲缘度是50%)。所以,我兄弟的每一份获益,对我来说只有一半的价值。我可以为两个兄弟牺牲,但是只为一个牺牲那可划不来。
那么问题又来了,对第一个孩子来说,它希望父母什么时候减少对它的照顾?
答案是,四个月的时候。
如果我在三个月的时候就放弃父母对我的照顾,我的损失是6份。我父母可以多生一个二胎,二胎和我父母都获益6份。但是别忘了,两个兄弟才等于一个我,所以父母兄弟的获益对我来说只有50%,也就是3份。损失6份,获得3份,这个显然划不来。
然而,到四个月之后,根据我们上面的假设值,每份投资在我身上的获益少于3份。如果我还抢父母的照顾,我就会失去一个兄弟,也就是说会有3份损失,获益少于损失,那显然也划不来。所以到了四个月,我就应该(基因就会起作用)主动放弃被照顾。
这就是著名的“父母-后代冲突”理论,父母要提前结束照顾,但是孩子要延后。
03
这个“父母-后代冲突”理论提出之后,得到了大量来自鸟类、哺乳动物、社会性昆虫的数据支持。在灵长类动物里,这种现象尤其明显。
举个恒河猴的例子。当小猴子刚刚出生的时候,母亲会主动接近婴猴,主动喂奶。而当婴猴长到三个月左右的时候,就变成小猴子主动了,婴猴主动接近母亲的次数要远高于母猴主动接近婴猴的次数。很多母猴会拒绝喂奶,甚至拒绝与婴猴的身体接触,而婴猴会撒娇耍赖。重要的是,数据表明,如果母亲的拒绝率高,那它在下一个发情期的怀孕可能性就高,这意思就是可以生育得更多。
在黑猩猩和狒狒群落里,也经常能观察到婴儿黏母亲但是母亲拒绝亲密接触的现象。有意思的是,母亲的拒绝似乎对孩子的成熟是有好处的。如果母亲不拒绝,小狒狒以后会成为“巨婴”,年纪很大了还吃奶,还骑在母亲身上。慈母多败儿,诚不我欺也。
在人类身上,这种“父母-后代冲突”也很常见(这个……孩子和父母顶嘴发脾气不算啊)。孩子的基因决定他们要最大限度地攫取母亲的照顾,这种现象在胎儿期间就开始了,比如,胎儿可以通过某些荷尔蒙降低母亲对胰岛素的敏感性。这是个什么后果呢?
糖尿病患者都知道,胰岛素帮助我们的细胞吸收糖分。如果母亲对胰岛素的敏感性降低了,她血液里的糖分就不会被她的细胞利用。这对胎儿是有好处的,他/她会得到更多的糖分(糖是能量的主要来源)。但是,对母亲来说,这就会造成孕期高血糖,对母亲身体是有害的(读到这儿,你还不赶紧回家看望看望令慈她老人家)。
04
养个娃儿真是不容易啊!
西谚有云,养个娃儿是全村人的事情。美国大统领特朗普上个月刚刚颁布的税改草案重要一条就是,如果你有17岁以下的娃,每养一个,国家每年给你1500美金的退税,养娃不容易,国家帮你养。
人养娃儿要大伙儿帮着养,生活在非洲的白额蜂虎鸟养娃儿更需要大家的帮助。这种鸟在岩土壁上筑窝,以蜂类为食,养个娃儿要面临两个巨大的考验。
第一个考验,北上广深一线城市的年轻人都体验过:买房。蜂虎鸟在岩土壁上建个窝很艰难。哈佛大学生物学家、社会生物学奠基人、当今世界上进化论学界的泰山北斗爱德华威尔逊2010年在世界顶尖刊物《自然》上发表了一篇著名文章。他老人家提出,“建巢”是社会性动物(比如蚂蚁、黄蜂、鼹鼠等等)团结在一起的最大动力之一,而动物社会性的进化也很可能是从这里起源的——一对夫妻很难建造巢穴,所以大家住在一起互相帮着盖房子(你买房有没有向你父母借首付?)。
第二个考验,很多不住在北上广深的年轻人可能也体验过:赚奶粉钱。蜂虎鸟幼儿食量很大,父母必须不断地出去找食物才能满足孩子的需求。父母双职工,孩子丢在家里谁管?X程亲子幼儿园吗?蜂虎鸟保卫巢穴不受蛇类等动物的侵犯不是闹着玩的。
由于这些原因,人们认为白额蜂虎鸟属于“繁育成功率极为受限”的物种。在这种情况下,蜂虎鸟进化出了一种典型的“亲缘选择”的策略:很多年轻的个体放弃了自己的繁殖机会,省下能量和时间去帮助别人养育后代。
我又要话痨了:进化最重要的是什么?后代的数量。所以,除了自己的性命,最高级别的牺牲就是放弃生育。那么别人(“利他行为”的接受者)的获益当然就是繁殖的成功率了。
但是这个利他行为是受到汉密尔顿原则的限制的。也就是说,鸟儿牺牲自己,不是去帮助陌生的吃瓜群众,而是帮助自己的血缘亲戚。数据显示,帮人的鸟和被帮的鸟之间的平均亲缘度是33%(比表兄弟、同父异母兄弟、祖孙之间的25%还要高),而且94%的鸟帮的都是最亲近的亲属。
那么接受者呢?一对没有获得帮助的夫妻,它们的后代平均只有0.51只能活下来(不到一只啊!)。但是,如果有一只无私的鸟儿加入它们的家庭,帮着养孩子,雏鸟的成活率就能达到一只。如果有三只无私的鸟加入,就能达到1.4只,如果有五只鸟加入,成活率基本能达到三到四只——巨大的获益度!
诸位看官,小弟不是讲知识点,而是坐而论道啊。今儿这个道是什么呢?
两点。
第一,重复上一节讲过的“亲缘选择”的精义:无私者自己没有孩子,但是它帮助它的亲戚提升繁育的成功率,而它亲戚的娃娃与它以一定的可能性共享基因(所谓的亲缘度)。所以,它的这个“无私”基因就能够以一定的可能性流传下来。也就是说这种无私行为能够进化,而没有被淘汰。
第二,无私行为要满足这个条件:亲缘度>牺牲度/收益度。如果牺牲太大,获益太小,或者不够亲,都不行。这里面环境因素就起作用了,如果蜂虎鸟的环境不是如此险恶,繁殖的成功率不是如此受限,如果大多数鸟儿都有机会繁殖成功,那么相对而言,无私放弃自己生育机会的鸟儿就牺牲得太大了,而接受帮助者的获益也就变得很小,因为它没有帮助也可以养娃儿啊。在这种情况下,这种“利他行为”就很难流传。
换句话说,在艰难的环境里,我繁育的成功率本来就很小,如果我放弃自己的机会去帮助别人,那么我的牺牲本来也不是特别大(通俗的讲就是“顺水人情”而已),而它接受了我的帮助,获益就会很大(而它的娃儿又有可能带有我的基因),所以这种环境就容易进化出“利他行为”来。所谓“多难兴邦”是也。
总之,这种无私的行为在富足的环境里是锦上添花,而在艰苦的环境里则是雪中送炭。要不然陶朱公范蠡怎么会说“共患难易,共富贵难”呢。
基于和蜂虎鸟同样的道理,芝加哥大学进化生物学家威廉姆斯在20世纪提出了一个“祖母假说”来解释人类妇女为什么会停经。停经就是不生育了。很多动物,尤其是很多昆虫,如果不生育了,那就是生命走到尽头了。但是人类的妇女停经后,还会很好地生活几十年。自然选择怎么能允许这种事情发生?(我反复说了一百零一万遍了,生育是进化第一要务。如果一个基因使你不生育,那在下一代里携带这种基因的人就没有了,这基因也就被淘汰了。)
“祖母假说”认为,年老的妇女生育的孩子身体质量差,以后的存活率低。我们假设有这样一个(或一组)基因,这种基因让老年妇女放弃自己的生育(本来质量就不高),而省下时间和能量去帮助自己的孩子生育第三代,那第三代的成活率相对来说就会高。如果第三代数量多,那这种“令妇女停经”的基因就会流传下去,自然选择就青睐这种基因。(你上次生孩子的时候,你妈有没有过来帮你带?)
看到这里,有人要怒斥了:岂有此理,男人怎么不帮着照顾孙子?这个问题已经在前面性选择里面讲了,请参阅《男女有别》。
还有人问了,难道动物真的这么自私,只帮助亲戚,不帮助没有血缘关系的?这倒也不尽然,在有些情况下,无亲缘关系的个体之间也可以表现出无私行为来。小弟下面两节就讲讲这个事儿。
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