Sarkanās karalienes hipotēze — evolūcija, koevolūcija un seksuālā atlase
Sarkanā karaliene ir Leja Van Valena evolūcijas teorijas un vēlāk arī Mata Ridlija grāmatas nosaukums.
Termins ir aizgūts no Lūisa Kerolla (Lewis Carroll) romānā "Caur spoguli" (Through the Looking-Glass) aprakstītās Sarkanās karalienes sacīkstes. Sarkanā karaliene teica: "Lai noturētos vienā un tajā pašā vietā, vajag skriet, cik vien tu vari." Sarkanās karalienes principu var formulēt šādi:
Evolūcijas sistēmai ir nepieciešama nepārtraukta attīstība, lai saglabātu savu piemērotību salīdzinājumā ar sistēmām, ar kurām tā attīstās.
Šī hipotēze tiek izmantota, lai izskaidrotu divas dažādas parādības: dzimumvairošanās priekšrocības indivīdu līmenī un pastāvīgās evolūcijas sacensības starp konkurējošām sugām.
Šajā grāmatā Van Valena ideja par koevolūciju tiek pārņemta un paplašināta, lai apspriestu seksuālo atlasi cilvēku organismā. Tajā tiek apgalvots, ka tikai dažus cilvēka dabas aspektus var izprast atrauti no seksa, jo cilvēka daba ir evolūcijas produkts, un evolūciju mūsu gadījumā virza seksuālā atlase.
Ko nozīmē Sarkanā karaliene praksē
Sarkanās karalienes hipotēze uzsver, ka sugas un populācijas nepārtraukti mainās, jo tām jākonkurē ar citām dzīvajām sistēmām — piemēram, ar patogēniem, plēsējiem, konkurentiem vai partneriem. Tas nozīmē, ka pat stabilā vidē organisms nevar atstāt savu ģenētisko vai fenotipisko stāvokli nemainīgu; lai saglabātu relatīvo piemērotību, jāturpina „skriet” — t.i., evolvēties.
Piemēri un mehānismi
- Viesmīlētāju–patogēnu koevolūcija: ja patogēni pastāvīgi pielāgojas inficēšanai, tādos pašos tempos mainās arī saimnieks — imūnsistēma vai uzvedība. Tas skaidro, kāpēc infekcijas slimības pastāv un kāpēc imūnsistēmai nepieciešama daudzveidība.
- Seksuālā reprodukcija: viens no skaidrojumiem, kāpēc daudzas sugas saglabā seksuālu vairošanos, ir tas, ka sekss rada ģenētisku variāciju, kas ļauj „atpalikt” esošajiem patogēniem un konkurentiem.
- Antigēnu svārstības un gripas gadījumi: vīrusi, piemēram, gripas vīruss, pastāvīgi maina virsmas antigēnus, liekot saimniekiem ik pa laikam attīstīt jaunus aizsardzības mehānismus.
Piemēri dabā
Empīriskie piemēri, kas bieži tiek minēti, ietver saimnieku–parazītu attiecības (piem., ūdens gliemeži un to trematodu parazīti), kur klīniskas un ģenētiskas studijas rāda ģenētisko variāciju saimnieku populācijās, kas saskan ar periodiskām parazītu uzvarām un zaudējumiem. Arī plēsēju un upuru odnos (piem., ātruma, kamuflāžas vai toksiskuma sacensības) var tikt interpretēti kā Sarkanās karalienes sacensību piemēri.
Seksuālā atlase un cilvēks
Mata Ridlija pieeja akcentē, ka daudzas cilvēku uzvedības un morfoloģiskās iezīmes varētu būt izskaidrojamas ar seksuālo atlasi — partneru izvēli, dzimumu citām strateģiskām uzvedībām un īpašību parādīšanos, kas palielina reproducēšanās panākumus. Šāds skats uzsver, ka daudzas sociālas un psiholoģiskas tendences var rasties kā adaptācijas, kuras tiek virzītas caur izvēli un tiešām vai netiešām koevolūcijas spiedieniem.
Nozīme un praktiskās sekas
- Sarkanās karalienes skatījums palīdz izprast, kāpēc slimības, parazīti un citurienes biotiskie spiedieni spēj saglabāt dinamisku līdzsvaru un bieži izraisa ātru evolūciju.
- To izmanto, lai skaidrotu, kā ģenētiskā daudzveidība populācijās var būt būtiska ilgtermiņa izdzīvošanai un kā cilvēku darbība (piem., antibiotiku lietošana) var izjaukt šo dinamiku.
- Biomedicīnā un lauksaimniecībā Red Queen ideja ir svarīga, jo tā norāda, ka patogēnu apspiešana bieži noved pie to straujākas adaptācijas, ja nav domātas ilgtermiņa stratēģijas.
Kritika un ierobežojumi
Nav vienas vienotas Sarkanās karalienes izskaidrojuma visām evolūcijas parādībām. Kritiķi norāda uz vairākām problēmām:
- Seksuālās reprodukcijas uzturēšanai pastāv lieli izmaksu faktori (piem., dvīņu izveides nosacījums, meklējot partneri), un ne katru reizi seksa priekšrocības izgaismojas skaidri.
- Dažkārt vides (abiotiskie) faktori un nejaušība (genētiska driftēšana) var būt nozīmīgāki kā koevolūcija ar citiem organismiem.
- Empīriskā validācija dažkārt ir sarežģīta, jo nepieciešamas ilgtermiņa un plašas ģenētiskas un ekoloģiskas datu kopas, lai pierādītu „sacensību” dinamiku.
Sākotnējā ideja un mūsdienu attīstības
Leja Van Valena sākotnējā hipotēze bija plaši ietekmīga, un kopš tās formulēšanas ir izstrādātas daudz detalizētākas modeļu un empīriskās pieejas. Mūsdienu evolūcijas bioloģijā Sarkanā karaliene ir kļuvusi par noderīgu metaforu un pētījumu vadlīniju, taču to parasti izmanto kopā ar citām teorijām, lai veidotu pilnīgāku priekšstatu par to, kā un kāpēc sugas mainās laika gaitā.
Secinājums: Sarkanās karalienes hipotēze skaidro, kā nepārtraukta koevolūcija un biotiskie spiedieni var uzturēt dinamisku evolūcijas procesu. Tā sniedz spēcīgu rāmiju gan izpratnei par seksuālo vairošanos, gan par hostu–patogēnu attiecībām, taču nav vienīgais un galīgs izskaidrojums — rūpīgi jāvērtē konkrēti dati un konteksts katram gadījumam.
Dzimuma evolūcija
Sekss ir evolūcijas mīklu. Lielākajā daļā seksuālo sugu vīrieši veido pusi no populācijas, tomēr tie tieši nenes pēcnācējus un parasti maz veicina pēcnācēju izdzīvošanu. Putniem un zīdītājiem šī doma šķiet mazāk patiesa. Viņi bieži palīdz aizsargāt mātītes un kaut kādā veidā palīdz pēc mazuļu piedzimšanas. Tāpēc šie tēviņi noteikti palīdz izdzīvot saviem pēcnācējiem. Taču dzimumvairošanās ir ļoti izplatīta vienkāršākās dzīvības formās, kur tēviņiem nav nekāda sakara ar saviem pēcnācējiem.
Cilvēku paleolīta populācijās tēviņi neapšaubāmi bija ļoti svarīgi medībās un aizsardzībā. Daudzas putnu sugas kopīgi audzina mazuļus. Tomēr lielāko daļu bezmugurkaulnieku sugu vecāki nemaz neaudzina, un kāpuri attīstās planktona vidū. Turklāt daudzu mugurkaulnieku sugu tēviņi un mātītes tērē resursus, lai piesaistītu un konkurētu par partneriem. Šķiet, ka dzimumselekcija var dot priekšroku pazīmēm, kas var mazināt organisma piemērotību, piemēram, spilgtas krāsas apspalvojums paradīzes putniem, kas padara tos redzamākus plēsējiem. Tādējādi dzimumvairošanās šķiet ļoti neefektīva.
Grāmata sākas ar evolucionāru stāstījumu par pašu dzimumu, aizstāvot teoriju, ka, neraugoties uz tā izmaksām, dzimums plaukst, jo jauktais mantojums katrai paaudzei dod "priekšrocības" aizsardzībai pret parazītiem un slimībām. Galvenais iemesls tam ir tas, ka dzimumvairošanās palielina populācijas ģenētisko daudzveidību. Tas ievērojami palielina iespēju, ka vismaz daži indivīdi izdzīvos plēsēju, parazītu un slimību uzbrukumā. Tas ir kopīgs evolūcijas teorētiķu viedoklis.
Ridlijs apgalvo, ka cilvēka intelekts lielā mērā ir seksuālās atlases rezultāts. Viņš apgalvo, ka cilvēka intelekts ievērojami pārsniedz izdzīvošanas vajadzības (tam nav vispārpieņemta piekrišana). Viņš apgalvo, ka mūsu intelekts ir kā pāvu aste - seksuālās atlases produkts. Viņš uzskata, ka cilvēka intelekts galvenokārt tiek izmantots, lai piesaistītu partnerus, demonstrējot apbrīnojamu asprātību, šarmu, izdomu un individualitāti. Šādu viedokli par intelektu atbalsta arī Džefrijs Millers. Ideju vēsturi par seksuālo atlasi un dzimuma evolūciju aplūko Helena Kronina (Helena Cronin).
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Sarkanās karalienes princips?
A: Sarkanās karalienes princips ir evolūcijas teorija, kas nosaka, ka, lai evolūcijas sistēma saglabātu savu piemērotību attiecībā pret sistēmām, ar kurām tā līdzattīstās, ir nepieciešama nepārtraukta attīstība.
J: Kas radīja sarkanās karalienes principu?
A: Pirmo reizi sarkanās karalienes principu ieviesa Leigh Van Valen.
J: Kāda ir termina "sarkanā karaliene" izcelsme evolūcijas teorijā?
A: Termins "Sarkanā karaliene" nāk no Lūisa Kerola (Lewis Carroll) grāmatas "Caur spoguli" (Through the Looking-Glass), kur Sarkanā karaliene saka: "Ir vajadzīgs viss skrējiens, ko tu vari darīt, lai paliktu vienā un tajā pašā vietā."
J: Kādas divas parādības izskaidro Sarkanās karalienes princips?
A: Ar Sarkanās karalienes principu izskaidro dzimumvairošanās priekšrocības indivīdu līmenī un pastāvīgās evolūcijas bruņošanās sacensības starp konkurējošām sugām.
J: Par ko ir runa Mata Ridlija grāmatā "Sarkanā karaliene"?
A.: Matt Ridley grāmatā The Red Queen (Sarkanā karaliene) izmanto Van Valena ideju par koevolūciju un paplašina to diskusijā par cilvēku seksuālo atlasi.
J: Kā "Sarkanā karaliene" apgalvo, ka cilvēka daba ir evolūcijas produkts?
A: "Sarkanā karaliene" apgalvo, ka tikai dažus cilvēka dabas aspektus var saprast neatkarīgi no seksa, jo cilvēka daba ir evolūcijas produkts, ko nosaka seksuālā atlase.
J: Kāpēc saskaņā ar Sarkanās karalienes principu evolūcijas sistēmai ir nepieciešama nepārtraukta attīstība?
A.: Nepārtraukta attīstība ir nepieciešama, lai evolūcijas sistēma saglabātu savu piemērotību attiecībā pret sistēmām, ar kurām tā attīstās kopā, kā to skaidro Sarkanās karalienes princips.
