Altruismus u zvířat

1. 2014 Marek Vácha Altruismus u zvířat

2. Albert Schweitzer(1875 – 1965) • úcta k životu pro Schweitzera pramení z poznání: jsem životem, který chce žít uprostřed života, který chce žít • „Jedna existence se prosazuje na úkor druhé, jedna ničí druhou. Jedna vůle k životu od druhé pouze něco chce, aniž ji bere na vědomí jakožto vůli. Ve mně se však vůle k životu stala vůlí, která ví, že existuje také jiná vůle.“

3. Interakce mezi organismy

4. Interakce mezi dvěma druhySymbióza

5. Kompetice -/- • Kompetice (-/-) • Druhy s podobnými nároky nemohou žítspolu na jednom místě • Ekologická nika= prostor kde organismus využívá abiotické a biotické zdroje • fundamentální nika • realizovaná nikadruhy mající stejnou ekologickou nikunemohou existovat společně

7. Kompetice -/-

8. Kompetice -/- Korýš rodu Balanus

9. Mutualismus +/+ Mutualismusmezi rostlinou(Fabaceae) a bakterií(Rhizobium) žijící v nodulechna kořenech

10. Mutualismus +/+ Pluvianus aegyptius a Crocodylus niloticus

11. Mutualismus +/+

12. Mutualismus +/+Koevoluce

13. Mutualismus +/+Koevoluce Xantophan morgani praedicta a Angraecum sesquipedale

14. Predace a parazitismus +/- • Predátor požírá kořist -obrana rostlin: trny, žahavé trichomy, chemické látky -obrana živočichů: - útěk - krycí zbarvení - oklamání predátora - chemické látky

15. Parazitismus +/- • Endoparazit = žije uvnitř těla hostitele • Ektoparazit = žije na povrchu těla hostitele • Obrana- rostliny: chemicky- živočichové: imunitní systém • Úspěšný parazit NEZABÍJÍ hostitele

16. Parazitismus +/- Parazitická plíseň zabíjející saranče. „Vetřelec“.

17. Parazitismus +/- Houba Ophiocordyceps unilateralis zabíjí mravence Camponotus leonardi. Houba dosud neznámým způsobem manipuluje chování mravence, aby se spustil z koruny deštného pralesa, kde žije, do prostoru pod sebou, zakousl se pevně do spodní strany listu a v pro houbu optimální vlhkosti čekal na smrt.

18. Parazitismus +/- Viriony HIV opouštějící T lymfocyt

20. Komenzalismus +/0

21. Amenzalismus -/0 Cestou k napajedlu pošlapou velcí savci vegetaci, aniž z toho mají zisk, trávě to výrazně škodí

22. typy chování

23. chování sobecké • chování altruistické • chování zlovolné

24. V současné době získala morálka impulsy ze dvou velmi nečekaných směrů: • neo-Darwinismus • teorie her

25. Altruismus u zvířat • = čin, který zvýší fitness příjemce a poněkud oslabí fitness dárce • aby mohl fungovat zvířata musí: • žít ve stabilní skupině • opakovaně se potkávat (aby mohlo dojít k protislužbě) • rozeznávat a pamatovat si jednotlivé příslušníky skupiny • být dlouhověcí • být citliví na případné podvodníky

26. Altruismus u zvířat • neodarwinismus předpokládá, že „čistý altruismus“ u zvířat neexistuje • je to ale pravda? • pokud se tedy zvíře chová „altruisticky“ protislužba přijde možná později nebo ji nevidíme

27. Altruismus • 1. Altruismus, který směřuje k dobru vlastních potomků. Z evolučního pohledu není potřeba tento typ altruismu vysvětlovat. Cokoliv rodič dělá pro své potomky, dělá zároveň pro propagaci svého genotypu. • 2. Altruismus, který je zaměřený ku pomoci jiným příbuzným (Kin Selection). Většina členů nějaké sociální skupiny je spolu tím či oním způsobem geneticky spřízněna a sdílí spolu části svých genotypů. I zde je možné evoluční vysvětlení plynoucí z hypotézy inkluzívní fitness. Často citovaným příkladem zde mohou být africké vlhy nebo společenský blanokřídlý hmyz. Nepotismus u lidí.

28. kin selection

29. Altruismus mezi příbuznými • W. D. Hamilton v roce 1963 razí termín „inkluzívní fitness“ a stanovuje vzorec rB>C • r = koeficient příbuznosti • B = benefit, užitek pro příjemce • C = cost, ztráta pro dárce • Protože sourozenci mají r = 0,5, altruistické chování nastane, pokud bude zisk (B) dvakrát tak větší jako ztráta (C). Sexuální druh (tedy pohlavně se rozmnožující druh) by tak měl být selektován na obětování života za své dva sourozence nebo osm bratranců a sestřenic.

30. Gen-selectionistická perspektiva • Co gen ztratí, v případě obětování altruistického těla, které okupuje, se mu mnohonásobně vrátí posílením přežití nebo reprodukce těch, pro které se obětuje. • (Hölldobler, B., Wilson, E.O., (2009) The Superorganism. W.W. Norton and Company, New York. p. 23)

31. Altruismus mezi příbuznými • Hamilton takto vysvětluje altruismus u eusociálního hmyzu s haplodiploidním sytémem • …zde se velmi vážně mýlil • mnoho haplodiploidních druhů tvoří agregace, kde eusocialita nevznikla • mnoho diplodiploidních druhů je eusociálních, např. termiti

32. Altruismus mezi příbuznými • u makaků rhesus (podobně jako i u jiných druhů) existuje kin recognition • zde se u mladých zvířat, která byla vychovávána odděleně od tlupy ukazuje preference pro své genetické příbuzné před nepříbuznými členy tlupy, i když nikoho z nich předtím neviděla. • mechanismus tohoto jevu je nejistý, možná se jedná o podobnost tělního pachu nebo rysů tváří. • (Jones, S., Martin, R., Pilbeam, D., (eds.) (1992) Cambridge Encyclopedia of Human Evolution. Cambridge University Press. p. 147)

33. Altruismus mezi příbuznými Fidel Castro a Raúl Castro Saddám Hussein s rodinou

34. Genetický altruismus • mláďata se následující sezónu vzdají vlastního rozmnožování a místo toho pomáhají svým rodičům vychovávat své o jeden rok mladší sourozence • south american marmosets • tamaríni

35. B/C > rdonor to own offspring/rdonor to recipient´s offspring • ...altruistické chování proběhne, pokud pomoc rodičům s výchovou mláďat vyprodukuje více mláďat než založení vlastní rodiny.

36. pokud bude jedinec mít na vybranou pomoci vlastní sestře s výchovou mláďat nebo založit vlastní rodinu, pak bude vzorec vypadat následovně: B/C > 2 (0,5/0,25). • v tomto případě vznikne altruistické chování pouze tehdy, pokud se zdaří vychovat dvě a více sestřiných mláďat na každé jedno o které jedinec přijde nezaložením vlastní rodiny.

37. Meropsbullockoides

38. Merops bullockoides • mladí ptáci, kteří jsou již dost staří na to, aby se pokusili sami zahnízdit, pomáhají místo toho svým rodičům s výchovou bratří, sester nebo nevlastních sourozenců. • pomocníci (helpers) asistují při budování hnízda, jeho obraně, krmení sedících rodičů a vylíhlých mláďat.

39. Merops bullockoides • pomoc při hnízdění je možno obvykle nalézt u druhů kde je rozmnožování extrémně obtížné, proto že • krajina vhodná k hnízdění je zcela zaplněna hnízdícími páry • je obtížné získat místo vhodné pro založení hnízda • v těchto případech může být téměř nemožné, aby mladí dospělí získali přímou fitness z vlastního hnízdění. Zisk nepřímé fitness díky pomoci rodičům se zdá být nejlepší-ze-špatných strategií

40. Merops bullockoides • 40 – 450 jedinců v kolonii je rozděleno do podskupin o 3 – 17 jedincích • více než polovina mladých ptáků zahyne hladem dříve než může opustit hnízdo • v průměru přítomnost každého helpera zvýší o 0,47 mláděte úspěšnost hnízdění.

41. Pomocníci • existují např. u ledňáčků, vlh, vlků, šakalů, psů hyenovitých a různých druhů vyšších primátů • (Gaisler, J., (2007) Zoologie obratlovců, 2.vyd. Academia, Praha. str. 212-213)

42. včely mají žihadlo se zpětnými háčky a když atakují predátora, samy při obraně hnízda zahynou • samy dělnice jsou sterilní

43. Meleagris Gallopavo • páry stejně starých samečků tvoří koalice, ve kterých se dvoří samicím • a brání tyto samičky oproti ostatním samečkům • v těchto dvojicích je jeden ze samečků dominantní, a páří všechny samičky, druhý nezíská nic • proč tedy podřízený sameček do koalice vůbec vstupuje?

44. Davies, N.B., Krebs, J.R., West, S.A., (2012) An Introduction to Behavioural Ecology. 4th ed. Wiley-Blackwell. Chichester, West Sussex, UK. p.318 r = 0,42 mezi dominantním a podřízeným samečkem Reprodukční úspěch dominantního samečka = 6,1 (!) Reprodukční úspěch podřízeného samečka = 0 Reprodukční úspěch osamělého samečka = 0,9 Hamiltonovo pravidlo: (0,42x6,1) – 0,9 = 1,7, což je > 0

45. Urocitellusbeldingi • severozápad USA. Probouzí se v květnu a téměř ihned se páří • po páření samečci odchází a nechávají samičky se starat o potomstvo • samička mají ročně jeden vrh s 3 – 6 mláďaty • po odstavení mladí samečkové odcházejí, zatímco samičky zůstávají v rodné oblasti.

46. Urocitellusbeldingi • blízce příbuzné samičky (matka, dcera, sestra) zřídka bojují o hnízdní nory a zřídka se snaží vypudit jedna druhou ze svých teritorií • ze všech mladých, co se narodí jich je 8% vytaženo ven z nor a zabito jinými jedinci • zabíječi nejsou blízkými příbuznými obětí a jsou to buď potulní mladí samečkové odjinud nebo dospělé samice hledající novou hnízdní noru.

48. Spermophilus beldingi • trilkují, když se objeví predátor – savec a hvízdají, když se objeví letící jestřáb • jestřáb • hvízdající sysel je chycen pouze ve 2 % případů • ne-hvízdající sysel je chycen ve 28% případů • hvízdající sysel zjevně umenšuje možnost být chycen, možná tím, že jestřába upozorňuje na to, že o něm ví a možná zároveň tím, že zasévá paniku a zmatek mezi ostatní sysly. • útočící savec • trylkující sysel je chycen v 8% případů • ne-trylkující sysel je chycen pouze ve 4 % případů

49. Spermophilus beldingi • hvízdání je sobecké, zatímco trylkování je zjevně altruistické • (Freeman, S., Herron, J.C., (2004) Evolutionary Analysis. Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River. p. 422) • samečci se rozptylují z hnízdního okrsku, zatímco samičky v něm zůstávají • samičky z jedné oblasti jsou blízce příbuzné