原則として、クモは反社会的です。彼らは単独で狩りをし、他のクモから巣を熱心に守り、時には仲間を食べることさえあります。ピッツバーグ大学の行動生態学者であるジョナサン・プルイット氏は、「共食いと縄張り意識は、セックスの最中であっても、クモに自然に現れます。しかし、地球上で知られている 40,000 を超えるクモ類の種のうちのほんの一握りが、その攻撃性を抑えることを学んでいます。アリやミツバチのように、彼らはグループのために協力します。
たとえば、いわゆるタングルウェブ クモは、1,000 以上の帯を形成して数百ヤードにも及ぶウェブを回転させ、ハエ、小鳥、「想像できるほぼすべての無脊椎動物」を閉じ込めます。数十人の小さなグループが「ライオンの群れのように」一緒に働いていると彼は言いました。獲物を狩るクモもいれば、コロニーの子供を育てるクモもいます。
クモは進化生物学者に謎を提示します。通常のダーウィンの自然淘汰によれば、最も適した個体だけが遺伝子を受け継ぐ。しかし、もしそうだとすれば、もつれウェブのクモは、隣人を打ち負かそうとする個人の衝動と矛盾するような行動をするのはなぜでしょうか?巣を守るクモは、自分自身を危険にさらす可能性があり、子孫を産むチャンスを危険にさらす可能性があります。そして、子供を育てているクモは、ハンターが満腹になるまで食べるのを待たなければならないかもしれないので、空腹になるかもしれません.これらは、個人のフィットネスを向上させることが期待される行動ではありません。
生物学者は、自然淘汰がどのようにしてグループにとっては良い形質の進化を促進することができるかという問題について長い間議論してきましたが、個人にとっては必ずしもそうではありません.科学者たちは、この現象を説明するために多くの数学的モデルを開発しました。親族選択として知られるあるモデルによると、ミツバチやアリなどの非常に関連性の高い生物は、利他的行動を発達させることができます.女王。
しかし、その利他的な見た目とは裏腹に、親族選択は利己的であり、個人の遺伝子が生き残るのに役立ちます。自然淘汰は、真に利己的でない特性、つまりグループにとっては良いが、必ずしも個人 (またはその近親者) の利益になるとは限らない行動を促進することができますか?いくつかの進化モデルはそれが可能であると予測していますが、これらのモデルは実験室でうまくテストされていますが、本質的に間接的にしか研究されていません.
しかし、今週ネイチャー誌に掲載されたタングルウェブ クモの一種である Anelosimus studiosus の新しい研究は、進化が実際にグループのレベルで機能していることを示唆しています。動物の特定のグループが他のグループよりも生産的である場合、つまり、それらがより多くの子孫を生み出す場合、進化はそのような繁殖力を可能にする形質を好む傾向があります. Pruitt によると、この調査結果は、自然淘汰が野生の集団形質の進化を促進できるという直接的な証拠を提供する最初のものです。
ソーシャル スパイダー
雌のタングルウェブ クモには、攻撃的な「戦士」と従順な「乳母」という 2 つの基本的な性格があります。戦士たちは獲物を捕まえ、捕食者や寄生虫から群れを守ることに時間を費やし、乳母はコロニーの若者を育てます。 (個人の性格を把握するために、科学者は他のクモと一緒に箱に入れました。攻撃的なクモはスペースを求めて戦い、従順なクモは寄り添います、とプルイットは言いました。)
特定の Anelosimus studiosus コロニーの戦士と乳母のバランスは、コロニーの生息地に合うように調整されているようです。十分な食糧が供給されている大規模な植民地では、戦士が豊富になる傾向がありますが、よりまばらな地域の植民地は乳母によって支配されています.
自然はどのようにしてこのバランスを維持しているのでしょうか?ひとつの可能性は、個体レベルでの進化の結果であるということです。このシナリオでは、単純に食べる獲物が多いため、戦士は獲物が豊富な地域でうまくやりますが、看護師は戦士ほど多くの食物を必要としないため、獲物が少ない地域で繁栄する可能性があります.
ただし、別の説明があるかもしれません。個人ではなくグループが最も重要な基本的な進化単位である場合、グループ全体として、戦士と乳母の固有の比率など、環境に最も適した特性を進化させます。環境に最も適した比率のコロニーは、生き残る可能性が最も高くなります。他の人は死ぬ可能性が高くなります.
これら 2 つの可能性のうちどちらが正しいかを判断するために、Pruitt は研究室でカスタムメイドのクモのコロニーの配列をまとめ、さまざまな個性のブレンドを作成しました。彼は戦士の多いコロニーからクモを取り出し、それらを使用して、乳母に重い新しいグループを組み立てました。彼はまた、ほとんど従順なコロニーからのクモを使用して、戦士を積んだグループを作成しました。さらに、彼は元のグループの構成に一致するコントロール グループを組み立てました。次に、各コロニーを絡み合った鶏用ワイヤーに移し、巣をテネシー州のさまざまな場所に移植しました。植民地の一部は祖先の家に戻されました。他の人は新しい外国の地形に行きました.
1 年後、コロニーの 60% が絶滅しました。先祖代々の家に戻った対照グループはうまくいく傾向があり、新しい環境に移植されたグループは一般的に死亡しました.これらの結果はいずれも驚くべきものではありませんでした。
最も興味深い結果は、クモが育った環境とは異なる構成を余儀なくされたクモからなるコロニーから得られたものです。構成が新しい環境に適合するコロニーは、生き残る傾向がありました。しかし、時間が経つにつれて、生き残ったコロニーはメンバーの元のグループ構成に戻りました.たとえば、戦士が多数を占める植民地は、より多くの乳母を持つようになりました。一見すると、これは奇妙な動作です。コロニーがその環境に適している場合、その比率を維持しないのはなぜですか?おそらくクモの遺伝子にコード化された何らかの先天的な感覚がコロニーを元の構成に戻したようですが、この変化はコロニーが死滅することを意味していました.
Pruitt と彼の共著者で、バーリントンにあるバーモント大学の生物学者である Charles Goodnight は、この実験がグループ選択の十分な証拠を提供していると報告しています。他の科学者も同意見です。カリフォルニア大学ロサンゼルス校の進化生物学者ピーター・ノナックス氏は、今回の研究には関与していないが、「観察されたデータやグループ選択に適合する説明は他にない」と述べた。 「適切な比率を持つことは、グループと個人の両方で成功する主な決定要因です。」
クモのコロニーが何世代にもわたって先祖代々の構成に戻るのを研究者が観察したため、この発見は特に重要です。インディアナ大学（ブルーミントン）の進化生物学者、マイケル・ウェイドは、「これは本当に良い実験的研究です。 「グループの特性が世代を超えて同じままである場合、その特性には遺伝的基盤があるという証拠です。」
プルイットとグッドナイトは、コロニーがブーメランして元の状態に戻ったメカニズムを提案していません。そして、そのようなメカニズムがなければ、結果は個人に作用する通常の選択によるものである可能性があると主張する研究者もいます.セント・アンドリューズ大学の生物学者であるアンディ・ガードナーは、「彼らは[結果]をグループレベルの適応の証拠として過剰に解釈していると思います. 「自然淘汰は、個人の適応を磨く際に、集団のニーズをある程度考慮に入れることができます。しかし、グループ フィットネスだけがすべてではありません。」
家族の絆
グループの選択と個人の選択の組み合わせが、この緊張を解消するための鍵となる可能性があります。歴史的に、研究者はこの 2 つを常に相容れないものと考えてきましたが、「集団選択と個人選択は必ずしも矛盾しない場合もあります」とノナックス氏は述べています。 Pruitt の論文は、この視点を促進するのに役立つかもしれない、と彼は言いました。社会的なクモの場合、「グループと個人の選択は同じ方向に進んでいるかもしれませんが、グループレベルの方が強いです」とNonacsは言いました. 「これは注目を集め、一般的なパラダイムを受け入れるだけでなく、人々にこれについて考えさせるため、興味深い論文になるかもしれません。」
社会的なクモのコロニーがどのように比率を維持しているかを解明することは、一部の懐疑論者を納得させるのに役立つかもしれません。グループのメンバーは、個性がコロニーのバランスを崩すクモを殺すか追放しますか?それとも、過小評価されている特性を持つクモの繁殖を助長しているのでしょうか?従順な母親は従順な子孫を生み出す傾向がありますが、これが遺伝的にコード化されているのか、それとも母親が発達中に形作ることができる柔軟な形質なのかは不明です.
社会的なクモは、野生でのグループレベルの選択の強力な証拠を提示していますが、研究者はそれが自然界で一般的に発生するかどうかはわかりません. 「それが昆虫やクモの世界から鳥や哺乳類に移行するかどうかは、わかります」とノナックスは言いました。他の人は、それが以前に信じられていたよりも広まっていると感じています.アリゾナ州立大学テンピ校の行動生態学者、ジェニファー・フィーウェル氏は、「これはまったく珍しいことではないと思います。研究者は、グループのメンバー間の性格の違いにますます注目しており、攻撃的なメンバーと攻撃的でないメンバーが混在していることを発見することが多い.社会的なクモは珍しいかもしれませんが、その行動は動物界の他の多くの種のモデルになる可能性があります.
訂正:この記事は 2014 年 10 月 3 日に改訂され、Andy Gardner はオックスフォード大学ではなく、セント アンドリュース大学の生物学者であることが反映されました。さらに、彼は、最初に引用された「グループレベルの選択」ではなく、「グループレベルの適応」の証拠として研究者が結果を過剰に解釈したと述べた.
編集者注: 2020 年 2 月 6 日
この記事が公開されて以来、ここで説明されているソーシャル スパイダーに関する研究は、すでに撤回されたジョナサン プルイットによる他の論文とともに、データの不規則性について精査されています。
