科学は、私たちが住んでいる宇宙を理解するという、人間に特有の喜びです。ある人にとっては、科学の喜びはすぐに手に入るものです。彼らは子供の頃にそれに夢中になり、残りの人生で定期的に科学の修正を楽しむようになります.しかし、そう簡単ではない人もいます。多くの人ができる 科学に夢中になるが、何らかの理由ですぐに科学に夢中にならず、味を習得することはありません。もちろん、彼らは科学がいかに有用であるかを認識していますが、その発見の喜びに対して閉ざされています.
その結果、私のような科学教育者は、人々を科学に惹きつける方法を常に模索しています。比較的注目されていないと思われる 1 つの方法は、ミームやバイラル YouTube クリップを科学へのゲートウェイ ドラッグとして使用することです。そして、これが特に効果的であると思われる分野の 1 つは、動物の行動科学です。ゴリラやガゼル、奇妙な鳥やミツバチなど、ウイルスに感染した動物のクリップの多くは、表面上は軽薄な楽しみのように見えますが、「毛皮と羽毛の従兄弟」の進化について、そして私たち自身の進化について重要な教訓を含んでいることが判明しました。
ここに私のお気に入りのいくつかがあります。お楽しみください!
行動は進化する
動物行動科学の最初の教訓は次のとおりです。自然選択は、目や羽、歯や爪などの解剖学的適応を生み出すだけではありません。それは行動の適応も生み出します。つまり、行動は進化します。より正確には、行動を支える動機と神経回路が進化します。目や爪に劣らず、これらのものは最終的にそれらを生み出す遺伝子を伝えるように設計された適応です.
簡単な例から始めるために、この勤勉な小さなクモが熱心に巣を作っていると考えてください。
これを達成するために必要な一連の正確な体の動きは、クモの 8 本の脚、8 つの目、および外骨格と同じように、自然淘汰によって作られました。 (ウェブ自体も自然淘汰によって作られましたが、それは別の話です。)
さて、クモはおそらく、人間の建築家やエンジニアのように、小さなクモの心に完成したウェブの精神的なイメージを持っていません.それでも、自然淘汰がこれほど複雑にパターン化された本能を操作できることは驚くべきことです。これができるクモサイズのロボットを作るのがどれほど難しいか想像してみてください!
自然選択は才能のあるエンジニアです
これは、非常に一般的な傾向の一例にすぎません。つまり、自然淘汰は、人間のエンジニアが依然として一致させるのに苦労しているメカニズムを日常的に構築しているということです。別の例を次に示します。このタカの頭の安定を支えている神経構造です。
頭の安定は動物の世界では一般的であり、鳥類では特に一般的です。カメラの手ぶれ補正と同じ機能があります。動きがあっても安定した視界を維持します。これの主な進化上の見返りは、動物が獲物を安定して固定するのを助けることです:殺すためにはなおさらです.
進化軍拡競争
狩猟は多くの動物にとって重要な適応作業であり、自然淘汰はそれを促進するためにさまざまな適応を構築してきました。しかし、ハンターを獲得するとすぐに、ハンターも獲得します。ハンターの腹にたどり着くのは、ハンターの利益にはなりません。したがって、ハンターは、ハンターから身を守るための適応のために、獲物に選択圧力を加えます。これらの適応は、効果的な狩猟能力を得るためにハンターへの選択圧力を徐々に高め、効果的な捕食者対策技術を得るために獲物への選択圧力をさらに増幅します。最終的な結果として、捕食者と被食者はますます洗練された適応を進化させ、どちらの側にも全体的な利点はありません.生物学者はこれを進化軍拡競争と呼んでいます 、そしてそれは進化的変化への大きな拍車です。
このクリップでは、そのような軍拡競争の成果を見ることができます。自然選択の驚くべき産物が、別の驚くべき自然淘汰の産物の手にかろうじて逃れているのです。今回は…
(ちなみに、ショーの主役はカンガルーネズミとガラガラヘビです。)
死んだふり
この種の物語では、ヘビが悪者としてキャストされることがよくあります。しかし、ヘビは捕食者であるだけでなく、犠牲者でもあり、加害者でもあります。その結果、他の多くの動物と同様に、ヘビは、捕食者になる可能性を阻止するために設計された一連の行動適応を進化させてきました。これが良い例です。明らかな脅威に反応して、自分の死を偽装するホグノースヘビです。小さな男はオスカーに上がるかもしれません…
集団行動
カンガルーネズミとホグノースヘビは、自然の敵対的な力に対して単独で働いていました.しかし、多くの場合、動物は協力して捕食者やその他の危険を打ち負かします。興味深いことに、これの最も印象的な例のいくつかは、私たちのような大脳で賢い動物ではなく、昆虫のような小さくて小脳の動物に見られます.
たとえば、このクリップでは、何百ものミツバチが集団脅威のディスプレイを実行しているのが見えます。 「シマリング」として知られるディスプレイは、スポーツ スタジアムの波に似ており、ハチや他の捕食者を追い払うように設計されています。言わなきゃ、うまくいくと思います.
元気になる
これまで見てきたすべての適応は、所有者が生き残るのを助けるために進化しました.しかし、自然淘汰は生存だけにとどまりません。生物が1000年生きたとしても、その間に子孫を生み出さなかった場合、その遺伝子は、1日しか生きなかったのと同じように、死んだ瞬間に遺伝子プールから抹消されます。 .まれな例外を除いて、自分の遺伝子を存続させたい場合は、子孫を残す必要があります。有性生殖する種では、それは交配相手を見つけることを意味します。
これは、性選択として知られる自然選択の重要なサブタイプにつながります。 .性的選択は、人の生存や長寿とは対照的に、生殖の成功を高める形質の選択です。時にはこれは、同性のライバルを最大限に活用するのに役立つ特徴を意味します。オスのシカが角をロックし、メスへのアクセスを求めて戦うことを考えてみてください.ただし、多くの場合、所有者が潜在的な性的パートナーの目を引くのに役立つ特性を意味します.
典型的な例は孔雀の尾です。この扱いにくい付属物は、クジャクの生存の可能性を高めるために進化したのではなく、逆に、通り過ぎる雌の性的注意を引き付けるために進化しました。クジャクの尻尾は性選択のよく使われる例なので、その驚くべき奇妙さを忘れがちです。簡単なリマインダーです:
さらに奇妙
クジャクの尻尾は性選択の最も有名な例ですが、実際には性選択の氷山の一角にすぎません。多様な種の中で、性選択により、オス (そして時にはメスも) は生きた性的な装飾品に変わり、色とりどりの頭飾り、クレイジーなダンス、その他の何千もの驚異を備えています。
たとえば、この奇妙な生き物を考えてみてください。
彼の胸からぶら下がっている編み枝細工は性的な表現であり、クジャクの尾に相当するアンブレラバードです。エルヴィスのクイフも同じです。 (性選択は本当に鳥に行き着きました。)
進化のトレードオフ
適応は決して完璧ではありません。それらは常に利益とコストの混合を伴い、選択はその時点で利用可能な利益とコストの比率が最も悪いバリアントを優先します。より正確には、選択では、平均して利益と費用の比率が最も悪いバリアントが優先されます .したがって、平均して、セクシーな尻尾をつけたり、相手を求めてライバルと戦ったりすることのメリットは、コストを上回ります。しかし、それは、すべての個人またはすべてのインスタンスにとって、メリットがコストを上回るという意味ではありません。これは、生存のための自然選択が性選択に勝るケースです…
ペアレンタルケア
交配は進化において重要です。しかし、多くの種にとって、それは始まりにすぎません。特に哺乳類や鳥類では、若者は自力では生きられないことがよくあります。その結果、自然淘汰は新しい種類の行動、つまり親の世話を生み出しました。
ここに良い例があります:重大な脅威に直面しても卵を捨てることを拒否する母鳥です。
なぜ彼女はこのように首を危険にさらすのですか？答えは、この傾向を引き起こす遺伝子は、彼女の子孫にも同様に位置する可能性が高いということです.事実上、これらの遺伝子は、他の体にある自分自身のコピーを管理しています.
もちろん、母鳥は考えていません 彼女の遺伝子の保存について。彼女は自分の子供を守りたいから守っているだけです。しかしなぜ 彼女はしたいですか？シンプル:過去に母鳥がしなかったから 子孫を保護したいという欲求は、世代を経るごとにますます一般的になりました.
誤解しないでほしいのですが、母鳥は常に自分の雛を守っているわけではありません。後で子孫を増やすために損失を減らすこともあります。しかし、彼らがほとんどの場合子供を保護しているという事実、そして彼らの損失を保護するか減らすかの決定を下支えする心理的メカニズムは、自然淘汰によって導入された行動の適応です.
ママだけじゃない
ほとんどの親の種では、若い子の世話をするのはメスであり、オスは必死の父親です。ただし、生物学のほとんどすべてと同様に、規則には多くの例外があります。たとえば、一部の種では、オス が主な養育者であるのに対し、他の人では両性が子孫の世話を手伝っています。 (これはあまり驚くべきことではありません。結局のところ、私たち自身は後者の種の 1 つに属しています。) これはオスが体重を引っ張っている良い例です。
家族を超えた利他主義
親の世話は、生物界における非常に深い傾向の最も一般的な例です。つまり、生物は血縁関係のない個体よりも遺伝的近親者の世話をする傾向があります。この傾向は、動物界全体だけでなく、植物、バクテリア、さらにはウイルスにも見られます.
しかし、生きている世界での利他主義は、常に家族の境界にとどまるわけではありません。一部の種、特に私たち自身の種では、個体はしばしば非親戚に協力し、助けに来ます。そして時には、時折、私たちの優しさと協調性がそれ以上に広がることもあります.
この最後のクリップは、これをうまく捉えています。そして、この調査の全領域にボールを転がした男、チャールズ・ダーウィンからの私のお気に入りの引用の1つを思い出します。「すべての生き物への愛は、人間の最も高貴な属性です。」これ以上同意できません!
Steve Stewart-Williams はの著者です The Ape That Understanding the Universe:How the Mind and Culture Evolve (2018. ケンブリッジ大学出版局)。スティーブをフォロー ツイッター.
リード画像:一滴の光 / Shutterstock
