Biologisch altruïsme: waarom helpen dieren elkaar?

Door Shana McAlexander
Productontwikkelaar

Wanneer een brandweerman een brandend gebouw binnengaat om een bejaarde man te redden, kan zijn bereidheid om zijn eigen leven te riskeren op zijn minst gedeeltelijk worden toegeschreven aan zijn verlangen om anderen te helpen. Wij zien veelvuldige voorbeelden van zelfopoffering door mensen, zowel in professionele als in spontane hoedanigheden. Hoe zit het met zelfopoffering bij andere dieren? Evolutionaire biologen en dierengedragsdeskundigen bestuderen dergelijk gedrag, op zoek naar zowel directe als evolutionaire verklaringen.

Redeneringen voor zelfopofferend gedrag worden besproken en bediscussieerd op het gebied van dierlijk gedrag, evolutie, ecologie, psychologie, en filosofie. De meeste biologen zijn het eens over een concept van biologisch altruïsme: een daad die de kans op voortplantingssucces van de ontvanger vergroot ten koste van die van de dader.

Biologisch altruïsme vormt een evolutionair raadsel. Als individuen handelen onder druk van zelfbehoud en de wens zich voort te planten, waarom zou een organisme dan een ander helpen en daarbij zijn eigen voortplantingssucces op het spel zetten? Verder, als de neiging tot altruïsme een erfelijke eigenschap is en individuen met deze eigenschap minder reproductief succesvol zijn, waarom is de frequentie van altruïsme dan relatief hoog?

Voordat ik inga op de veranderende opvattingen over altruïsme, zal ik 3 vaak geciteerde voorbeelden uit het altruïsme-onderzoek geven. Zij kunnen dienen als casestudy’s en als onderwerpen voor verder onderzoek voor uw klas.

Vampiervleermuizen

Vampiervleermuizen zijn langlevende, sociale dieren die ’s nachts eten en overdag naar hun groep terugkeren om te roesten. Het onderzoeksteam van Gerald Wilkinson van de Universiteit van Californië in San Diego onderzocht het altruïstische gedrag in groepen vampiervleermuizen in Costa Rica.

Onderzoekers merkten elke vleermuis voor identificatie. De vleermuizen kunnen slechts 2 of 3 dagen overleven zonder zich te voeden. In de vroege avond vingen de onderzoekers een deel van de vleermuizen en sloten ze op, om ze later in de nacht weer in hun sociale groep te introduceren nadat de anderen waren teruggekeerd van het voeden. De voedsters die voedsel aan hun uitgehongerde slaapplaatsgenoten gaven, brachten mogelijk hun eigen gezondheid in gevaar.

De onderzoekers hielden de verwantschap bij tussen de donerende en ontvangende bloedmaaltijden. Er was een grotere frequentie van bloeddeling tussen verwante individuen binnen de groep; maar niet-verwante vleermuizen wisselden ook maaltijden uit. Na verloop van tijd werd vastgesteld dat voormalige ontvangers voormalige donoren voedden, een voorbeeld van “wederkerig altruïsme”, een gedrag dat wordt geassocieerd met langlevende, hechte dieren.

Vervetapen

Net als sommige andere dieren (b.v. prairiehonden) laten vervetapen waarschuwingsroepen horen als ze roofdieren in de buurt waarnemen. Het roepen van een waarschuwing wordt beschouwd als altruïstisch gedrag, omdat de signaleerder zichzelf in groter gevaar brengt door zijn eigen locatie aan het roofdier prijs te geven.

Robert Seyfarth en Dorothy Cheney van de Universiteit van Pennsylvania onderzochten het systeem en de soorten waarschuwingsroepen in een groep meerkatten. Jonge roepers reageren soms overdreven (een verwaaid blad kan bijvoorbeeld het “Eagle!”-alarm uitlokken), maar naarmate ze volwassener worden, leren ze echte bedreigingen te onderscheiden en uitsluitend daarvoor te waarschuwen.

Europese minnows

Veel vissoorten geven een specifieke chemische stof af nadat hun huid op een of andere manier is beschadigd, bijvoorbeeld door een roofdier. Deze chemische stof werd Schreckstoff genoemd door zijn ontdekker Karl von Frisch in 1938. Von Frisch ontdekte dat Europese minnows een schrikreactie vertoonden bij blootstelling aan deze chemische stof in het water. Hij leidde daaruit af dat de Schreckstoff diende als waarschuwing voor andere minnows in de buurt.

Voor veel mensen is dit voorbeeld niet zo gemakkelijk te zien als altruïsme, omdat er geen sprake lijkt te zijn van een “keuze”; het effect is echter dat andere individuen van de soort langer overleven als gevolg van de productie en het vrijkomen van de chemische stof.

Uitleg biologisch altruïsme

Midden twintigste eeuwse behavioristen zoals Nobelprijswinnaar Konrad Lorenz geloofden dat altruïstisch gedrag het individu kan schaden, maar de groep als geheel ten goede komt, en dat een groep zonder altruïstische leden minder reproductief succesvol is.

De volgende grafiek toont het voortplantingssucces van een groep apen met willekeurig toegewezen waarden voor voortplantingssucces en theoretische aanpassingen. Merk op dat groep 1 een enkel altruïstisch lid heeft, terwijl groep 2 allemaal egoïstisch is. Hoewel het voortplantingssucces van de altruïstische aap A laag is, is het voortplantingssucces van groep 1 groter dan dat van groep 2 omdat aap A zich opoffert. Hetzelfde model geldt ongeacht of de leden van de groep verwant (verwant) zijn of niet.

In het midden van de jaren1960s, evolutionaire biologen G.C. Williams en J.M. Smith de veronderstellingen van Lorenz verworpen op basis van de selectieve druk die zij veronderstelden tegen elke altruïstische eigenschap. Het belangrijkste argument tegen altruïsme op groepsniveau beweert dat egoïstische (profiteurs) individuen van de altruïstische groep een grotere kans hebben om zich voort te planten dan de altruïstische leden. Het “egoïstische gen” zal dus de overhand hebben. De wijze van overerving van de altruïstische eigenschap is niet goed begrepen en wordt waarschijnlijk overgesimplificeerd door te zeggen dat er een enkel egoïstisch gen is (of een enkel altruïsmegen); maar als de altruïstische eigenschap wordt overgeërfd, over vele generaties, zou men verwachten dat de frequentie van altruïsme binnen de groep afneemt.

De huidige theorieën, voor het eerst verwoord door William Hamilton in 1964, richten zich vooral op verwantselectie. Hamilton voorspelde dat altruïsme vaker voorkomt tussen genetisch verwante individuen. Als de leden van een groep verwant zijn, draagt een profiteur veel van dezelfde genen als het altruïstische lid. Omdat verwanten genetisch materiaal delen, vergroot een altruïstisch individu, wanneer hij zijn verwant helpt, de kans dat hun gedeelde genen worden doorgegeven. Als we dit model toepassen op een verwante populatie met enkele altruïstische leden, weegt de winst in voortplantingssucces voor de familiegroep op tegen het verlies in voortplantingssucces van het altruïstische individu. Beschouw een situatie waarin er een diallelisch, dominant egoïstisch gen is. Het recessieve, altruïstische allel is ook aanwezig in een deel van de egoïstische populatie. Als de onderling verwante groep succesvoller overleeft als gevolg van het gedrag van de altruïstische leden, dan overleeft het recessieve gen ook.

Referenties>

Darwin, C. 1871. The Descent of Man and Selection in Relation to Sex.

Magurran, A.E., Irving, P.W. and Henderson, P.A. 1996. Bestaat er een fish alarm feromoon? Een wilde studie en kritiek. Proceedings of the Royal Society B (Biological Sciences) 263: 1551-5.

Okasha, S. 2009. Biologisch altruïsme. The Stanford Encyclopedia of Philosophy.

Seyfarth, R.M. and Cheney, D.L. 2000. Sociaal zelfbewustzijn bij apen. American Zoologist 40: 902-9.

Wilkinson, G.S. 1984. Wederkerig voedsel delen bij de vampiervleermuis. Nature 308: 181-4.