あごひげのクロモダイナミクスによる利他主義

利他主義の進化は、自分のフィットネス費用で他の人に利益をもたらす行動であり、ダーウィンのパラドックスをもたらします。多くの相互作用が関連する個人との相互作用がある場合、パラドックスは解決され、利他主義の利点は、他の個人の利他的遺伝子のコピー、キン選択と呼ばれるメカニズムによって除外されます。しかし、利他主義者の認識は、利他主義の進化に向けた代替ルートを提供する可能性があります。おそらく最も単純な認識システムは、緑のひげなどの目立った遺伝性タグです。そのような遺伝子が報告されているという事実にもかかわらず、単一の遺伝子が利他主義と認識可能なタグをコーディングできる可能性は低いため、「緑のひげ効果」はしばしば却下されてきました。ここでは、緑のひげ効果をモデル化し、認識と利他主義が常に一緒に継承されている場合、ダイナミクスは非常に不安定であり、利他主義の喪失につながることがわかります。対照的に、効果がゆるく結合された別々の遺伝子によって引き起こされる場合、利他主義は、多くのひげ色が共起するひげクロモダイナミクスを通じて促進されます。これにより、利他主義は弱く構造化された集団でも持続することができ、認識タグと利他的特性との流体関連の形の緑色のひげ効果は、これまで想定されていたよりもはるかに一般的である可能性があることを意味します。

The evolution of altruism, a behaviour that benefits others at one's own fitness expense, poses a darwinian paradox. The paradox is resolved if many interactions are with related individuals so that the benefits of altruism are reaped by copies of the altruistic gene in other individuals, a mechanism called kin selection. However, recognition of altruists could provide an alternative route towards the evolution of altruism. Arguably the simplest recognition system is a conspicuous, heritable tag, such as a green beard. Despite the fact that such genes have been reported, the 'green beard effect' has often been dismissed because it is unlikely that a single gene can code for altruism and a recognizable tag. Here we model the green beard effect and find that if recognition and altruism are always inherited together, the dynamics are highly unstable, leading to the loss of altruism. In contrast, if the effect is caused by loosely coupled separate genes, altruism is facilitated through beard chromodynamics in which many beard colours co-occur. This allows altruism to persist even in weakly structured populations and implies that the green beard effect, in the form of a fluid association of altruistic traits with a recognition tag, can be much more prevalent than hitherto assumed.