Биологи разрабатывают единую теорию для объяснения эволюционных загадок

Многие птицы считаются образцом моногамной верности, но в большинстве видов некоторые птенцы в гнезде происходят не от пары, которая их выращивает.

Ученые пытаются понять, почему птицы вкладывают ресурсы в чужое потомство — явление, называемое «внепарным родительством». Эрол Акчай, научный сотрудник Стэнфордского университета, пришел к выводу, что это может быть результатом репродуктивных «соглашений» и сделок между особями, а не «измены».

Акчай входит в группу ведущих теоретических биологов, экологов и математиков, которые соберутся в Национальном институте математического и биологического синтеза (NIMBioS) с 10 по 12 июня. Их цель — разработать новую единую основу для эволюционной биологии, объясняющую такие явления, как кооперативное поведение при внепарном родительстве.

Цель группы — объединить динамику функционирования биологических систем и то, как эта функциональная динамика эволюционирует. «Эти два подхода дополняют друг друга, и на них нужно смотреть вместе», — сказал Акчай.

На примере птиц: самец и самка совместно заботятся о потомстве. Но следует ли рассматривать это как кооперацию или конкуренцию? С эволюционной точки зрения, если птицы работают в команде, как их teamwork эволюционирует? Если же они действуют как конкурирующие индивиды, как каждый заставляет другого работать больше?

Исследования Акчая проходят под руководством профессора Джоан Роугарден, соорганизатора рабочей группы в NIMBioS. Роугарден, автор книг, бросающих вызов дарвиновской теории полового отбора, предлагает новую теорию «социального отбора». Она утверждает, что эволюцию репродуктивного поведения определяют скорее кооперативные процессы размножения, а не конкуренция и конфликт. Акчай и Роугарден разрабатывают математические модели, используя теорию кооперативных игр.

Рабочая группа NIMBioS «Интеграция функциональной и эволюционной динамики на разных уровнях» нацелена на внедрение новых математических методов в биологию. «Надеемся, что эта работа даст прикладным исследователям более простой способ использовать эволюционную теорию и в конечном итоге позволит лучше понять, как эволюционируют живые организмы», — сказал Акчай.