Разделение труда проливает свет на эволюцию многоклеточной жизни
Разделение задач между разными особями — более эффективный способ достижения цели, будь то муравей, медоносная пчела или человек.
Новое исследование учёных из Центра BEACON по изучению эволюции в действии при Университете штата Мичиган предполагает, что эта эффективность может также объяснять ключевой переход в эволюционной истории — от одноклеточных к многоклеточным организмам.
Результаты, опубликованные в текущем выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что стоимость переключения между различными задачами приводит к эволюции разделения труда у цифровых организмов. В человеческих обществах такими затратами могут быть умственное переключение или время, необходимое для перехода от одного вида деятельности к другому.
Используя платформу цифровой эволюции Avida, команда наложила временную стоимость на самореплицирующиеся компьютерные программы (организмы), которым для получения вознаграждения приходилось выполнять различные вычислительные задачи.
«Более сложные задачи получали больше вознаграждений, — объясняет ведущий автор исследования Хизер Голдсби. — Они эволюционировали, чтобы выполнять их эффективнее, используя результаты более простых задач, решённых соседними организмами и переданных им в сообщениях».
Таким образом, организмы разбивали задачи на более мелкие вычислительные проблемы и распределяли их между собой.
Разделение труда возникло не путём объединения особей с разными способностями — каждый член сообщества был генетически идентичен, подобно тому, как все клетки человеческого тела содержат один и тот же генетический материал. Вместо этого организмам потребовалось гибкое поведение и система коммуникации, позволяющая координировать задачи.
Наиболее удивительным результатом стало то, что организмы эволюционировали до состояния взаимозависимости.
«Организмы начали ожидать присутствия друг друга, и когда мы протестировали их в изоляции, они больше не могли создавать свои копии», — отметил Чарльз Офриа, доцент кафедры компьютерных наук и инженерии MSU.