ברירת שארים

ברירת שארים היא תאוריה המתארת מנגנון אבולוציוני המעודד התנהגות זולתנית של פרטים כלפי שארים גנטיים. מכיוון שלשארים גנטיים יש אחוז גבוה של אללים משותפים, לאלל הגורם לפרט לתרום להישרדותם של שארים (אלל זולתני) יש סיכוי גבוה להימצא בשאריו של הפרט. מהסיבה הזו, אלל שכזה בעצם תורם להתפשטותו ושגשגו באוכלוסייה מכיוון שהוא גורם לפרט לעזור לפרטים אחרים עם אותו אלל ומעלה את סיכוייהם לשרוד ולהעמיד צאצאים. צאצאים אלה, בתורם, ישאו בעצמם את האלל הזולתני ובכך יגבירו את תפוצתו. אחד התוצרים הנפוצים של ברירת שארים הוא היכולת של פרטים במינים רבים לזהות פרטים הקרובים אליהם גנטית. זיהוי זה אינו חייב להיות מודע, ומתקיים אפילו בצמחים. עקרון "הזקן הירוק" הוא מושג פופולרי שנקבע על ידי ריצ'רד דוקינס המתייחס למנגנון זיהוי שארים שתלוי בהשוואת תכונות בין פרטים. אם קיימת תכונה חיצונית יוצאת דופן המאפיינת פרט שנושא את האלל הזולתני, אזי תיברר תאחיזה בין האלל לבין אותה תכונה, תיברר יכולת זיהוי של אותה תכונה בקרב פרטים אחרים וכן תיברר הפעלה של ההתנהגות הזולתנית רק כלפי פרטים שנושאים את אותה התכונה. דוקינס הדגים באופן היפותטי תכונה זאת כזקן ירוק, אם כי בטבע קיים מגוון עצום של תכונות שעשויות לשמש כ"זקן ירוק", כגון הפרשת חומרים כימיים ייחודיים (לדוגמה ריחות). יש לציין שקיימים מנגנונים נוספים שמאפשרים ברירת שארים ללא זיהוי תכונה משותפת, כמו היכרות, דפוסי נדידה של צעירים הרחק ממקום הולדתם, פיזור מרחבי של צאצאים על ידי האם בעת הטלת ביצים, ועוד. ויליאם המילטון ניסח לראשונה מודל מתמטי בסיסי אשר מסביר את הופעתה של התנהגות זולתנית בין שארים. ברירת שארים תשאף למצב בו פרט אחד (הנותן) יבצע פעולה שעוזרת לפרט אחר (המקבל) אם יתקיים התנאי rb>c כאשר: r – מידת הקרבה הגנטית בין הפרטים, הנמדדת כחלקו הממוצע של המטען הגנטי של שני הפרטים הזהה עקב תורשה (לדוגמה ½ היא מידת הקרבה בין פרט לאחד מצאצאיו ברבייה זוויגית). b – הרווח מהפעולה עבור הפרט המקבל, כלומר מידת הגדלת ההצלחה הרבייתית של אותו פרט. c – המחיר שמשלם הפרט הנותן על פעולתו, כלומר מידת הקטנת ההצלחה הרבייתית של אותו פרט. ניתן לפתח את המודל של המילטון באותה מידה גם לאבולוציה של תכונה אגרסיבית. התנאי לקיום פעולה זאת הוא b>rc, כאשר הפעם b הוא הרווח מהפעולה לפרט המבצע, ו- c הוא המחיר שישלם הקורבן. הכללה של רעיון זה מולידה את מושג הכשירות הכוללת (inclusive fitness), אשר מורכב משני חלקים: הכשירות הישירה, זאת המושגת על ידי רבייתו של הפרט עצמו, והכשירות העקיפה אשר מושגת על ידי רבייה של שארים. פרט מעלה את הכשירות העקיפה שלו בכך שהוא עוזר לשארים להשיג הצלחה רבייתית גדולה מזו שהיו משיגים ללא עזרתו. ישנן דוגמאות רבות לתוצרים של ברירת שארים. אצל רוב הנמליים כל הפרטים בקן הם שארים וישנה מידה רבה של זולתנות. אצל הקוקייתיים לעומת זאת סביר להניח שהפרט גדל עם פרטים שאינם שארים שלו וניתן אף לצפות ממנו לתוקפנות. הדבורה מקריבה את עצמה, עוקצת פולש זר ומתה כדי להציל את שאר הדבורים בכוורת. עכבישה המניחה לצאצאיה להיזון מגופה לפני שהם יוצאים לחיים עצמאיים. וצאצאים של קופי אדם אשר נשארים לעזור בגידול אחיהם, על אף שהם כבר כשירים להתרבות בעצמם. ראשני הסלמנדרה המצויה מפגינים התנהגות אגרסיבית עד כדי קניבליזם כלפי ראשנים אחרים בהתאם למידת הקרבה הגנטית בין השניים. פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה. באוגוסט 2010 התפרסם מאמר בכתב העת "Nature", הקורא תיגר על מנגנון ברירת השארים. שלושת מחבריו, בהם אדוארד וילסון, לא הכחישו כי קיימת הקרבה לטובת קרובים בעולם החי, אלא טענו שזהו תוצר לוואי של ברירה קבוצתית ולא ברירת שארים לשמה. טענה זו הציתה מחלוקת עזה בקהילה המדעית וב-2011 פורסם מאמר תגובה, שעליו חתומים יותר ממאה מדענים, ושולל את המסקנות אליהן הגיעו וילסון וחבריו. באופן לא אופייני המחלוקת זכתה לתהודה בתקשורת העולמית כשהפכה לאישית בין ריצ'רד דוקינס, מחבר "הגן האנוכי", לבין אדוארד וילסון. עקרון ההכבדה ריצ'רד דוקינס, תרגום: עמנואל לוטם, הגן האנוכיי, מהדורה שנייה, תל אביב: דביר, 1991, מסת"ב 0-19-286092-5 ברירת שארים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Hamilton W.D. (1964) Journal of Theoretical Biology 7(1):1–16. Markman, S., Hill, N., Todrank, J, Heth, G. and L. Blaustein (2009) Behavioral Ecology and Sociobiology 63:1149–1155. Nowak, M. A., Tarnita, C. E. & Wilson, E. O. The evolution of eusociality. Nature 466, 1057–1062 (2010) Abott, P. et al. (2011) Inclusive fitness theory and eusociality. Nature 471, E1-E4