Теперь рассмотрим неожиданный поворот, обнаруженный Гамильтоном. Насекомые из отряда перепончатокрылых, в который входят муравьи, пчёлы и осы, наследуют пол посредством гаплодиплоидии. За сложным названием скрывается довольно простой процесс: из оплодотворённых диплоидных (содержащих два набора хромосом) яйцеклеток развиваются самки, а из неоплодотворённых гаплоидных (с одним набором хромосом) – самцы. Гамильтон заметил, что, поскольку у самок перепончатокрылых есть мать и отец, передающие равное число генов, матери делят половину общих генов с дочерьми, что характерно для животного царства. Однако у сестёр
Представьте себе, что вы оса, окружённая родственниками. У вас половина общих генов с матерью, и половина – с дочерьми. Они не требуют особого внимания. Однако с сёстрами вас объединяют три четверти генов. Таким образом, оптимальный вариант – довольно неожиданный: чтобы гены, идентичные вашим, передались следующему поколению, вам выгоднее помогать сёстрам, а не дочерям. Ваш мир переворачивается с ног на голову. Как лучше всего распространить свои гены? Ответ: надо стать членом колонии. Отказаться от собственного потомства, защищать и кормить мать, чтобы помочь произвести на свет как можно больше сестёр. Поэтому лучший выход для осы – стать муравьём.
Отношения с братьями не менее странны. У вас нет общего отца – вернее, у братьев вообще нет отца. В результате они связаны с вами только четвертью генов. Поэтому идеальный вариант для передачи генов – растить ограниченное количество братьев, причём только тогда, когда молодым маткам требуется осеменение. Оптимальным решением для братьев является ещё большее безразличие друг к другу (и окружающим). Вы можете стать отцом целой новой колонии, так что вам нет нужды растить сестёр и тем более рисковать жизнью, добывая им еду. Предпочтительнее жить за счёт колонии и направить своё тело и поведение на осеменение самок. Поэтому лучший выход для самца в колонии перепончатокрылых – стать трутнем.
Концепция Гамильтона объясняла ряд уникальных особенностей сообществ муравьёв, пчёл и ос, которые были известны давно, но по большей части игнорировались. Одна из таких особенностей – филогенез жизни в колониях. Развитые общества формировались среди перепончатокрылых независимо друг от друга десятки раз, хотя и одиночные, и социальные виды отряда составляют лишь 13 % от общего числа известных науке насекомых. Среди насекомых других отрядов подобной организацией обладают лишь термиты, произошедшие от таракановых в раннем мезозое. Другая загадка, которая долго оставалась без ответа, – роль пола в колониях насекомых. В отряде перепончатокрылых трутни всегда являются самцами, а рабочие особи – самками, в то время как термиты обладают обычной половой детерминацией, следовательно, рабочими особями могут быть и самцы, и самки. Казалось, что идеи Гамильтона пролили свет на многие особенности обществ муравьёв и других перепончатокрылых.
Однако на этом история не заканчивается: последовало новое неожиданное открытие. Американский социобиолог Роберт Л. Триверс обратил внимание на то, что предположение Гамильтона верно, только если муравьи-рабочие управляют своим вкладом в жизнь колонии, тратя в три раза больше энергии на появление новых королев – самок, которые создадут новые колонии, – чем на появление самцов. Всё дело в простом арифметическом соотношении (все перечисленные важные идеи можно свести к несложному уравнению): если бы в колонии рождалось одинаковое число королев и самцов, у рабочих особей и способных к размножению сестёр была бы половина общих генов, что свойственно обычной половой детерминации, а не гаплодиплоидии. Уравнение выглядело бы следующим образом: 3/4 (соотношение общих генов с сёстрами) × 1/2 (доля сестёр-королев) + 1/4 (соотношение общих генов с братьями) x 1/2 (доля самцов-братьев) = 1/2; а именно (3/4 × 1/2) + (1/4 × × 1/2) = 1/2. Следовательно, для рабочих особей единственный способ увеличить распространение своих генов – повысить долю сестёр-королев, при этом наилучший результат обеспечит значение, равное 3/4: (3/4 × 3/4) + (1/4 × 1/4) = = 5/8. Соотношение 3:1 должно способствовать эволюционному балансу, поскольку ожидаемый репродуктивный показатель у самцов будет в три раза выше, чем у королев (в пересчёте на грамм веса).
