Kaste bei nicht-eusozialen Tieren

Warum sollte ein nicht-eusoziales Tier eine Kaste von unfruchtbaren Individuen haben?

Formicidae und Apoidea haben unfruchtbare Arbeiter, aber diese sind den fruchtbaren Drohnen und Prinzessinnen oder Königinnen zahlenmäßig überlegen.

Warum sollte die Evolution bei einem anderen Tier, das keine Königinnen oder Drohnen hat, sondern nur bewegliche (männliche) und Oogame (weibliche), die Existenz einer genauen Kaste steriler Individuen unterstützen und wollen, die die fruchtbaren nicht zahlenmäßig übertrifft, wie in eusozialen Kolonien?

Bei Menschen und vielen anderen Säugetieren gibt es mehr Männchen als Weibchen, weil sie leichter sterben und eine viel kürzere Lebensdauer haben, und das scheint größtenteils zu funktionieren.

Wie würden die Männchen, Weibchen und Unfruchtbaren in dieser Situation verteilt?

Meinten Sie, es gibt mehr als die fruchtbaren Mitglieder? Das eusoziale Modell hat Dutzende oder Hunderte von unfruchtbaren Individuen für jedes fruchtbare Individuum. Außerdem: Menschenweibchen sind den Männchen geringfügig überlegen.
Ich denke, diese Frage erfordert wahrscheinlich eine strenge Definition dessen, was Sie als "eusozial" betrachten. Würden Schimpansen zum Beispiel unfruchtbare Individuen produzieren, um dabei zu helfen, die Arbeit der Kindererziehung und der Verteidigung der Gruppe auf mehr Individuen zu verteilen, ohne sexuelle Konflikte zu verursachen, würden sie als eusoziale Organismen gelten?
Das Geburtenverhältnis beim Menschen beträgt 108 Männer zu 100 Frauen, was ein großer Unterschied ist, aber Frauen überleben Männer, deshalb scheint es, dass es mehr Frauen gibt.
Das passiert im Grunde schon, sogar bei Primaten. Ich denke, Ihre Frage kann durch diesen Wikipedia-Artikel beantwortet werden: https://en.wikipedia.org/wiki/Cooperative_breeding . In realen Beispielen sind Individuen nicht unfruchtbar, sie verzichten einfach auf die Chance zur Fortpflanzung und helfen stattdessen ihren Verwandten, Kinder aufzuziehen. Der Artikel geht auf die Kosten und Vorteile ein und wie sich ein solches System theoretisch entwickelt hat. Sie können sich vorstellen, dass der anhaltende Erfolg des Systems zu vollständig sterilen Kasten führen könnte.

Antworten (3)

Betrachten wir dies aus einer menschlichen Perspektive.

Ab einem gewissen Alter sind alle Frauen unfruchtbar. Obwohl es kein so auffälliges Ereignis wie die Menopause ist, nimmt die Fruchtbarkeit von Männern ebenfalls steil ab. Wenn diese Leute evolutionär immer noch "nutzlos" wären, würde man meinen, die Evolution würde einen Notausschalter einbauen, damit sie keine Ressourcen belasten, aber das ist nachweislich nicht der Fall. Welchen Nutzen hat also aus evolutionärer Sicht ein nachkindlicher Schöpfungsmensch?

  1. Aufzucht der nächsten Generation. Dabei muss es sich nicht zwangsläufig um Ihren direkten Nachkommen handeln, sondern um genetisch benachbarte Individuen. Denken Sie daran: Wenn Ihr Knabbern überlebt und sich fortpflanzt, überleben 25 % Ihrer Genetik.

  2. Unterstütze deine Geschwister. Erinnerst du dich, dass deine Knabbereien zu 25 % aus deiner Genetik bestanden? Nun, Ihre Geschwister sind zu 50 % Ihre Genetik! Das ist statistisch gesehen so gut wie die eigenen Kinder. Dies ist besonders effektiv, wenn es einen großen Altersunterschied gibt (ein unfruchtbarer Erwachsener, der ein junges Geschwister großzieht).

Des Weiteren:

  1. Annahme. Okay, sie sind nicht direkt Ihr genetisches Material, aber bei jeder Lösung für Kasten geht es darum, was das Beste für eine Gemeinschaft ist, nicht nur für Ihre Familie. Es könnte von Vorteil sein, einige darauf spezialisiert zu haben, viele Kinder zu haben, und dann können einige der Kinder von der unfruchtbaren Kaste aufgezogen werden. Apropos Spezialisierung...

  2. Community-Spezialisierung. Sie haben das mit Ihrer Notiz getroffen, dass es mehr Männer gibt, aber sie sterben mehr. In einer Umgebung, die für Ihre Spezies als Ganzes extrem gefährlich ist, könnte es vorteilhaft sein, eine Kaste zu haben, die ihre Fruchtbarkeit opfert, um ihre Energien anderswo zu konzentrieren (Verteidigung, Erforschung, Arbeit usw.).

Funktionell sind die letzten beiden das, was eusoziale Insekten tun, und sind im Grunde die Definition von eusozial. Während dies nur bei Insekten vorkommt (glaube ich), wäre es für eine andere Art nicht unvernünftig, ein ähnliches System zu entwickeln, selbst wenn das Gleichgewicht zwischen "Züchtern" und "Arbeitern" anders ist als beispielsweise bei Ameisen.

Das bringt mich dazu, eine Geschichte zu schreiben, in der es um eine Rasse von Außerirdischen geht, deren Weibchen nach der Menopause sterben. Es wäre eine interessante Kultur...
Ich finde Ihre Logik bezüglich des Notausschalters höchst verdächtig. Evolution zielt nicht auf „nutzlose“ Merkmale ab (sonst hätten wir keinen Anhang). Selbst wenn die Geriatrie große Ressourcen verbraucht und andere Mitglieder derselben beraubt, gibt es für sie keine Möglichkeit, Selektionsdruck auf die zukünftige Generation auszuüben, um insbesondere das Altern zu vermeiden - möglicherweise würden sich die nachfolgenden Generationen einfach weiterentwickeln, um weniger zu konsumieren und neue Eigenschaften zu entwickeln, um sie zu sammeln mehr Ressourcen usw.
Zunächst einmal stellen Wissenschaftler immer mehr fest, dass der Blinddarm ein „sicheres Haus“ für nützliche Bakterien und ziemlich wichtig ist . Noch wichtiger ist, dass wir an ganze Familien denken müssen. Wenn die Großeltern der Smiths zusammenbrechen, nachdem sie genetisch irrelevant geworden sind, und die Großeltern der Jacksons nicht, und es dann zu einer Nahrungsmittelknappheit kommt, ist es viel wahrscheinlicher, dass die Smiths als Familie die Jacksons als Familie überleben. Wie auch immer, es ist eine Sache, kleine Reste zu haben, die nicht viel kosten, aber Dinge, die viel kosten, aber nicht nützlich sind, werden ausgesondert.
Bei den Wechseljahren ist Folgendes zu beachten: (a) Bis es dazu kommt, kann die Frau Babys bekommen, und (b) Babys brauchen LANGE Zeit, um alt genug zu werden, um ohne Eltern zu leben. Wenn also eine Steinzeitfrau mit 40 ein Baby bekommt, muss sie bis 55 leben, um dieses Kind auf 15 großzuziehen. Wenn sie mit 42 tot umfällt, wenn sie in die Wechseljahre kommt, würde das Kind auch sterben. (42 ist ein wahrscheinliches Alter in den Wechseljahren für die Steinzeit-Subsistenzdiät - es ist viel höher bei modernen westlichen Frauen. Durchschnittlich 51 im britischen IIRC).

Hyperaggressive Männer

In diesem Szenario führt und verteidigt das Alpha-Männchen nicht nur einen Harem, sondern kämpft gegen jeden erwachsenen Mann, dem es begegnet, bis zum Tod. Dies startet eine Rückkopplungsschleife, in der nur die stärksten und aggressivsten Männchen erfolgreiche Nachkommen hervorbringen und die jungen Männchen aus der Gruppe fliehen müssen, bevor sie die Pubertät erreichen und mit der Produktion der Hormone beginnen müssen, die das Alpha-Männchen auslösen.

Wer muss nicht fliehen? Männliche Nachkommen, die sehr wenig oder keine männlichen Hormone produzieren. Diese lösen beim Alpha-Männchen weder Kampf- noch Paarungsreaktionen aus und können ihr Leben sicher in der Gruppe leben, Nahrung sammeln, die Gruppe bewachen und allgemein die riskanteren Aufgaben ausführen. Leider produzieren sie kein lebensfähiges Sperma oder haben keinen Paarungstrieb.

In diesem Fall treten unfruchtbare Individuen an die Stelle der Männchen, aber es dürfen nicht zu viele sein, sonst verbreiten sich die männlichen Gene nicht. Das Verhältnis von männlich : weiblich : steril könnte 1 : 2 : 1 sein.

Strahlenfeste Proben

Dieses Szenario spielt sich in einer (postapokalyptischen) Welt mit vielen verstrahlten Gebieten ab. Eine relativ kleine Anzahl von Menschen wird mit einer sehr hohen Toleranz gegenüber Strahlung und der Fähigkeit, sie zu erkennen, geboren. Leider geht dies zu Lasten ihrer Fruchtbarkeit.

Sie schützen ihre Geschwister/Familie/Gruppe vor Strahlung, indem sie Lebensmittel und Wasser testen. Einige essen/trinken sogar und würgen Essen wieder auf, bevor der Rest der Gruppe es isst/trinkt. Es werden nur 1 oder 2 pro Gruppe benötigt, um erfolgreich zu sein, das Verhältnis könnte also 1 zu 10 für beide Geschlechter betragen. Vielleicht wird es durch die Strahlenbelastung im Mutterleib bestimmt, die bestimmte Gene anschaltet, was zu einer variablen Rate führt.

Es ist nur eine Phase

Dieses Szenario zählt möglicherweise nicht, da Personen vor oder nach ihrer Phase der sterilen Arbeiterin fruchtbar sein können. Personen, die während des Aufwachsens aufgrund von Nahrungsmittelknappheit oder anderen Faktoren, die durch Überbevölkerung verursacht werden, Stress erfahren, entwickeln sich nicht sexuell und konzentrieren sich stattdessen auf die Arbeit/Produktion. Nur eine längere Periode des Überflusses wird die Entwicklung in einen fruchtbaren Zustand auslösen.

Dies wäre hilfreich bei einer Art, die aufgrund der geografischen Lage (Inseln vielleicht?) nicht sehr mobil oder isoliert ist. Die Populationen, die dieses Merkmal nicht haben, werden ihre Umgebung überbevölkern und kollektiv absterben, während die mit der sterilen Phase sich stabilisieren werden, bis sich die Situation verbessert, alte Individuen gestorben sind oder ein neuer Ort entdeckt wird, an den sie migrieren können.

Ich denke, Sie haben Ursache und Wirkung leicht verwechselt.

In Ihren Beispielinsekten hat jedes Ei, das die Königin legt, das gleiche Potenzial, eine Arbeiterin, Drohne oder zukünftige Königin zu werden. Es hängt alles davon ab, wie die Larve gefüttert wird. Ebenso führen Pheromone im Urin der Königin bei dem einen eusozialen Säugetier, dem Nacktmull, dazu, dass andere Weibchen unfruchtbar werden. Steril versus fruchtbar ist kein angeborenes Merkmal, sondern ein entwicklungsbedingtes.

Bei einigen Säugetieren tun die dominanten Mitglieder ihr Bestes, um die Sexualität der Untergebenen zu unterdrücken. Dies kann durch das Jagen von Rivalen oder das Angreifen anderer, die versuchen, sich zu paaren, geschehen. Die Untergebenen sind zwar nicht technisch steril, aber genauso wenig in der Lage, ihre Gene weiterzugeben. Sie haben keine andere Wahl, als am Rande der Herde oder des Rudels zu leben und einfach mitzumachen. Dies ist keine Parallele zu Arbeiterameisen oder Maulwurfsratten, da die Nichtbrüter den Alphas nicht dienen. Diese Untergebenen haben jedoch in der nächsten Saison die Chance, die Leiter aufzusteigen und Züchter zu werden.

Jetzt stellt sich also die Frage: Würde es einen Vorteil für die Spezies geben, wenn es einen Weg gäbe, Untergebene dauerhaft steril zu machen?

Meine Antwort ist nein. Hier ein mathematischer Widerspruchsbeweis:

Vermute das Gegenteil X ist eine nicht-eusoziale Spezies mit einer dauerhaften sterilen Kaste. Als Ganzes X muss daraus einen Vorteil ziehen. Mitglieder der sterilen Kaste verbrauchen Nahrung und andere Ressourcen, also müssen sie in irgendeiner Weise zur allgemeinen Gesundheit anderer beitragen X . Der einzig mögliche derartige Beitrag besteht darin, gesammelte Ressourcen mit den Zuchtmitgliedern oder deren Nachkommen zu teilen. Also Arten X ist eusozial. Wir haben einen logischen Widerspruch. QED

"X muss daraus einen Vorteil ziehen" - ich denke, es muss nur fast neutral sein, aber das ist etwas für Experten.