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第十章 你为我瘙痒,我就骑在你的头上 · 2

[英]理查德·道金斯2018年11月27日Ctrl+D 收藏本站

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我说过要进一步探讨的另外一个例子是蜜蜂的自杀行为。它在螫刺蜂蜜掠夺者时几乎可以肯定要为此付出生命。蜜蜂不过是群居性很高的一种昆虫。其他有黄蜂、蚂蚁和白蚁。我想探讨的对象是一般的群居昆虫,不仅仅是蜜蜂的敢死队。群居昆虫的业绩是脍炙人口的,尤其是它们那种令人惊讶的相互密切配合的行动以及明显的利他行为。自杀性的螫刺使命体现了它们自我克制的奇迹。在“蜜罐”蚁(honey-pot ants)的蚁群中,有一种等级的工蚁不做其他工作,整天吊在巢顶上,一动也不动。它们的腹部隆起,大得惊人,像个电灯泡,里边塞满食物。其他的工蚁把它们当做食品库。在我们人类看来,这种工蚁不再是作为个体而存在;它们的个性显然为了集体利益而受到抑制。蚂蚁、蜜蜂或白蚁的群居生活体现了一种更高水平的个性。食物按极其严格的标准分配,我们甚至可以说它们共有一个集体的胃。它们通过化学信号,如果是蜜蜂,就通过人所共知的“舞蹈”,来互通情报。这些手段是如此之有效,以至于整个集体行动起来好像是一个单位,具备自己的神经系统和感觉器官。它们好像能够通过身体的免疫反应系统所产生的选择性那样来识别并驱逐外来入侵者。尽管蜜蜂不是“温血”动物,但蜂房内相当高的温度几乎像人体那样得到精确的调节。最后,同时也是非常重要的一点,这种类比可以引申到生殖方面。在群居昆虫的群落里,大多数的个体是不育的职虫。“种系”(germ line)——不朽基因的连续线——贯穿在少数个体,即有生殖能力的个体之内。它们和我们精巢和卵巢里的生殖细胞相似。不育的职虫和我们的肝脏、肌肉和神经细胞相似。

只要我们接受了职虫都不能生育这个事实,它们的自杀性行为以及其他形式的利他性或合作性行为就不会那么令人惊讶了。一只正常动物的躯体之所以受到操纵就是为了要生育后代以及抚养拥有同样基因的其他个体,以保证其基因得以生存下去。为其他个体的利益而自杀和在今后生育自己的后代两者是不能并存的。因此,自杀性的自我牺牲行为很少进化。但工蜂从不生育自己的后代。它们的全部精力都用于照顾不属于自己后代的亲属从而保存自己的基因。一只不育工蜂的死亡对它自己基因的影响,宛如秋天一棵树落下一片树叶对树的基因的影响。

说到群居昆虫,就会使人情不自禁地要故弄玄虚一番,实际上并无此必要。但研究一下自私基因的理论怎样应用于群居昆虫还是值得的,尤其是如何用这一理论解释职虫不育性这一不平凡现象的进化起源。因为这种现象似乎引起了一系列问题。

一个群居昆虫的群落就是一个大家庭,其所有成员通常都为一母所生。职虫很少或从不繁殖,一般分成若干明显的等级,包括小职虫、大职虫、兵虫以及一些高度专业化的等级如“蜜罐”蚁等。有生殖力的雌虫叫女王,有生殖力的雄虫有时叫雄蜂或王。在一些较高级的群落里,从事繁殖的雌虫不干其他任何事情,但在繁殖后代这方面,它们却是干得非常出色的。它们依靠职虫为它们提供食物和保护,职虫也负责照管幼虫。在某些蚂蚁或白蚁的物种中,女王简直成了一座庞大的产卵工厂,其躯体比普通的职虫大几百倍,几乎不能动弹,其外形简直不像一只昆虫。女王经常受到职虫的照料,它们满足女王在日常生活中的需要,包括提供食粮并把女王所产的卵子源源不断地运到集体托儿所去。这样一只大得异常的女王如果需要离开内室,就得骑在好几队工蚁背上,被它们庄重堂皇地扛出去。

在第七章里,我谈过生育和抚养之间的区别。我曾说,在一般情况下把生育和抚育结合在一起的策略能够得以进化。在第五章里,我们看到混合的、进化上的稳定策略可以分成两大类型:要么种群中每一个个体都采取混合策略,这样个体往往能明智地把生育和抚养结合在一起,要么种群分成两种不同类型的个体,亦即我们最初设想的鹰与鸽之间取得平衡的情况。按照后一种方式取得生育与抚养两者之间在进化上的稳定平衡,这在理论上是说得通的。就是说,种群可以分为生育者和抚养者两部分。但只有在这样的条件下才能保持这种进化上的稳定状态:即被抚养者必须是抚养者的近亲,其亲近程度至少要像抚养者自己的后代——假设它有的话——那样亲。尽管在理论上说,进化可以沿着这个方向进行,但实际上似乎只有在群居昆虫中才可以看到这种现象。[*]

[*]这就是我们曾经所想。我们估计是忘了裸鼹鼠。裸鼹鼠是一种无毛的、近乎失明的小型啮齿动物。他们生活在肯尼亚、索马里以及埃塞俄比亚干燥区域的大型地下巢穴中。他们似乎是哺乳动物世界的 “真正社会性昆虫”。珍妮弗·贾维斯(Jennifer Jarvis)是开普敦大学研究裸鼹鼠人工繁殖种群的先驱,肯尼亚的罗伯特·布雷特(Robert Brett)则进一步把研究延伸到了野外观察。美国的理查德·亚历山大和保罗·舍曼(Paul Sherman)也作出了更多关于人工繁殖种群的研究。这四个学者已经承诺会联合出版一本书,我就是热切等待此书的众人中的一员。当然,这种评论是建立在阅读了仅有的几篇发表的论文以及聆听了保罗·舍曼和罗伯特·布雷特的研究讲座之上。我也很荣幸地应时任哺乳动物馆馆长的布里安·伯特伦(Brian Bertram)的邀请,参观过伦敦动物园裸鼹鼠种群。

裸鼹鼠生活在纵横交错的地下洞穴中。一个种群通常有70到80 只个体,但有时也能到上百只。一个种群所占据的洞穴网络总长度相当于2到3英里,而且一个种群一年内会挖出3到4吨的土。打洞是一个公共行为。前线工人在最前边用牙齿挖掘,将土壤交给后面的那个活体传送带,那是一条拥挤、喧闹的由半打粉红色小动物组成的传送带。一段时间后,前线工人会被它后面那个工人所取代。

种群里只有一只雌性生育,这会持续数年时间。贾维斯采纳了群居昆虫的术语,将它命名为女王,在我看来的确应该这样做。这个女王只和两三个雄性结合。所有其他的个体无论什么性别都是不育的,就如同昆虫里的职虫。并且,就像很多种群居昆虫一样,如果女王被拿掉,一些原本不育的雌性开始变得拥有生育条件,并为女王的位置互相展开战斗。

那些不育的个体被叫做“职虫”,当然这也是足够公平的。职虫包含了两个性别,就如同白蚁那样(但和蚂蚁、蜜蜂和黄蜂不同,在它们中职虫都是雌性的)。鼹鼠工人实际需要做的事取决于它们的体型。贾维斯把最小的那些称为“普通职虫”,它们负责挖掘和运送泥土、养育幼崽以及让女王安心于生育。相对于同样大小的啮齿动物,鼹鼠女王有着更多数量的幼崽,就像群居昆虫女王一样。体型最大的不育者似乎除了吃喝睡就不干别的,而中等体型的不育者则奉行中庸之道:裸鼹鼠们更像蜜蜂,有着连续的阶层,而不像很多种蚂蚁那样等级分明。

贾维斯最开始把那种体型最大的不育者称为游手好闲者。但它们真的什么都不做吗?有实验室和野外观测的证据显示它们是士兵,在有危机的时候保卫种群,蛇是主要捕食者。也有可能它们是作为像“蜜蚁”一样的“食物罐”。鼹鼠是自食粪者,这只是用礼貌的方式描述它们吃彼此粪便(当然不只吃这个:那样就会违背宇宙的规律)。可能那些大体型的个体的价值就在于当食物丰富时在身体内储存粪便,这样一来当食物匮乏时它们就相当于是紧急粮仓——一种粪便给养部门。

对我来说,裸鼹鼠最神奇的一点在于,尽管它们在很多方面都和群居昆虫相似,但它们并没有像蚂蚁或白蚁里那样的带翅膀的年轻生殖者。它们当然也有生殖个体,但一开始这些生殖者并不会飞起来,把基因传播到一片新的土地上。据现在所了解的信息,裸鼹鼠的种群扩张只会发生在原巢穴的旁边,通过扩展该地下洞穴系统。看起来似乎它们并没有像带翅膀的生殖者那样远距离传播个体。我的达尔文主义直觉对此很惊讶,这确实很让人怀疑。我的第六感告诉我某一天我们可能会发现一个由于某种原因到目前为止被忽略了的传播个体。去指望传播个体长着实体化的翅膀这是不现实的!但它们可能会在很多方面为地上的生活而非地下生活做着准备。例如它们可能是长毛的而非裸的。裸鼹鼠并不像普通哺乳动物那样调节自己的体温,它们有点像“冷血的”爬行动物。可能它们通过社会化来调节温度——另一个与白蚁和蜜蜂的相似点。或者它们是利用任何一个好地窖都具备的恒定温度?与地底工人不同,我假想中的传播个体很可能会是通常意义上“恒温的”。试想,一些到现在为止还被划分为一个完全不同种类的已知多毛啮齿动物,有没有可能它们最终成为裸鼹鼠中失落的哪一个阶层呢?

而且,这样的事情确实发生过,例如蝗虫。蝗虫是蚱蜢的变体,它们一般过着蚱蜢那种独自、神秘、隐居的生活。但在特定条件下,它们会发生完全的变化——这往往也很恐怖。它们会失去自身的伪装而变得有着清晰的条纹。你几乎可以把这想象成一种警告。如果这样了,它们会继续变下去,它们的行为也会同样改变。它们会放弃之前的独居生活而集结在一起,带来一种恐怖的征兆。从那传奇般的《圣经》里的蝗灾,到现代文明的今天,没有任何动物是如此可怕以致被当做了人类繁荣的摧毁者。那虫群数以百万计,这一收获者群体能够同时收割10英里宽的田地,它们有时候日行数百英里,每天能吞下2000吨的谷物,留下的只有饥荒和废墟。现在我们可以谈谈鼹鼠里可能存在的类似物了。一个独居个体与它的群居化身之间的区别就像是两个蚂蚁阶层之间的区别那么大。进一步来说,正如我们对鼹鼠中的“失落的阶层”的假设,直到1921年,蚱蜢杰奇和它们的蝗虫海德还被划分为两个不同种类的生物。

哎,但是时至今日这些哺乳动物专家们看上去并不特别像会犯那样的大错。我还需要说的是在地表偶尔也能发现正常的、未变化的裸鼹鼠,可能它们旅行的距离超过了我们一般的想象。但在我们完全放弃“变形的生殖者”这一怀疑之前,蝗虫的例子也提供了另外一个可能。可能裸鼹鼠确实会产生变化的生殖者,但是要在特定条件之下——而这样的条件在最近数十年都没有发生。在非洲和中东,蝗灾仍然是很有威胁性的,正如《圣经》记录的那样。但是在北美,事情就不一样了。那儿的几种蚱蜢也能够转化为群居蝗虫。但是,可能是因为条件没达到,在这个世纪内北美都没有蝗灾发生(尽管另一种完全不同的虫灾,蝉依旧在肆虐,令人困惑的是,美国人的口语中将它们称作“蝗虫”)。然而,就算今天在美国发生一次真正的蝗灾也没有什么特别值得惊讶的:火山并没有熄灭,它只是休眠了而已。但如果不是我们还有世界其他地方的历史性的文字记录这类信息的话,这就会是令人恐惧和惊讶了。因为就众人所知,这些动物都只是一般的、独居的、无害的蚱蜢。裸鼹鼠会不会就像是美国蚱蜢一样,有能力产生出一个独立的传播阶层,但是使其产生的条件因为某种原因在这个世纪就再也没出现过?19世纪的东非可能遭受着像旅鼠一样在地表迁徙的多毛鼹鼠群的灾害,但这没有为我们留下任何记录,或者可能它们已经被记录在当地部落的传说与史诗之中了?

群居昆虫的个体分为两大类:生育者和抚养者。生育者是有生殖力的雄虫及雌虫。抚养者是职虫——白蚁中的不育雄蚁及雌蚁,其他群居昆虫中的不育雌虫。这两类昆虫互不干扰,因此能更有效地完成自己的任务。但这里所谓的“有效”是指对谁有效呢?“职虫从中究竟可以得到什么好处?”这个熟悉的问题是对达尔文学说提出的挑战。

有人回答说:“没有什么好处。”他们认为女王至高无上,平日颐指气使,通过化学过程操纵职虫来满足私欲,驱使它们抚养其众多的子女。我们在第八章看到过亚历山大的“亲代操纵”理论,上面讲的其实就是这种理论的另一种说法。

一个与此相反的提法是,职虫“耕耘”有生殖力的母体,驱使母体提高其繁殖力,以复制职虫的基因。女王制造出来的生存机器肯定不是职虫的后代,但它们都是职虫的近亲。汉密尔顿有一个独到的见解,他认为至少在蚂蚁、蜜蜂和黄蜂的群体中,职虫同幼虫的亲缘关系事实上可能比女王同幼虫的关系更密切!汉密尔顿以及后来的特里弗斯和黑尔以这种观点为指导继续前进,终于在自私基因理论方面取得了一项最辉煌的成就。他们的推理过程是这样的。

昆虫中名为膜翅目的群体,其中包括蚂蚁、蜜蜂和黄蜂,具有一种十分奇特的性取向体系。白蚁不属于这种群体,因而并没有这种特性。在一个典型的膜翅目昆虫的巢里只有一个成熟的女王。它在年轻时飞出去交配一次,并把精子储存在体内,以备在漫长的余生中——10年或者更长——随时取用。它年复一年地把精子分配给自己的卵子,使卵子在通过输卵管时受精。但并不是所有的卵子都能够受精。没有受精的卵子变成雄虫。因此雄虫没有父亲,它体内每一个细胞只有一组染色体(全部来自母体)而不是像我们体内那样有两组染色体(一组来自父体,一组来自母体)。按照第三章里的类比说法,一只雄性膜翅目昆虫在它的每个细胞里都只有每一“卷”的一份拷贝,而不是通常的两份。

在另一方面,膜翅目雌虫却是正常的,因为它有父亲,而且在它的每个体细胞里有通常的两组染色体。一只雌虫成长为职虫还是女王并不取决于它的基因,而是取决于它如何成长。换句话说,每一只雌虫都有一组完整的成为女王的基因和一组完整的成为职虫的基因(或者说,也有好几组分别使之成为各种专职等级的职虫、兵虫等的基因)。到底哪一组基因起决定性作用,取决于它的生活方式,尤其取决于它摄取的食物。

尽管实际情况复杂得多,但基本情况大致如此。我们不知道这种奇特的有性生殖系统是怎么进化而来的。毫无疑问,这种进化现象必然有其原因。但我们只能暂时把它当做膜翅目昆虫的一种难以解释的现象,不管原来的理由是什么,这种奇特的现象打乱了我们在第六章里提到的计算亲缘关系指数那套简捷的办法。这说明雄虫的精子不像我们人类的精子那样每一条都不相同,而是完全一样的。雄虫的每一个体细胞仅有一组基因,不是两组。因此每一条精子必须接受完整的一组基因,而不是一部分——50%,所以就一只具体的雄虫来说,它的全部精子都是完全一样的。现在让我们计算一下这种昆虫母子之间的亲缘关系指数,如果已知一只雄虫体内有基因A,那么它母亲体内也有这个基因的可能性是多少呢?答案肯定是100%,因为雄虫没有父亲,它的全部基因都来自其母亲。

现在假定已知一只雌虫体内有基因B,它儿子也有这个基因的可能性是50%,因为它只接受了它母亲一半的基因。这种说法听起来好像自相矛盾,而事实上并没有矛盾。雄虫的所有基因都来自母亲,而母亲仅把自己的一半基因传给儿子。这个看似矛盾的答案在于雄虫体内基因的数量仅有通常的一半。那么它们之间“真正的”亲缘关系指数是1/2还是1呢?我认为没有必要为这个问题去伤脑筋。指数不过是人们为解决问题而设想的计量单位。如果在特殊情况下对它的运用为我们带来困难,我们就干脆放弃它而重新援用基本原则。从雌虫体内基因A的观点来看,它儿子也有这个基因的可能性是1/2。数量和它女儿一样。因此,从雌虫的观点来看,它同其子女的亲缘关系如同我们人类的子女同母亲的亲缘关系一样密切。

但当我们谈到姐妹时,情况就变得复杂了。同胞姐妹不仅出自同一父亲,而且使它们母体受孕的两条精子的每一个基因都是完全相同的。因此,就来自父体的基因而言,姐妹和同卵孪生姐妹一样。如果一只雌虫体内有基因A,这个基因必然来自父体或母体。如果这个基因来自母体,那么它的姐妹也有这个基因的机会是50%。如果这个基因来自父体,那么它的姐妹也有这个基因的机会是100%。因此,膜翅目昆虫的同胞姐妹之间的亲缘关系指数不是1/2(正常的有性生殖动物都是1/2),而是3/4。

由于这个缘故,膜翅目雌虫同它同胞姐妹的亲缘关系比它同自己的子女更密切。[*]汉密尔顿看到了这一点,尽管他那时并没有如此直截了当地说出来。他认为这种特殊密切的亲缘关系完全可能促使雌虫把它母亲当做一架有效地为它生育姐妹的机器而加以利用。这种为雌虫生育姐妹的基因比直接生育自己子女的基因能更加迅速地复制自己的拷贝。职虫的不育性由此形成。膜翅目昆虫真正的群居性以及随之出现的职虫不育性似乎独立地进化了11次以上,而在动物界的其他种群中只在白蚁身上进化过一次。想来这并不是偶然的。

[*]这听上去有些矛盾,汉密尔顿为膜翅目这一特例提出的“3/4亲缘关系”这一难忘且精彩的假说,但这却使他那更加普遍与基础的理论感到了难堪。膜翅目3/4亲缘关系刚好简单到对于任何人来说都很容易理解,但又恰好难到每个人都很高兴自己理解了这个概念,并急切地想向其他人传播。这是一个好的“觅母”。如果你不是通过阅读而了解汉密尔顿,而是通过酒馆里的对话,那么你很有可能除了单倍二倍性以外什么也听不到。现在每一本生物学教科书,无论其对近亲选择的涵盖是多么简要,都必将使用一段来讲“3/4亲缘关系”。一个被誉为关于大型哺乳动物的社会行为研究的世界级专家之一的同事曾经向我承认,多年以来,他都以为汉密尔顿的近亲选择就是这个3/4亲缘关系假说而已!这样导致的结果是,如果一些新的事实让我们对3/4亲缘关系假说的重要性产生质疑的时候,人们很容易去想这个证据就能推翻整个近亲选择理论。这就像是一个伟大的作曲家在谱写一首前所未有的长篇交响乐,但是在其中一个旋律的中间出现了一个破音,然后马上被一群街边小贩发现并给出一片嘘声。整个交响乐就被这一个旋律所代表了。如果人们开始讨厌这个旋律,他们就认为自己讨厌整个交响乐了。

以琳达·加姆林(Linda Gamlin)最近发表在《新科学家》杂志上的一篇关于裸鼹鼠的文章为例,这篇文章从其他方面看都很有意义,但是被其中暗讽裸鼹鼠和白蚁以某种方式违背了汉密尔顿的假说所破坏了,而这仅仅是因为它们不是单倍二倍体!很难让人相信该作者真的读过汉密尔顿两篇经典论文,因为单倍二倍体的论述只在其50页中占了4页。她一定是通过第二手资料来了解的——我希望那不是《自私的基因》。

另外一个明显的例子和我第六章的注解中讨论的蚜虫士兵有关。正如在那里解释的那样,因为蚜虫形成同卵双胞胎的群体,所以很容易联想到它们之间会有利他主义的自我牺牲。汉密尔顿在1964年发现了这一点,但是在解释那奇怪的事实上遇到了些麻烦。以当时所了解的,无性繁殖的动物没有任何利他主义行为的特别倾向。当发现蚜虫士兵时,这本该是一个与汉密尔顿理论完全和谐的声音。但是宣布此发现的第一批文章把它当做是对汉密尔顿理论的一种挑战,蚜虫不是单倍多倍体!这是多么讽刺啊。

当我们转向白蚁时,讽刺的事情还在继续发生。白蚁也常常被视为汉密尔顿理论的瑕疵。汉密尔顿于1972年提出了一个非常睿智的理论来解释为什么它们变得具有社会性,这可以被看做是单倍多倍体假说的一个聪明的类比。这个“循环近亲繁殖理论”(cyclic inbreeding theory)一般被归功于S.巴茨(S. Bartz),但他是在汉密尔顿第一次发表7年之后才发明的这个理论。按照他的一贯个性,汉密尔顿已经忘记了是他自己曾经第一个想出过巴茨理论,而我得把他自己的文章砸在他脸上才能使他相信这一点!毋庸讳言,这个理论本身是那么的有趣以至于我都有点后悔没能在第一版中讨论它。我现在来纠正这个忽视。

我说过这个理论是单倍多倍体假说的一个聪明的类比。这句话的意思是:站在社会性进化的角度来看,单倍多倍体动物的关键特征在于,从遗传学角度上来说一个个体与它亲兄妹比其与它后代更亲一些。这就决定了它能留在父母的巢穴内并照顾弟弟妹妹,而不是离开巢穴去孵育自己的后代。汉密尔顿想出了一个理论能解释为什么对白蚁来说亲兄妹间的血缘关系可能也比亲代与子代之间的关系更近。近亲繁殖为这个问题提供了线索。当动物与亲兄妹结合后,它们所产出的后代变得更加具有遗传学上的一致性。任何一个实验小白鼠品系中的小白鼠都有着与同卵双胞胎一样的相似性。这是因为它们都是经过漫长的兄妹交配过程而繁育出来的。它们的基因组变得高度纯合,这是一个专业术语:它们每一个基因座上的两个基因几乎都是完全一样的,而且和其他所有该品系的个体在相同基因座上的基因都是一样的。我们很少在自然中见到长期的近亲繁殖式交配,但其中有一个重要的例外——白蚁!

一个典型的白蚁巢穴中会有一对皇室夫妻:国王和女王。它们只与对方交配直到它们其中一个死去。到那时他或者她的位子就会被它们后代中的一员所取代,并继续与剩下的父母之一进行近亲繁殖。如果皇室夫妻双双死亡,它们就会被一对近亲兄妹夫妻所取代,然后不断这样继续下去。一个成熟的群体很可能失去过很多国王与女王,因此几年以后后代很可能是非常近亲繁殖的结果,就像是试验小白鼠那样。一个白蚁巢穴的平均纯合度和平均亲缘系数都会随着时间流逝而越积越高,皇家生殖者也不断地被它们的后代或兄妹所取代。但这仅仅是汉密尔顿论证的第一步。接下来才是精彩的部分。

任何一个群居昆虫种群的最终产物都是一个新的带翅膀的生殖者,它会飞出父母的巢穴,交配并构建一个新的种群。当这些新的年轻国王和女王交配时,很大概率它们不会是近亲繁殖。事实上,似乎有一个负责此事的特殊同步协定,一个区域里不同的白蚁巢穴都在同一天产生带翅膀的繁殖者,似乎是为了鼓励远系繁殖。因此,考虑一下由A种群的年轻国王与B种群的年轻女王交配后的遗传学结果。双方都是高度近亲繁殖的产物。双方都相当于近亲繁殖的实验室小白鼠。但是,因为它们是经过了不同的、独立的近亲繁殖过程,它们在遗传学上是不一样的。它们就像是属于不同品系的近亲繁殖的小白鼠。当它们互相交配后,它们的后代会变得高度杂合,但也非常一致。杂合意味着大量基因座上的两个基因都是彼此不同的。一致性杂合就意味着几乎每一个后代都是以相同的方式杂合的。它们与它们的兄妹遗传上来说几乎是一样的,但同时它们仍旧是高度杂合的。

现在让我们跳过一段时间。新的种群在最初的皇室夫妻的带领下茁壮成长。巢穴里充满了很多完全一样的杂合的年轻白蚁。想想当皇室夫妻中一个或两个死去时会发生什么。第一次近亲繁殖产出的世代将会比之前的世代更加具有多样性。无论我们考虑的是兄妹交配、父女交配还是母子交配。对所有情况来说原理是一样的,但考虑一个兄妹交配是最简单的。如果兄妹都是相同的杂合子,它们的后代将会有着高度的基因组合多样性。这符合最基本的孟德尔遗传学,在原理上对所有动植物都是一样的,而非仅仅对白蚁有效。当你将一致的杂合个体互相杂交或者将它们与亲代纯合体品系杂交,从遗传学上来看,就天下大乱了。其原因在任何一本基础遗传学教科书中都能找到,我就不多说什么了。从我们现在的角度来看,最重要的结果是在白蚁种群发展的这个阶段,某个个体在遗传学上与它的亲兄妹比与它的子女更亲。就像我在单倍二倍体的膜翅目中看到的一样,这正是进化出利他主义的不育工人阶层的一个可能的先决条件。

但就算没有任何原因去期待个体们与它们兄妹比与它们后代更亲,也有很好的原因去期待它与两者一样亲。让这个观点成立所需的唯一条件就是要有一定程度上的一夫一妻制。在这一点上,以汉密尔顿的角度看来,最令人惊讶的是没有在更多的物种中出现照顾它们弟弟妹妹的不育工人。正如我们逐渐认识到的一样,更加广泛存在的是一种不育工人现象的稀释版本,被称为“在巢内帮忙”。在很多种鸟类和哺乳动物中,年轻个体会在离开去组建自己的家庭之前,留在父母身边待上一两个季节,同时帮忙照看它们的弟弟妹妹。同样的基因也存在于弟弟妹妹的体内。假设受益者都是亲(而不是半亲)兄弟姐妹,从遗传上来说,给亲兄妹的每一盎司食物带来的收益和给后代相同的食物带来的收益是一样的。但这样的前提是其他条件都相同。如果我们想要解释为什么在巢内帮忙只发生于某些物种,我们就需要审视那些不同点了。

例如,试想一种在中空树木中筑巢的鸟类。因为供应很有限,这些树十分宝贵。如果你是一只父母仍然健在的年轻小鸟,父母很可能占有着一个这样的中空树木(至少最近它们曾经占有过一棵,要不然你就不会存在了)。因此你很可能生活在一个逐渐繁荣的中空树木中。在这个孵化场诞生的新生婴儿都是你的亲弟弟妹妹,从遗传上来说它们对你而言和你的子女一样亲。如果你独自离开,那么找到另一个中空树木的概率很低。就算你找到了,你孵育的后代们在遗传上来说也不会比你的弟弟妹妹们更亲。同样一份努力,投入到你父母巢穴的价值就会超过投入到建立一个你自己的巢穴。这些情况可能就更青睐兄妹关爱——“在巢内帮忙”。

除了所有这些,某些个体,或是每一个个体都会在某些时候,必须离开并寻找新的中空树木,或是其在该物种中的等价物。要使用第七章中“孵化以及照顾”的术语,其中一些必须负责孵化,否则就没有幼崽以供照顾了!这里要说的并不是“要不然该物种就会灭绝”。而是在一个由纯粹的照顾基因占主导地位的种群,孵化基因就会开始有优势。在群居昆虫中,生育者的角色由女王和雄性来扮演。它们就是那些离开巢穴进入世界来寻找新的“中空树木”的青年。这也是它们为什么会有翅膀的原因,尽管在蚂蚁中工蚁并没有翅膀。这些生育阶层整个一生都有其特殊使命。那些在巢内帮忙的鸟类和哺乳动物则采用另外一种方式。每一个个体在生命中的某个阶段(大多是在第一个或前两个成年季)都会成为“工人”,这时它们会帮忙照看弟弟妹妹。而在其生命的其他阶段它都立志成为一名“生殖者”。

那上一个注解所描述的裸鼹鼠又怎么样呢?,尽管它们的关注要点中并不包含实质的中空树木,但是它们的存在将这个关注要点或“中空树木理论”带向了极致。它们故事的关键就在于热带草原下食物供应的零散分布。它们的主食是地下的块茎。这些块茎可能会非常巨大也埋藏得非常深。那种植物的单个块茎的重量可能会超过1000只鼹鼠的体重。一旦发现,就可以持续为该鼹鼠群提供数月甚至数年的食物。但问题就出在找寻这些块茎的过程中,因为它们随机散布在整个大草原下边。对于鼹鼠来说,找寻一个食物来源十分困难,但一旦找到什么都值了。罗伯特·布雷特曾经计算过,如果一个裸鼹鼠想自己去寻找那样一个块茎,它需要挖掘的距离可能会磨光它的牙。一个拥有数英里繁忙巡逻着的洞穴的大型社会性种群则是一个非常有效率的块茎矿场。每一个个体都因作为一个矿工团队的一员而获益。

一个由数十名工作者合作管理的大型洞穴系统就是一个类似于我们假想的“中空树木”一样的关注要点,一点也不逊色!如果你是生活在这样一个繁荣的公共迷宫中,并且你的母亲仍然不断地在其中生育你的弟弟妹妹,那么事实上你想要离开并创建一个你自己家庭的欲望就会很低。就算一些新生幼崽只是半个亲兄妹,“关注要点”理论仍然足够使年轻个体留在家中。

不过,这里还有蹊跷。如果职虫要成功地把它们的母亲当做生育姐妹的机器而加以利用,它们就必须遏制其母亲为其生育相同数量的小兄弟的自然倾向。从职虫的观点来看,它任何一个兄弟的体内有它某个基因的机会只有1/4。因此,如果雌虫得以生育同等数量的有生育能力的子女,这未必对职虫有利,因为这样它们就不可能最大限度地繁殖它们的宝贵基因了。

特里弗斯和黑尔认为,职虫必然会努力影响性比率,使之有利于雌虫。他们把费希尔有关最适性比率的计算方法(我们在前面一章里谈到这个方法)运用到膜翅目昆虫这种特殊情况上,重新进行了计算。结果表明,就母体而言,最适投资比率跟通常一样是1∶1,但就姐妹而言,最适比率是3∶1,有利于姐妹而不利于兄弟。如果你是一只膜翅目雌虫,你繁殖自己基因的最有效方法是自己不繁殖,而是让母亲为你生育有生殖能力的姐妹和兄弟,两者的比例是3∶1。但如果你一定要繁殖自己的后代,那么你就生育数目相同的有生育能力的儿子和女儿,这样对你的基因最有利。

我们在上面已经看到,女王和职虫之间的区别不在于遗传因素。对一只雌虫胚胎的基因而言,它既可以成为职虫也可以成为女王,前者“希望”性比率是3∶1,而后者“希望”性比率是1∶1。“希望”到底意味着什么?它意味着如果女王生育同等比例的有生育能力的儿子和女儿,那它体内的基因就能最好地繁殖自己。

但存在于职虫体内的同一个基因如果能够影响这个职虫的母亲,使之多生育一些女儿,这个基因就能最好地繁殖自己。要知道这种说法并无矛盾之处。因为基因必须充分利用可供其利用的一切力量。如果这个基因能够影响一个日后肯定要变成女王的个体的成长过程,它利用这种控制力量的最佳策略是一种情况;而如果它能够影响一个职虫个体成长的过程,它利用那种力量的最佳策略却是另外一种情况。