Если вы замените в этом вопросе «дрозофилы» на «людей», вы получите хорошее описание исследования Университета Райса, показывающего, что эволюция социальных структур и положение людей в этих структурах частично основаны на генетике.
Клонированные плодовые мухи сыграли главную роль в исследовании, которое исследователи в шутку сравнили с «Шоу Трумэна», когда видеокамеры наблюдали за тем, как мухи ведут себя в контролируемой среде.
В исследовании, опубликованном в Интернете на этой неделе в Nature Communications, ученые-биологи из Райса Эрик Уайс и Джулия Сальц измерили социальное взаимодействие между отдельными мухами в 98 генетически идентичных группах. В каждой группе было по 20 клонов.
Эти 20 генетически отличались друг от друга, но одни и те же клоны были включены в каждую из 98 групп, которые жили в отдельных вольерах в разных условиях окружающей среды.
Уайс и Зальц обнаружили, что одни и те же клоны занимают одинаковые социальные позиции в каждом замкнутом «мире», независимо от различий в условиях жизни.
«Социальная структура сильно различается в животном мире, и главный вопрос, который нас интересует, – это то, как эволюционировала эта вариация??- сказал Зальц, доцент кафедры биологических наук Райс. "Для того, чтобы происходила эволюция, социальная структура должна быть наследуемой, и мы показали, что это так."
Wice, доктор философии.D. студент лаборатории Зальца, сказал, что, хотя генетические вариации лишь частично объясняют вариации в положениях мух в социальных сетях, оценки наследственности, которые он и Зальц обнаружили, достаточны для стимулирования эволюционных изменений.
«Чтобы мы знали, будут ли со временем развиваться структура социальных групп и структура сетей, мы должны знать генетическую основу того, как индивиды вложены в свои социальные сети, и мы также должны знать, как естественный отбор воздействует на них. структура социальной группы ", – сказал Вайс. "Мы изучали обе эти вещи одновременно в этом эксперименте, чего раньше не делали."
Уайс сказал, что предыдущие исследования показали, что структура социальных сетей может развиваться путем естественного отбора, но было описано несколько генетических компонентов структуры социальных сетей.
«Мы как бы интегрировали эти вещи одновременно, чтобы увидеть, как будет развиваться структура социальных групп и как она может потенциально реагировать на отбор», – сказал Вайс.
Уайс сказал, что исследование показало, что количество вариаций в социальном положении, которое объясняется генетикой, «составляет примерно 2.От 4% до 16.6%.«И учитывая, что практически все живые существа демонстрируют ту или иную форму социальной организации, выводы исследователей могут применяться к таким разнообразным видам, как люди и бактерии», – сказал Вайс.
По словам Зальца, в некоторых исследованиях изучается, может ли популярность человека частично объясняться генетикой. Но она добавила, что разработать эмпирический тест практически невозможно.
«Лучший способ сделать это – получить однояйцевых близнецов и показать их« Трумэн Шоу »», – сказала она, имея в виду фильм 1998 года, в котором главный герой невольно живет в контролируемой среде как часть реалити-шоу. "Вы поместите одного близнеца в один пузырь Шоу Трумэна, а другого близнеца в другой пузырь Шоу Трумэна, а затем посмотрите, будут ли у них одни и те же друзья-однояйцы-близнецы."
По сути, это описывает эксперимент, который они с Уайс провели с мухами.
«Любые два генотипа в нашей выборке так же тесно связаны генетически, как два случайно выбранных человека», – сказал Уайс. "Но мы можем делать ксерокопии каждой из мух и тестировать идентичных близнецов снова и снова."
А поскольку Уайс собирал данные о социальных взаимодействиях путем видеозаписи мух в каждом вольере, проведение эксперимента во многом напоминало проведение 98 одновременных шоу Трумэна, но «с 20 Труманами в каждом шоу», – сказал Уайс.
Позиции в социальных сетях измерялись пятью способами на основе тысяч взаимодействий между мухами, которые были подсчитаны и каталогизированы компьютерным программным обеспечением, которое «просмотрело» десятки часов видео 98 групп.
Хотя слово «популярность» в статье не встречается, Сальц сказал, что это уместно, потому что некоторые из измеренных ключевых параметров были эквивалентны тому, «сколько у вас друзей и дружат ли ваши друзья друг с другом или нет."
Примечательно, что Уайс и Зальц обнаружили, что социальное положение внутри сетей оставалось неизменным, даже когда они меняли среду, изменяя качество еды в вольерах.
В одних пище было больше белка, в других – углеводов. В других случаях у мух было меньше калорий. Всего было пять видов пищи, и на каждом из них обитало примерно 20 групп мух.
«Наши результаты показывают, что мы ожидаем, что социальная структура будет по-разному развиваться в разных средах питания», – сказал Уайс. "Это важно, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, какие изменения возникают из-за различий в питании."
В конечном итоге Уайс и Зальц хотели бы узнать больше о том, как питание, агрессивное поведение и другие факторы влияют на эволюцию социальной структуры.
«Что создает социальную структуру?"Сальц сказал. "Групповые структуры по своей сути являются эмерджентными свойствами многих разных людей, и должны быть некоторые основополагающие принципы, которые определяют эволюцию этих структур."
Тот факт, что положение человека в социальной сети зависит от поведения других людей, усложняет изучение эволюционной социальной структуры, сказал Уайс, отметив, что некоторых инструментов, используемых в их анализе, не существовало, когда Уайс начинал Ph.D. учился пять лет назад.
«Это не независимые данные, и это нарушает многие статистические тесты и предположения», – сказал Уайс. «Инструменты постоянно улучшаются, и меня не удивит, если в ближайшие пять лет появятся новые инструменты, которые позволят нам узнать еще больше из данных, которые мы собираем сегодня."
Это исследование было поддержано Национальным научным фондом (1856577), грантом Розмари от Общества изучения эволюции и Хьюстонской выставкой домашнего скота и родео.