Eusozial, Verwandtschaftsselektion, und jetzt wirdÂ’s kompliziert!

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Eusozial, Verwandtschaftsselektion, und jetzt wird’s kompliziert!

Beitragvon Gast » 26. August 2010, 20:00

[font=Times New Roman]In der neuen Ausgabe von Nature (26.08.2010) ist ein Artikel, der es wohl in sich hat:[/font]
[font=Times New Roman]Martin A. Nowak, Corina E. Tarnita & Edward O. Wilson: The evolution of eusociality[/font]

[font=Times New Roman]Da ich die Zeitschrift nicht abonniere, kenne ich den Hauptartikel noch nicht. Man kann aber kostenlos den Anfang herunterladen:[/font]
[font=Times New Roman]http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7310/abs/nature09205.html?lang=en[/font]

[font=Times New Roman]und das Supplementary Material:[/font]
[font=Times New Roman]http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7310/extref/nature09205-s1.pdf[/font]

[font=Times New Roman]Aus dem letzteren geht deutlich hervor, dass die seit 1964 weithin akzeptierte Kin selection theory, Theorie der Verwandtschaftsselektion von W.D. Hamilton, vielleicht doch nicht das Gelbe vom Ei darstellt. Zumindest wird ihre Bedeutung stark eingeschränkt gesehen.[/font]
[font=Times New Roman]Mit der Begründung allerdings muss ich mich geschlagen geben: Mit dem Mathe-Kram bin ich überfordert.[/font]
[font=Times New Roman]Vielleicht ist hier im Forum einer schlauer als ich und kann uns aufklären, ob die Mathematik richtig und sinnvoll eingesetzt ist. [/font]
[font=Times New Roman]Sehenswert ist das Material allemal. Zeigt es doch, wohin die Forschung über eusoziale Tiere auch gehen kann….[/font]
[font=Times New Roman]Besonders pikant: E.O. Wilson, der das Konzept der kin selection eigentlich populär gemacht hat und dessen Bücher weithin darauf aufbauen, ist unter den Autoren, die diese Theorie jetzt demontieren. :)[/font]

[font=Times New Roman]mfG,[/font]
[font=Times New Roman]Merkur[/font]
Gast
 


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Beitragvon Stichlasser » 26. August 2010, 20:12

Also "kin selection" ist mathematisch gesehen logisch und sehr interessant. Hab bis zur ersten Formel in der pdf gescrollt und gleich mal 0 kapiert. Kommt aber vielleicht, wenn ich den Artikel (mehrmals) aufmerksam les. Praktisch angewandte Mathematik finde ich sehr spannend ...
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Beitragvon jkiefer » 26. August 2010, 22:08

Hallo,

und gleich mal ein sehr großes Dankeschön fürs Posten! Wirklich über alle Maßen interessant dieser Artikel!

Den ganzen Mathe-Kram versteh ich zwar auch nicht, aber die daraus entstandenen Schlussfolgerungen liefern meiner Meinung nach tatsächlich die "bessere und einfachere" Erklärung für die Evolution der Eusozialität.

Kernaussage ist wohl, dass die kin selection Theorie nur dann von nöten ist, wenn man die Arbeiter in den Mittelpunkt der Betrachtung rückt. Wenn aber wie hier die Königin in den Mittelpunkt gerückt wird, und die Arbeiter sozusagen als "Roboter", nur als ein Teil der Strategie der Königin zur Fortpflanzung, angesehen werden, dann entfällt das Problem des Altruismus vollständig (und damit auch die kin selection Theorie als Erklärungsversuch für den Altruismus) und die ganz normale natürliche Selektion reicht als Erklärung für die Evolution der Eusozialität.

Naja lest es am besten selbst, wie gesagt, wirklich sehr interessant... (Und wer nicht soviel lesen möchte, im Suplementary Material ab Seite 35 gibts ne Zusammenfassung!)

Lg
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AW: Eusozial, Verwandtschaftsselektion, und jetzt wird’s kompliziert!

Beitragvon Zeus » 27. August 2010, 05:52

Also gut ... Dann mal der Mathekram :P

Formel 1:

[font=CMSY10][font=CMSY10][size=100]
[/font][/SIZE][/font][font=CMMI10][font=CMMI10]avg(X)[/font][/font][font=CMSY10][font=CMSY10] [/font][/font][font=CMR10][font=CMR10]= sum(Xs*PIs) > 1/2 (Hier in Excle Schreibweiße)[/font][/font]

umgeformt

sum(Xs*PIs)/avg(X) > 1/2

... Sie beschreibt in welchen Fällen Strategie A Strategie B überlegen ist.
Kurz gesagt: A ist immer dann Überlgen, wenn mehr als die Hälfte aller Individuen diese Strategie verfolgen.
(Je mehr Individuen(/Staaten) die selbe Strategie verfolgen, desto effektiver setzen sie sich in einem Lebensraum gegen ihre Konkurrenten durch).

Formel 2:

[font=CMMI10][font=CMMI10]0 = avg(dif(x)^tot)[/font][/font]

[font=CMMI10][font=CMMI10]Die Formel beschreibt, dass die beiden "Kräfte" Selection und Mutation die Häufigkeit des Auftretens von Stratgie A nicht beeinflusst, da sie sich nach außenhin aufheben. Bedeutet, dass über lange Zeiträume betrachtet weder Selection noch Mutation das Verhalten beeinflussen. (Ameise bleibt Ameise und lebt in Staaten ... Das wird sich auch nicht ändern, egal wieviele sterben, oder in welche Richtung sie sich spezialisieren)[/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10][/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10]Formel 3:[/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10] Wi = 1 - Di + Bi[/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10][/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10]Die Formel beschreibt die Fittnes (Stärke). Kurz gesagt: Je mehr Nachwuch eine Art hat, und je mehr dieses Nachwuches überlebt, desto höher ist die Stärke der Art (Die Wahrscheinlichkeit das sie überlebt)[/font][/font]

Desweitern wird vorrausgesetzt, dass es eine maximale Anzahl N gibt. Was ebenfalls vorraussetzt, dass jedes Individuum, dass geboren wird auch wieder stirbt ;) ... (wer hätts gedacht)
[font=CMMI10][font=CMMI10][/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10]Formel 4:[/font][/font]

Jetzt wirds echt zu heftig, ausführlich zu erklären. Sie beschreibt die Änderung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Strategie A. Also wieviele Individuen TypB Nachwuchs mit Strategie A bekommen und mit welcher Wahrscheinlichkeit bzw. wieviele TypA Individuen TypA-nachwuchs bekommen.

Formel 5:
Die Anzahl der durch Selection gestorbenen Individuen TypA.

2, 4 & 5 = 6:
Wie man sehen kann, erklären Formel4 und Formel5 warum Formel2 null ergeben muss, bzw. es sollte. Dies ist als Formel 6 angegeben.

[font=CMMI10][font=CMMI10]Formel 7:[/font][/font]
Das gleiche nochmal, nur umgestellt.

Formel 8:
Wie der Text schon sagt, die durchschnittliche Häufigkeit von A in Relation zur durchschnittlichen Veränderung durch Selection.
[font=CMMI10][font=CMMI10][/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10]So ... weiter habe ich im Moment keine Lust zu erklären ... An sich gehören die Formeln in eine Vorlesung zum Thema "Theoretische Mathematik" ;) ...[/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10][/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10]Ich hoffe, es hat irgentetwas gebracht :) ...[/font][/font]
[font=CMMI10][font=CMMI10]mfg und gn8 Zeus

[/font][/font]
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AW: Eusozial, Verwandtschaftsselektion, und jetzt wird’s kompliziert!

Beitragvon Gast » 27. August 2010, 16:33

[font=Times New Roman]Nun habe ich den Text des Hauptartikels. Ganz am Ende ist eine sehr verkürzte Zusammenfassung:[/font]

[font=Times New Roman]To summarize very briefly, we suggest that the full theory of eusocial[/font]
[font=Times New Roman]evolution consists of a series of stages, of which the following may be[/font]
[font=Times New Roman]recognized: (1) the formation of groups. (2) The occurrence of a[/font]
[font=Times New Roman]minimum and necessary combination of pre-adaptive traits, causing[/font]
[font=Times New Roman]the groups to be tightly formed. In animals at least, the combination[/font]
[font=Times New Roman]includes a valuable and defensible nest. (3) The appearance of mutations[/font]
[font=Times New Roman]that prescribe the persistence of the group, most likely by the[/font]
[font=Times New Roman]silencing of dispersal behaviour. Evidently, a durable nest remains a[/font]
[font=Times New Roman]key element in maintaining the prevalence. Primitive eusociality may[/font]
[font=Times New Roman]emerge immediately due to spring-loaded pre-adaptations. (4)[/font]
[font=Times New Roman]Emergent traits caused by the interaction of group members are[/font]
[font=Times New Roman]shaped through natural selection by environmental forces. (5)[/font]
[font=Times New Roman]Multilevel selection drives changes in the colony life cycle and social[/font]
[font=Times New Roman]structures, often to elaborate extremes.[/font]
[font=Times New Roman]We have not addressed the evolution of human social behaviour[/font]
[font=Times New Roman]here, but parallels with the scenarios of animal eusocial evolution[/font]
[font=Times New Roman]exist, and they are, we believe, well worth examining.[/font]

[font=Times New Roman]Einige Punkte darin wurden bereits viel früher als Kritik der Kin-selection-Theorie diskutiert.[/font]

[font=Times New Roman]Hier erst mal vielen Dank an Zeus für den Versuch, die mathematische Seite zu verstehen bzw. verständlich zu machen![/font]
[font=Times New Roman]Inzwischen erfuhr ich von zwei jüngeren, heute führenden Soziobiologen, dass sie die Mathematik auch nicht verstehen. Das tröstet mich. :) [/font]
[font=Times New Roman]„Theoretische Mathematik“: Ja, stimme zu, und auch „theoretische Biologie“.[/font]
[font=Times New Roman]Die praktische Seite liegt mir jedenfalls näher, und für den normalen Ameisenhalter reicht das auch.[/font]

[font=Times New Roman]Die Einleitung beginnt übrigens mit einem bemerkenswerten Satz:[/font]

[font=Times New Roman]Eusociality, in which some individuals reduce their own lifetime reproductive potential to raise the offspring of others, underlies the most advanced forms of social organization and the ecologically dominant role of social insects and humans.[/font]
[font=Times New Roman](Eusozialität, in der einige Individuen während ihrer Lebenszeit ihr eigenes Fortpflanzungspotential verringern um den Nachwuchs anderer Individuen aufzuziehen, ist Grundlage für die fortschrittlichsten Formen sozialer Organisation und für die ökologisch dominante Rolle der Sozialen Insekten und des Menschen.)[/font]

[font=Times New Roman]Nun frage ich mich doch, ob das für den Menschen wirklich so zutrifft? Eigentlich galt der Mensch eben nicht als eusozial, weil da normalerweise kein Individuum sein Fortpflanzungspotential einschränken muss um den Nachwuchs anderer Menschen aufzuziehen. :confused:[/font]

[font=Times New Roman]MfG,[/font]
[font=Times New Roman]Merkur[/font]
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Beitragvon NIPIAN » 27. August 2010, 17:00

Merkur hat geschrieben:Nun frage ich mich doch, ob das für den Menschen wirklich so zutrifft? Eigentlich galt der Mensch eben nicht als eusozial, weil da normalerweise kein Individuum sein Fortpflanzungspotential einschränken muss um den Nachwuchs anderer Menschen aufzuziehen.

Ich kenne nur die Untersuchungen bezüglich des Sinnes der Langlebigkeit von Frauen im postmenopausalen Alter. Da stellt sich tatsächlich die Frage nach dem Ei und dem Huhn. Allerdings, was zuletzt da war. Denn Eusozialität hat jedenfalls damit nichts zu tun. Da fällt kein hint, wie der Satz zu verstehen ist, richtig? Zumindest habe ich nichts davon beim Überfliegen gemerkt.
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AW: Eusozial, Verwandtschaftsselektion, und jetzt wird’s kompliziert!

Beitragvon antsnature » 27. August 2010, 17:16

Ich würde sogar soweit gehen, das der Mensch von Eusozialität weit entfernt ist und eher wie Hölldobler immer so schön sagt "subsozial" an zu siedeln ist.

Wenn man sich bestimmte soziale Schichten anguckt könnte man vielleicht den Eindruck gewinnen auf Ebene des Individums aber nicht.

Ich denke man wird in nächster Zeit noch viel Stärker die Rolle der Königin wieder in den Mittelpunkt rücken müssen.
Zumindest bei Bienen hat sich ja jüngst gezeigt das die Königin, das Verhalten der Arbeiterinnen aktiv über Pheromone steuern kann.
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AW: Eusozial, Verwandtschaftsselektion, und jetzt wird’s kompliziert!

Beitragvon Streaker87 » 27. August 2010, 17:44

Merkur hat geschrieben:[font=Times New Roman]Nun frage ich mich doch, ob das für den Menschen wirklich so zutrifft? Eigentlich galt der Mensch eben nicht als eusozial, weil da normalerweise kein Individuum [/font][font=Times New Roman]sein Fortpflanzungspotential einschränken muss[/font][font=Times New Roman] um den Nachwuchs anderer Menschen aufzuziehen.[/font]
Offtopic!?:

Vorab: Ich hoffe, ich werde jetzt nicht missverstanden und es fühlt sich keiner auf den Schlips getreten. Aber...

... trifft das auch auf Homosexuelle zu? Oftmals wurde die Stellung von Homosexuellen in der Natur in Frage gestellt, obwohl sie ganz normal mit dem anderen Geschlecht verkehren und Nachwuchs zeugen könnten. In der Natur gibt es nicht "Richtig und Falsch", deswegen hat man homosexuellen Menschen und Tieren nachgesagt, dass auch sie einen Sinn in der Natur haben, z.B. indem sie sensibler agieren und "[font=Times New Roman]den Nachwuchs anderer Menschen aufzuziehen.[/font]".

Ich sehe das mehr von der Naturwissenschaftlichen Seite. Homosexualität ist unter Tieren genauso verbreitet und ist ganz und garnicht abnormal. Ob die Tiere sich "nebenbei" mit andersgeschlechlichen Partner fortpflanzen und Nachwuchs zeugen, weiß ich leider nicht. Der Mensch ist natürlich wieder eine Ausnahme in sich und kann das bewusst (= nicht "instinktiv". Obwohl, der Mensch ist ja auch "nur" ein Tier) selbst entscheiden. Deswegen müssen Schwule und Lesben nicht unbedingt einen Evolutionsnachteil haben.

Um nochmal auf das Zitat von oben zu kommen: Würden sich Homosexuelle strikt nach ihren Gefühlen richten (Ist natürlich eine Definitionssache, auch im Hinblick auf die Ausübung), würden sie keinen Nachwuchs in die Welt setzen und ihr Fortpflanzungspotential einschränken.

Es müssen natürlich noch ganz andere Menschen ihr Potential einschränken.

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