工蟻愛妹妹勝過疼女兒 | 環境資訊中心
自然書寫

工蟻愛妹妹勝過疼女兒

2010年05月30日
作者:楊家旺

 

愛德華.拉森(Edward J. Larson)所寫的《雀鳥、果蠅與上帝》,談演化的歷史。其中有一段故事令我印象深刻,看一次就永遠忘不了。大意是說威爾森(E. O. Wilson)在1965年,於火車上第一次讀到漢彌爾頓(W. D. Hamilton)在前一年所寫的,關於親緣選擇(kin selection)的論文時,本來是出於偶然的興趣,並不刻意,但是讀著讀著,竟生出「挫敗與憤怒」感,最後卻「對其完全信服」。他「自認算得上是社會昆蟲的世界權威」,「不認為有其他人能解釋牠們的起源,更何況以如此清晰的方式。」

威爾森所說的是漢彌爾頓竟能以非常簡單的數學,解釋工蟻為什麼願意犧牲自己的生殖機會,而選擇去照顧弟妹的利他行為。因為,從演化的角度來看,愈優勢、存活率愈高的物種,她們所生下的後代,因為具備了父母的優勢、高存活率基因,自然也會有較高的存活機會。但奇怪的是,在昆蟲界極為強勢與優勢的螞蟻族群,其工蟻(雌性)竟願意放棄自身的生殖機會而去幫助母親照顧子女(也就是自己弟妹)?矛盾之處在於,如果這是優勢,那麼具備這樣優勢的工蟻卻不生殖,到底要如何把這優勢傳衍下去呢?

如果說,某一生物具備優秀的能力,通過物競天擇的考驗,並符合適者生存的條件,但是卻無法繁衍後代,那麼,優秀的基因在生命長河裏是沒有適存意義的,因為適者生存的基因並沒有傳下去。當然,一般而言,任一存在的物種都是繼承上一代的基因而來到這世上的(除非是從石頭蹦出來的),在這種狀況下,存活的,較具競爭力的父母,生產的下一代也多是具有高存活率和高競爭力的特色,如此一代代在天擇的選汰下,優勢基因便被留存、傳衍下來。但是工蟻卻不是這麼回事,她們照顧弟妹,再怎麼優勢、具競爭力,也無法將自己的基因傳衍下去,這實在是個謎了。此謎之難解,即使連世界級的螞蟻權威E. O. Wilson也沒有一個能說服自己的好解釋。

不過,漢彌爾頓竟提出了一個看法,根據簡單的數學邏輯,輕易就說服了威爾森,或者說,輕易地說服了多數科學家。他依據螞蟻特殊的雌性雙套染色體和雄性單套染色體,計算出父母兄弟姊妹間的親緣關係,進而解釋為什麼工蟻願意放棄自己的生殖機會,願意「利他」地照顧母親的子女而非自己的子女。

舉例來說,假設蟻后的雙套染色體是AB,雄蟻(蟻父)的單套染色體是C。則生下的工蟻(雌蟻),也就是受精卵,就會是雙套染色體的AC或BC。無論是女兒AC或女兒BC,和蟻后的AB或蟻父的C相比較,都是1/2相似。但是,女兒和女兒之間就不是這麼一回事了。任舉一種女兒的染色體來看,比如大女兒是AC,那麼母親再生下的二女兒染色體配對可能是AC或BC。則大女兒AC和二女兒AC的相似度是1;另一種情形則是大女兒AC和二女兒BC的相似度是1/2。兩種組合相加除以二,即(1+1/2)÷2=3/4。哇!姊妹間的3/4相似度大於母女間的1/2相似度,也就是說,就基因相似比率的角度來看,姊妹的親緣關係比母女間的親緣關係還親,這麼一來,照顧妹妹當然比照顧女兒來得划算,因為妹妹比女兒更能夠反應自己的基因,也就是說,妹妹比女兒更像自己,妹妹才是自己最佳的基因代言人,女兒反倒沒那麼親了。

漢彌爾頓的親緣選擇理論確實滿有趣的。不過,更令我感興趣且印象深刻的反倒是威爾森形容自己如何接受漢彌爾頓親緣選擇理論的這一段故事。一位螞蟻權威,講述一段很生活、很個人的小故事,卻無形中非常強而有力地將漢彌爾頓的理論推上了容易被看見的位置。這大概是威爾森個人獨特的「演說」或「書寫」能力吧!他總是能夠以淺顯易懂的方式,讓社會大眾明白並接受他所強調的論點。在生態保育上,他會有今天的地位,被這麼多人尊敬,且他的文字與觀念會如此常被提及、被引用,原因大概出於此吧!