Háromra támadunk! - Együttműködő viselkedés az állatvilágban

Az államalkotó rovarok evolúcióját egy évtizedek óta margón lévő elmélet, a csoportszelekció segítségével érthetjük meg - mutatott rá nemrégiben a Harvard Egyetem egyik tekintélyes biológusa. Ha bebizonyosodik, hogy igaza van, az alapjaiban rengeti meg a jelenlegi közfelfogást az állatok együttműködő viselkedéséről. Cikkünkben ütköztetjük a két oldal érveit, és bemutatjuk az állati kooperáció változatos formáit.

Számos példa van arra az állatvilágban, hogy egy közös cél elérése érdekében az állatok együttműködnek egymással. Közösen építenek búvóhelyet, együtt cserkészik be prédájukat, vigyáznak egymás kicsinyeire. Sok esetben ez az együttműködés egyértelműen előnyös a közös akcióban részt vevő összes egyed számára, nem ritka azonban az sem, hogy egy állat úgy segíti társait, hogy közben magát hátrányos helyzetbe hozza - ezt a viselkedést altruista, önzetlen magatartásnak nevezzük.

Minthogy a klasszikus evolúcióelmélet szerint minden állat alapvető érdeke, hogy saját túléléséért és szaporodásáért küzdjön, az önfeláldozás értelmezése sokáig nehézséget okozott a biológusok számára. A korai etológusok - maga Konrad Lorenz is - a múlt század ötvenes-hatvanas éveiben gyakran úgy érveltek, hogy az altruista viselkedés "a csoport javát szolgálja", a csoportszintű evolúció, általánosan ismert nevén a csoportszelekció így a szociobiológusok (az együtt élő állatok viselkedését vizsgáló kutatók) körében általánosan elfogadott volt. A hatvanas években azonban, legfőképpen Richard Dawkins és Jonh-Maynard Smith kutatásainak eredményeképp, a csoportszelekciónak, úgy tűnt, végleg leáldozott. Helyébe lépett a rokonszelekció, amely az együttműködés hátterében gyakran az állatok rokoni kapcsolatait sejtette.

A csoportszelekció visszavág?

Az altruizmus legszélsőségesebb formáit az államalkotó, úgynevezett euszociális rovarok, méhek, termeszek kolóniáiban találjuk. Az euszocialitás arra utal, hogy a csoport egyes tagjai sterilek, nem vesznek részt a szaporodásban, ehelyett a királynő utódait ápolják. A rokonszelekció elmélete ezt úgy magyarázza, hogy a kolónia tagjai rokonok, így a steril dolgozók saját génjeik másolatait segítik, amikor a testvéreikről gondoskodnak.

A rokonszelekció elmélete negyven éven keresztül háborítatlanul uralkodott, mígnem a világ egyik legismertebb rovarásza és a szociobiológia úttörője, Edward Wilson, a Harvard Egyetem professzora nemrégiben újra fel nem vetette azt, hogy a rovarok evolúcióját a csoportszelekció magyarázza igazán. Érvelése szerint az euszociális fajok - amelyek között találunk emlőst is, pl. a patkányvakondokat (Solenodontidae) - bár viselkedésük és környezeti tényezőik hasonlók, genetikai jellegzetességeik különböznek, az altruizmus pedig meglehetősen ritka közöttük. Ezen kívül Wilson szerint az is ellent mond a rokonszelekciónak, hogy a csoport tagjai nem képesek felismerni legközelebbi rokonaikat. Más evolúcióbiológusok nem osztják a kutató nézeteit. Szerintük, bár önzetlenség a legtöbb esetben csak rokonok között jön létre, ez nem jelenti azt, hogy az összes, rokonok alkotta állati közösségben megjelenik. Felhívják a figyelmet arra is, hogy egyes matematikai modellek egyenesen azt jósolják, hogy az euszociális csoportok tagjai elvesztik képességüket társaik egyedi felismerésére.

Wilson legtöbb kollégája tehát nem osztja elméletét az altruizmus evolúciójáról. A jövőbeli felfedezések talán eldöntik ezt a vitát, ahogy ez a hasonló elméletekkel lenni szokott. Nem kevésbé érdekes elméletek magyarázzák ugyanis az állatvilágban tapasztalt együttműködő magatartásformák más eseteit. A kooperáció talán legelterjedtebb megnyilvánulása maga a csoportos élet. A legtöbb állatfaj - egész életében vagy csak ideiglenesen - fajtársai közelségében él, velük együtt csoportot alkot, a közösség tagjainak viselkedését azonban a csoporton belül is egyéni érdekeik határozzák meg.

A bőség zavara

A csoportok létrejöttének egyik leggyakoribb oka a ragadozók elleni védekezés. Már Niko Tinbergen, az egyik első etológus és munkatársai kimutatták az 1950-es években, hogy az egymástól távol röpködő seregélyek azonnal összetömörülnek, és sűrű rajban repülnek tovább, ha egy ragadozó madarat, például sólymot vesznek észre. E viselkedés hátterében részben a legelemibb "valószínűségszámítás" húzódik meg. Képzeljünk el egy éhes ragadozót, amelyik prédára lesve portyázik a szavannán. Ha egy olyan gnúval találkozik, amelyik egyedül legel, biztosan őt cserkészi be, és minthogy nem kell semmi másra figyelnie, jó eséllyel el is kapja. Sokkal gyakoribb eset azonban, hogy a gnúk több ezer tagot számláló csordákban legelnek. Ha egy ezerfős csoporttal számolunk, az egyes állatok átlagos veszélyeztetettsége ezredrészére csökken. Ezt a jelenséget felhígulási effektusnak hívjuk. Minthogy a csoport szélén elhelyezkedő állatok kockázata nagyobb, nem meglepő hát, hogy a legtöbb állat a raj közepe felé igyekszik, így állandó centripetális mozgás alakul ki a csoportban. Az etológusok ezt a típusú csoportosulást találóan az önző bandának nevezik. Az önző banda-hipotézis sok halraj szerveződését is megmagyarázza. A halak állandó, pontosan szinkronizált mozgása, és csillogó, irizáló pikkelyeik azt a képzetet is kelthetik a ragadozóban, mintha egyetlen nagy állattal lenne dolga, és ez megzavarhatja viselkedését.

Ha kooperatívan vadásznak, az oroszlánoknak osztozniuk kell a prédán a többiekkel, és meg is sérülhetnek, amikor egyszerre vetik rá magukat az áldozatra

A csoportosan menekülő prédaállatok közül a ragadozók sokkal nehezebben kapnak el egy állatot, így azoknak több esélyük marad a megmenekülésre. A ragadozó madarak általában meg sem próbálnak berepülni egy madárraj sűrűjébe, hiszen a madarakkal való ütközések során a súlyos sérülést kockáztatnák. Predációs (zsákmányszerző) stratégiájuk ezért az egyedülálló állatok becserkészésére épül. Először igyekeznek felbontani a csoport egységét, a leszakadó egyedeket pedig üldözőbe veszik. A sikeres zsákmányoláshoz elengedhetetlen ugyanis az, hogy egyetlen állat mozgását legyenek képesek hosszan követni.

Egységben az erő

Nemcsak a ragadozók ellen védekezni igyekvő zsákmányállatok, de maguk a predátorok is gyakran együttműködnek a nagyobb vadászzsákmány érdekében. Talán az oroszlánok predációs viselkedése a leghíresebb az összes kooperatív ragadozó közül. Az oroszlánok közül a nőstények vadásznak gyakrabban, az a közvélekedés azonban, miszerint a hímek egyáltalán nem vesznek részt a préda elejtésében, téves. Minthogy a közös vadászat veszélyeket is rejthet magában - könnyen megsérülhetnek, amikor többen vetik rá magukat a zsákmányra - az együttműködés csak akkor kifizetődő számukra, ha többet nyernek, mint amennyit veszítenek vele, ha egyedül nem lennének sikeresek, amikor nagytestű állatot, például bivalyt kell becserkészniük. A kooperáció alapja a bekerítés. A csoport egyes tagjai a kiszemelt prédák mögé kerülnek, a többiek pedig legyező alakban szétnyílva előröl közelítik meg a csordát. Amint azok menekülni kezdenek, a lesben várakozó oroszlánok is támadásba lendülnek.

Vadászó rokonaink

Bár talán kevéssé ismert, a legkifinomultabb együttműködő zsákmányszerző taktikát nem az oroszlánoknál, hanem közeli rokonainknál, a csimpánzoknál találjuk. Az 1960-as évekig úgy gondolták, hogy a csimpánzok szinte kizárólag gyümölcsöket és más növényi táplálékot fogyasztanak. Jane Goodall angol primatológus (főemlős kutatató) írta le először zsákmányszerző viselkedésüket. Bár a csimpánzok egyedül is vadásznak néha, általában tíz hím, nőstény és kicsinyeik együtt, összehangoltan vadászik kisebb testű, például kolobusz majmokra. A vadászcsapat egyes tagjai a földön, mások a lombkoronaszinten haladva követik, űzik prédájukat. Eközben társaik, kiszámítva a kisebb majmok valószínű mozgásirányát, úgy helyezkednek, hogy a menekülő majmok éppen karmaikba rohanjanak. Talán még ennél is érdekesebb az, hogy a különböző csimpánzhordák zsákmányszerző viselkedése jellegzetes különbségeket mutat - sok kutató szerint ezek, a különböző állati kultúrákra jellemző elemek szociális (társaktól való) tanulás útján adódnak át a csoport tagjai között generációról generációra, így rögzülnek az egymástól távol élő populációk szokásai közti különbözőségek.

A kifinomult kooperáció nagyfokú gondolkodásbeli, kognitív képességeket feltételez. Nem csak a préda mozgását és jövőbeli viselkedését kell elképzelni, hanem többi vadász magatartását is figyelembe kell venniük a ragadozóknak. Így nem meglepő, hogy az igen kifinomult szociális intelligenciával rendelkező delfinek is együttműködnek társaikkal az élelemszerzés közben (a delfinek viselkedéséről lásd korábbi cikkünket: Viszlát és kösz a halakat! - Mítoszok és valóság a delfinek intelligenciájáról). Kelly Benoit-Bird az Oregoni Állami Egyetem kutatója és munkatársa Hawaii partjai mentén hosszú évek óta kutatják a trópusi delfin (Stenella longirostris) csoportjait. Megfigyelték, hogy halászat közben 16-24 egyed működik együtt a halak összeterelésében. A halrajt körbe úszva egyre kisebb helyre terelik össze őket, mígnem olyan sűrű haltömeg keletkezik, amelyből könnyedén kaphatnak ki egyet-egyet.

A delfinek fel tudják mérni társaik (és az ember) szándékait, motivációit

Az emlősöknél a vadászatban, illetve a ragadozók elleni védekezésben sokkal gyakoribb a kooperáció, mint szexuális viselkedésükben, de a delfineket vizsgálva erre is találtak példát. A delfinhímek az udvarlás helyett általában más stratégiát választanak a nőstények megszerzésére. Néhány hím szövetséget, koalíciót alkot, és együttes erővel szó szerint elragadnak egy nőstényt és kényszerítik a párzásra (lásd A tíz legfurcsább párzás az állatvilágban című cikkünket). Eközben együttműködnek egymással, viselkedésük összehangoltságán múlik ugyanis sikerességük, hiszen folyamatos versenyben állnak más hím koalíciókkal.

Tied a méz, enyém a lárva

Bár a legtöbb együttműködő viselkedés azonos fajú állatok között jön létre, szép számmal találunk olyan eseteket is, amikor különböző fajokhoz tartozó állatok kooperálnak. Az Afrikában élő feketetorkú mézkalauz madár, amelynek tudományos neve (Indicator indicator) is életmódjára utal, méhlárvákkal táplálkozik. Minthogy a lárvák a méhkaptár biztonságos mélyén növekednek, egyedül nem képes hozzájuk férni. A mézkalauz madár mégis gyakran hozzájut kedvenc táplálékához, ebben pedig a méhészborz segít neki. A borz különösen érzékennyé vált a mézkalauz madár hangjelzéseire, amely a levegőből sokkal könnyebben észreveszi a méhkaptárakat. Amint felfedez egy kaptárt, jelez a méhészborznak, amely felmászik a fára és összetöri a fészket. Együttműködésük mindkét fél megelégedésére szolgál, hiszen a borz a mézet eszi meg, a madár pedig a lárvákat. A mézkalauz madár "segítőkészsége" nem korlátozódik a méhészborzra, egyes leírások szerint alkalmanként az embereket is a kaptárokhoz vezeti.

Kutya-ember barátsága

A fajok közötti (interspecifikus) kooperáció talán az ember és a vele több tízezer éve együtt élő kutya viszonyában teljesedett ki leginkább. Ennek az együttműködésnek egyik legtanulságosabb példája a vak emberek és vezető kutyáik kapcsolata. Az ELTE Etológia Tanszékén Dóka Antal vezetésével már évek óta vizsgálják ezt a finoman szabályozott kooperációt. A kutya kiképzése során képes megtanulni azt, hogy az utcán nem csak saját testméreteire, de gazdája magasságára is figyelnie kell, mintegy kiterjeszti rá is testképét, ezért csak olyan nyílásokon megy keresztül, ahol elfér az ember is. A kooperáció gördülékenysége az irányítás dinamikus átvételén és átadásán alapul. Természetesen alapvetően az ember irányítja a kutya mozgását, ő dönti el, hogy hova menjenek, az olyan helyzetekben azonban, amikor valamilyen látható akadály gátolja útjukat, és az ember ezt nem láthatja, a kutya gyakran úgy dönt, hogy átveszi az irányítást, és átmenetileg nem engedelmeskedik az ember utasításainak.

A fajok közötti kooperáció különleges példája: keresőkutyával ellenőrzik egy siíta muzulmán gyászmenet útvonalát a pakisztáni Quettában

Egy alkalommal, amikor a kutatók egy vak embert kísértek, a gazda arra utasította kutyáját, hogy keljenek át egy úton. Az úttesten egy mély pocsolya terült el, a kutya pedig körbevitte az embert a pocsolya mellett. Minthogy a gazda nem tudhatta, hogy ott akadály volt az úton, megszidta a kutyát, és utasította, hogy újra, egyenesen keljenek át. A kutya ez alkalommal engedelmeskedett, a gazda pedig csakhamar észrevette a pocsolyát. Megértve a kutya előző viselkedését, bocsánatot kért tőle, amely nagy jutalom a kutyák számára. Ez akár meg is erősíthette volna a kutya helytelen viselkedését, a következő alkalommal azonban egy hasonló pocsolyánál újra megkerülte az emberrel együtt az akadályt. A kutatók ebből arra következettek, hogy a kutya nem csak a pozitív megerősítéssel kiemelt magatartásformát ismétli, hanem bizonyos mértékig képes belátni, hogy az ember csökkent mennyiségű információval rendelkezik a külvilágról, és az ő feladata a gazdája által vétett hibák kijavítása.

Felhasznált irodalom

Benoit-Bird, K. & Au, W. 2003. Hawaiian spinner dolphins aggregate midwater food resources through cooperative foraging. Acoustical Society of America Journal, Vol. 114, Issue 4. pp. 2300
Csányi, V. 1994. Etológia. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó
Dugatkin, L. A. 1997. Cooperation among animals. New York: Oxford Univ Press
Fanelli, D. 2008. Altruism is no family matter. New Scientist, 18 January, 2008, p. 6
Tinbergen, N. 1951. The study of instinct. London: Oxford University Press
Wilson, E. O. 2008. One Giant Leap: How Insects Achieved Altruism and Colonial Life. Bioscience, 58, 17-27.