1970 년대 학부생 인 Joan Strassmann은 짧은 이야기를 쓰고 멘토 사무실, 사회 생물 학자 Dick Alexander의 사무실로 포위 공격 사이에서 시간을 나누었습니다. 2 년 동안, 그녀는 매주 금요일마다 그와 만나 연구에 대해 논의했다고 주장했다. 그녀는“그는 나에게 많은 독서를 줄 것입니다.”라고 그녀는 회상했다. 나는 밤낮으로 그것을 끝내기 위해 일할 것입니다. 아마도 이것은 그의 전략 일 것입니다. 아마도 그는 내가 취소되기를 바라고 있었을 것입니다.” 그러나 그 강렬한 초점은 사회 곤충에 대한 선구적인 연구의 특징 중 하나가되었습니다. 
텍사스 대학교의 대학원에서 오스틴 (Austin)은 메인 캠퍼스 근처의 트랙터에서 번성하는 둥지로 시작하여 계층 적 식민지에 사는 말벌을 공부하기 시작했습니다. 세인트 루이스에있는 워싱턴 대학교 (Washington University)의 스트라스 만 (Strassmann)은“저는 그라운드 다람쥐와 같은 다른 사회 유기체를 실제로 일할 계획이었습니다. "모두가 실제로 말벌이 겁에 질렸다는 것을 알고있었습니다." 그러나 감히, 그녀와 친구는 헛간에 모험을 떠나 각각의 말벌을 다른 식민지로 페인트하여 곤충 식민지의 사회적 역학을 연구하기위한 표준 준비입니다. 그런 다음 그녀는 방금 그들을보기 시작했습니다. 그리고 그들을보고 있습니다.
그녀는 좋은 회사에있었습니다. 협동 식민지에 사는 곤충 (개미, 흰개미 및 일부 말벌과 꿀벌)은 진화론적인 수수께끼를 만들기 때문에 1 세기 이상 과학자들을 매료시켰다. 다윈은 자신의 삶의 방식을 그의 아이디어에 대한 도전으로 보았다. 진화론은 각 개인이 그 특성을 전달하기 위해 싸울 것이라고 예측하는 것으로 보이지만, 식민지에서는 매우 적은 수의 곤충만이 실제로 퀸즈와 동료들과 동일합니다. 나머지는 유전자 풀에 기여할 기회를 포기하여 다른 사람들의 자손을 돌 보았습니다. eusociality로 알려진이 라이프 스타일이 어떻게 진화 할 수 있었습니까? 현대 노동자 꿀벌이나 말벌의 조상들이 자율성을 포기하는 것이 어떻게 합리적 일 수 있습니까? 생물학적으로 불가능한 것 같습니다.
Strassmann이 대학에있을 때 바로 바로 생물 학자들은 사회 곤충이 어떻게 진화론의 틀에 어떻게 맞출 수 있는지 이해하기 시작했습니다. 중학 논문에서, W.D. Hamilton은 충분한 유전자를 공유하는 밀접하게 관련된 개인에서 협력이 의미가 있다고 제안했다. 처녀 조절 도우미가있는 꿀벌이 그렇지 않은 것보다 두 배나 많은 자손을 생산한다면, 그 배열은 비록 생산 비 조수에게 진화론 적 의미가 있으며, 이는 간접적으로 유전자를 전달하고 있습니다. 그러나 관련성이 감소함에 따라 그 혜택이 줄어들므로 가까운 친척들 사이에서만 eusociality가 발생할 것입니다.
Strassmann은 트랙터 쉐드 말벌에서 해밀턴의 아이디어에 대한 명확한 증거를 발견했습니다. 둥지가 파괴되면 회원들은 퀸즈와의 관계 수준을 반영하는 패턴으로 둥지 자매에게 분산됩니다. 각 말벌은 가장 밀접하게 관련된 리더 만 제공합니다. Strassmann은 향후 20 년 동안 남편과 공동 작업자 인 David Queller와 함께 말벌을 계속 공부했으며, 두 사람은 여러 Queens가 통치 할 때 식민지가 어떻게 관련성을 유지하는지, 노동자를 여왕으로 바꾸는 데 필요한 방법을 포함하여 사회 곤충의 행동을 어떻게 형성하는지에 대한 다른 많은 세부 사항을 밝혀 냈습니다.
.그러나 약 17 년 전,이 쌍은 새로운 모델 유기체 인 Amoeba dictyostelium discoideum으로 전환하기 시작했습니다. . 그들은이 특이한 생물이 협력의 역학에 대한 새로운 통찰력을 제공 할 수 있다고 의심했다. 기아의 순간,이 토양 거주 아메바는 함께 모여 땅 위에 상승하는 탑을 건설하여 포자를 다른 더 친절한 곳으로 분산시킵니다. 그룹의 약 20 %가 몸으로 탑을 건설하기 위해 스스로 희생하고 나머지는 유전자를 퍼 뜨리기 위해 이용합니다.
Quanta Magazine Strassmann과 사회 곤충의 진화, 여왕 말벌의 비밀 생활, 단일 세포 생물로부터의 협력에 대해 배운 것에 대해 이야기했습니다. 인터뷰의 편집 및 응축 버전이 다음과 같습니다.
Quanta Magazine :과학자들이 유사성의 기원에 대해 토론하는 것처럼 사회 말벌을 연구하기 시작했습니다. 그게 어땠나요?
Joan Strassmann :정말 흥미 진진한 시간이었습니다. W.D. Hamilton의 논문은 1964 년에 나왔지만 대학에있을 때 70 년대 초까지는 정말 감사하지 않았습니다. 그는 포괄적 인 피트니스라는 프레임 워크를 설명했다. 궁극적으로, 그것은 다음 세대에서 유전자의 표현에 대한 개인의 행동의 척도입니다.
친척들은 유전자를 당신과 공유하기 때문에 도움을 줄 것입니다. 그러나 그렇게 간단하지는 않습니다. 사람들은 종종 당신이 항상 사촌보다 형제 자매를 도울 수있는 것처럼 행동하지만 비용과 혜택은 정말 중요합니다. 예를 들어, 당신은 도움의 결과로 자손 수의 두 배 이상이 두 배 이상 없다면 유전자의 절반을 공유하는 자매를 도울 수 없습니다.
.관련성은 분자 기술로 쉽게 평가할 수 있습니다. 그러나 비용과 혜택을 평가하려면 자연 서식지에서 개인의 생물학을 실제로 이해해야합니다. Dave와 나는 두 가지 주요 혜택을 배치하는 종이가 있습니다. 사회 곤충이 힘을 합쳐서 얻을 수 있습니다. Fortress Defense, 두 사람보다 더 잘 보호 할 수 있습니다. 특히 작은 개구부가있는 둥지에 사는 경우; 생명 보험, 당신 중 한 사람이 죽으면 다른 사람은 아기의 생존을 보장합니다. 요새 방어와 생명 보험은 협력이 사회 곤충에 도움이 될 수있는 두 가지 주요 이유입니다.
eusocial이되기 쉽게하는 행동이나 특성이 있습니까?
예 - 실제로 잘 알려져 있습니다. 사회 곤충의 조상은 기생 말벌입니다. 기생충으로서, 당신은 당신이 그것을 죽일 때까지 호스트를 아프게하고 싶지 않기 때문에,이 말벌은 유충으로 똥을 내지 않습니다. 그들은 단지 그것을 붙잡고 있습니다. 사회 곤충과 마찬가지로 똑같이 - 당신은 정말 둥지에서 똥을 먹고 싶지 않습니다. 사회 유기체에서 똥을 통제하는 방법 정말 중요한 질문입니다.
그런 다음 모성 치료가 있습니다. 독방 말벌은 먹이를 마비시키고 계란을 깔아 자손을 제공합니다. eusociality의 진화의 다음 단계는 딸들이 엄마와 함께 머물면서 더 많은 아기를 돕는다는 것입니다. 이것은 삶의 보험 또는 요새 방어 이유를위한 것일 수 있습니다. 말이됩니다.
한동안 사람들은 eusociality가 관련없는 개인의 집계에서 순전히 발생할 수 있다고 생각했습니다. 많은 말벌 종이 집합에 함께 둥지를 틀고 있습니다. 스트림과 모래 언덕과 많은 다른 장소에서 은행에서 볼 수 있습니다.
그러나 이러한 집계는 근본적으로 이기적입니다. 떼가 한가운데에있는 말벌은 그 자체로 한 명보다 상처를 입을 가능성이 적습니다. 그 집계 절대 유사성으로 이어집니다. 당신은 딸들이 엄마와 함께 머무는 자족 경로라고 부르는 것을 통해서만 eusociality를 얻습니다. 그래서 그들은 이미 매우 관련이 있습니다.
.당신은 단일 세포 생물을 위해 말벌을 포기했습니다. 그것은 큰 점프입니다. 대부분의 사람들은 모델 유기체를 바꾸지 않습니다
그것은 일종의 미친 일이었습니다. 특히 우리가 토스카나에서 말벌을 공부했기 때문에. 우리는 이탈리아어를 알고, 이탈리아어로 강의를했으며, 거기에 정말 좋은 친구가 많이 있습니다 ... 예. 미쳤어!
아메바는 당신이 변화하기 위해 정말 놀라운 일을 해왔을 것입니다.
.모든 사회적 전용 사람들은 dictyostelium 에 대해 알고 있습니다 독방 단계와 사회 무대가 있기 때문입니다. 단일 세포는 engulfment에 의해 박테리아를 먹고, 토양에 살고 있습니다. 그러나 그들이 굶주릴 때, 그들은 빛을 향해 기어 다니며 결국 과일 신체라고 불리는 구조로 합쳐지는 다세포 몸체를 형성하고 형성합니다. 세포의 약 20 %가 줄기를 형성합니다. 다른 것들은 상단까지 흘러 가서 포자를 형성 한 후 분산됩니다. 개념적으로, 이것은 사회적으로 가득한 식민지와 유사하게 볼 수 있습니다. 줄기는 노동자입니다. 재생산은 없지만 포자의 분산을 향상 시킨다고 생각합니다.
그러나 dictyostelium 다세포 신체의 세포는 모두 유 전적으로 동일하지 않으며 공통점이없는 다른 사람들을 위해 스스로를 희생하고 있습니까? 당신은 내가 당신에게 그룹 그룹이 어머니와 어머니와 함께 머무르는 것의 유일한 방법은 당신에게 어떻게 말했는지 알고 있습니까? 당신이 집계에서 eusociality를 얻을 것이라는 생각은 정말 잘못된 것 같습니다. 거기에는 갈등이 너무 많아야합니다. 누가 죽을 것인가, 누가 포자가 될 것인지 등. 물어볼 몇 가지 명백한 질문이있었습니다.
1998 년 과학자들은 Dictyostelium을 시퀀싱했습니다 게놈이지만 아직 출판되지 않았습니다. 우리는 관련성 분석을 위해 그것을 약탈 할 수 있다는 것을 알고있었습니다. Dave와 나는 우리가 느꼈던 지점에 도달했습니다.“와, 우리는 이것에 대해 생각했습니다. 누군가가 우리 대신에 이것을하는 경우 젠장 바보처럼 느낄 것입니다.”
.그래서 당신은 무엇을 했습니까?
나는 인터넷을 타고 dictyostelium이 있음을 발견했다. 이메일 목록. 방금 질문을 게시하기 시작했습니다. 나는 두 개의 다른 균주가 여전히 결실 몸을 형성 할 것인지 알고 싶었습니다.
Quanta Magazine의 Whitney Curtis
비디오 : Strassmann은 사회적 아메바 연구의 이점을 설명합니다.
우리가 한 첫 번째 연구에서, 우리는 서로 다른 균주가 섞여서 속임수를 앓고 있음을 발견했습니다. 두 개의 다른 균주는 포자와 줄기에 동등하게 기여하지 않습니다. 그들 중 하나는 다른 것을 활용하고 있습니다. 그래서 이것은 사회 유기체를 보는 좋은 방법입니다.
왜 좋은 모델이됩니까?
갈등이 있기 때문에 - 사회적 경쟁.
사회 유기체에서 갈등이 어떻게 통제되는지는 진화 연구의 주요 주제입니다. eusocial 유기체에서는 갈등을 통제합니다. 예를 들어, 누가 누구에게 길을 줄 수 있는지 분명하게하는 카스트를 통해 - 그들이 함께 살 수 있습니다.
dicty, 어떤 사람들은 다른 사람들을 이용하는 곳에서, 우리는이 형태의 사회성이 지속될 수 있도록 갈등을 어떻게 관리하는지에 대한 질문을 할 수 있습니다.
dicty 을 만든 이유 우리가“왜?”라고 물을 수 있다는 것이 정말 매력적이었습니다. 우리는 유전자를 제압하고 세포 생물 학자들이하는 모든 일을 할 수 있기 때문에 기계적인 수준에서. 그것은 우리에게 매우 흥분했습니다. 정말 훌륭했습니다. 우리는 비활성화되면 dicty 을 유발할 100 개가 넘는 유전자가 있음을 발견했습니다. 예를 들어 속임수를 시작하기 시작합니다. 그것은 dicty 의 사회성의 유전학을 시사한다 복잡합니다.
그리고 우리는 지금 박테리아로 이사하고 있습니다. 우리는 박테리아와 dicty 사이의 미친 관계를 발견했습니다 :예를 들어, dictyostelium 실제로 자신의 소비를 위해 농장 박테리아로 보입니다! 그래서 우리는 말벌을 전혀 일하지 않습니다. 슬프지만 사실입니다.
이제 유기체라는 것이 무엇을 의미하는지 정의하려고합니까?
우리는 유기체를 만드는 실제 주요 특성을 정의하는 것이 결코 제대로 이루어지지 않았다고 생각합니다. 사람들은“유전자 균일 성”,“모두 연결된”및“단일 세포 병목 현상”요구 사항을 제안했습니다. 이는 유기체가 단일 세포 인 단계가 있음을 의미합니다.
.예를 들어 식물에는 단일 세포 병목 현상이 없습니다. dicty 작업 , 당신은 대부분의 생물 학자들이 얼마나 좁은 지 알고 있습니다. 그들은 매우 적은 유기체에 의해 눈을 멀게합니다. 유기체가 무엇인지 생각하고 싶다면 마우스로 시작할 수 없습니다. 할 수 없어요! 당신은 바이오 필름이 유기체입니까? 그렇다면 왜? 그렇지 않다면 왜 그렇지 않습니까?
Dave와 내가 생각해 낸 것 - 그리고 이것은 주로 Dave입니다 - 유기체를 만드는 것은 가장 높은 수준의 협력과 가장 낮은 수준의 갈등이있는 수준이라는 것입니다. 그 부분이 무엇이든간에 대부분 협력 적이며 그곳의 갈등이 통제 되었다면 그것은 유기체입니다. 우리의 계획은 이것에 관한 책을 쓰는 것입니다.
제가 가장 좋아하는 예는 포르투갈의 전쟁입니다. 그들은 그것이 유기체가 아니며, 그것은 많은 작은 유기체의 식민지라고 말합니다. 아니요 - 유기체입니다! 죄송합니다!
