Evolutie en samenwerking

Gijsbert Werner MSc.
Promovendus Departement Dierecologie
Vrije Universiteit Amsterdam

Evolutie van samenwerking

Hoewel traditioneel bekender uit vakgebieden als de economie en de politicologie, houdt het onstaan van samenwerking ook in de biologie de gemoederen bezig. De natuur staat bol van de samenwerkingsverbanden, binnnen én tussen soorten. Stokstaartjes waarschuwen luid voor naderende roofdieren en vergroten daarmee de kans zelf slachtoffer te worden. Planten en schimmels wisselen voedingstoffen uit die de partner, op een zogeheten ‘biologische markt’. Bacteriën scheiden gezamenlijk speciale moleculen uit om ijzer te binden, broodnodig voor bacteriële groei.

Vanuit een evolutionair oogpunt zijn veel van dergelijke verschijnselen op het eerste gezicht een raadsel. Want waarom zou je eigenlijk meedoen, als je ook anderen voor de kosten kan laten opdraaien? Voor een bacteriële gemeenschap zijn ijzerbindende moleculen een publiek goed: iederen profiteert ervan, terwijl individuën de productiekosten dragen. Waarom dan niet parasiteren op de samenleving?

Er is een groot aantal theoretische oplossingen voor dergelijke problemen. Zo zou samenwerking verklaard kunnen worden als het vooral gericht is op nauwe verwanten, of als groepen onder grote externe druk staan en conflicten binnen de groep onderdrukt worden. Minimalisatie van de genetische diversiteit tussen samenwerkers, straffen voor defectors of juist beloningen voor samenwerkers, alleen samenwerken met andere samenwerkers op basis van wederkerigheid en directe hormonale manipulatie zijn slechts enkele van de vele mechanismen die zijn voorgesteld om het probleem van samenwerking op te lossen. In 2005 noemde het Amerikaanse tijdschrift Science de evolutie van samenwerkingsgedrag dan ook één van de grote openstaande wetenschappelijke vragen.

Recentelijk beginnen evolutiebiologien inzicht te krijgen in hoe belangrijk dergelijke mechanismen nu daadwerkelijk zijn in verschillende samenlevingen. Zo weten we sinds dit jaar dat de biologische markt tussen sommige schimmels en planten stabiel blijft doordat beide partners direct reageren op een verminderde samenwerking van de andere partij. Zowel de schimmels als de planten kunnen detecteren welke handelspartner eerlijk teruggeeft in ruil voor geleverde voedingstoffen, en welke louter parasiteert. Vervolgens wordt ervoor gezorgd alleen nog voedingstoffen te dirigeren naar die partners die goede partners zijn gebleken. Een experiment in bacteriële gemeenschappen liet zien dat het ondrukken van onderlinge competitie tussen bacteriën het voordeel van cheating kan wegnemen, en productie van een publiek goed bevordert. In slijmzwammen die als individuële cellen én als een samenwerkingsverband van vele individuën kunnen leven, werd aangetoond dat verwantschap en het beperken van genetische diversiteit binnen een groep cruciaal is voor stabiele samenwerking.

De vraag die Science zeven jaar geleden stelde, begint dus langzaam steeds meer beantwoordt te raken, hoewel een algemeen inzicht in de stabiliteit van samenwerking nog ver weg is. Dat betekent niet dat we biologische samenwerking volledig begrijpen. Waar sommige theoretisch voorspelde mechanismen om samenwerking te behouden inderdaad worden gevonden, en andere discutabeler zijn, weten we nog nauwelijks welke factoren bepalen wat voor mechanismen een rol spelen. Waarom zijn sommige organismen wel in staat tot samenwerking op basis van wederkerigheid, terwijl andere vertrouwen op samenwerking met verwanten, en weer andere op straffen?

We hebben nog slechts een basaal begrip van de omgevingsfactoren, genetische invloeden en mogelijkerwijs historische factoren die dergelijke evolutionaire keuzes bepalen. In het verlengde daarvan ligt een meer toekomstgerichte vraag: in hoeverre zijn biologische samenwerkingsverbanden bestand tegen veranderingen in deze factoren? Juist samenwerkingsverbanden zijn vaak heel specifiek geöptimaliseerd voor omgevingsfactoren als beschikbaarheid van voedingsstoffen. Het is nog een open vraag of biologische samenwerking kwetsbaarder zal blijken voor klimaatverandering en global change, of juist bijdraagt aan de weerstand daartegen.

Recente vooruitgang in de evolutiebiologie van samenwerking laat in ieder geval zien dat ook relatief simpele organismen tot geavanceerde vormen van samenwerking, en bijhorende controlemechanismen, in staat zijn. Maar al te vaak wordt in de economie, sociologie of politicologie (impliciet) verondersteld dat cognitieve vermogens als planning, geheugen en reputatie onmisbaar zijn voor stabiele samenwerking. Het is begrijpelijk dat mensen, als denkende wezens, al snel geneigd zijn dergelijke mechanismen als cruciaal te zien, maar de biologie laat zien dat veel vormen van samenwerking in een samenleving ook prima zonder kunnen. Niet alleen politiek, planning en instituties, maar ook evolutie is prima in staat samenwerking te produceren.

Tegelijkertijd is een waarschuwing op zijn plaats. Biologische voorbeelden van samenwerking worden maar al te vaak aangehaald als bewijs dat het leven, en dus de mens, van nature altruïstisch is. Zo’n interpretatie is te kort door de bocht. Biologische markten en samenwerkingsverbanden zijn dan wel stabiel, dat wil niet zeggen dat ze eerlijk of wenselijk zijn: om zwakke individuën wordt niet snel omgekeken en de uitkomst is niet per se optimaal voor het collectief. Is impliceert niet ought zei Hume al, en hoewel biologische markten en biologische samenwerking wellicht als inspiratie kunnen dienen, zitten juist mensen in de unieke situatie actief in te kunnen grijpen in de uitkomst van evolutie om omgewenste uitkomsten te voorkomen.


Andere bijdragen in Biologie, DNA, Klimaat