复杂的协调行为在自然界中司空见惯。鱼群结队，蝗虫成群，角马每年聚集进行世界上最大的迁徙，竹子则大规模开花。
但有群体的地方，通常会有一些个体留在后面——他们被称为独行侠。研究人员倾向于将这些异类视为错误，但一项新研究表明，对于通常聚集在一起形成黏菌的变形虫来说，成为独行侠实际上是可遗传的。
黏菌——在土壤和腐烂的树桩上发现的蠕动团块——以单细胞变形虫群体的形式开始它们的生命。随着它们的分裂，它们吃的细菌最终会耗尽。为了避免饿死，变形虫会进行一个不可思议的把戏：它们聚集在一起形成一个蘑菇状的塔，包括坚硬的茎和菌盖。菌盖顶部的细胞释放出抗饥饿孢子，这些孢子可以通过附着在昆虫身上传播到新的地方。
但并非每个细胞都走社会路线。普林斯顿大学的进化生物学家科丽娜·塔尼塔（Corina Tarnita）在一次研讨会上观看黏菌聚集的视频时，首次注意到了独行侠。她说：“因为[黏菌]具有如此惊人的集体行为，所以每个人都专注于此”，因此视频的分辨率通常太低，无法捕捉到聚集体以外的细胞。但在这个视频中，它们清晰可见。“我震惊于这种惊人的协调过程正在发生，同时，似乎有一些细胞根本没有反应。”
研讨会的发言人将不合群者归因于偶然，但塔尼塔并不满意。她想知道独行侠是否有更深层次的原因——他们是否可能构成黏菌的另一种策略。
可遗传的性状
为了更多地了解这些神秘的独行侠，塔尼塔和她的团队研究了三种不同的社会性变形虫基因品系，观察它们在实验室潮湿培养皿中形成群体。当他们在显微镜下计数细胞时，他们发现每个基因品系都有自己规模一致的独行侠群体，这表明独行侠行为——或者至少是决定是否成为独行侠的倾向——是一种可遗传的性状。他们 上个月在《公共科学图书馆·生物学》杂志上发表了他们的发现。
“有些个体仅仅因为遗传或其他遗传成分，就比其他人更有可能成为独行侠，”塔尼塔实验室的研究生和论文合著者费尔南多·罗西内（Fernando Rossine）说。他补充说，独行侠是可遗传的这一事实意味着它可能受到自然选择的青睐。
这可能看起来有悖常理，因为如果独行侠食物耗尽，它们注定会死亡而无法产生孢子。但如果食物突然回来，独行侠就走运了——它们获得了另一次进食和分裂的机会，它们的后代可以加入未来的聚集体。与此同时，聚集成蘑菇状塔的细胞无法利用食物，因为它们的物理转变阻止了它们进食。
群体行为还有另一个缺点：它容易受到那些不贡献却享受邻居劳动成果的欺骗者的侵害。如果太多欺骗者渗透到群体中，整个社会系统就会崩溃。
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黏菌细胞可以通过 迫使其他细胞加入塔的茎部并抑制它们产生孢子的能力来欺骗，同时自己仍然繁殖。群体也可能被捕食性细胞入侵，这些细胞会吃掉它们的邻居而不是与它们融合。
罗西内说，由于独行侠不受这些欺骗者和捕食者的影响，它们可能充当一种保险政策。“最终，[独行侠行为]赋予整个群体对抗欺骗的弹性。”
保护计划
事实上，塔尼塔认为独行侠的存在可以阐明一个进化生物学家长期以来困惑的问题：合作如何在欺骗者面前持续存在？“独行侠可能是一种非常有趣的方式来拯救社会行为，”她说。“它们保留了其潜力”，因为它们仍然可以产生社会性后代。
研究人员还发现，潜在的独行侠并不是通过抛硬币来决定是否留下来的；相反，这取决于有多少其他细胞加入了社会群体。“它们通过倾听每个人的社交对话而成为独行侠。这是一个社会决定，”塔尼塔说，她看到了这与为遏制冠状病毒传播而发生的普遍社会隔离之间的相似之处。
她说：“现在，我们都是社交独行侠，不是因为我们决定成为内向者，而是因为我们集体决定，目前对社会最好的就是我们保持独行侠的状态。”
