根据群体遗传学的观点，所谓进化指的是种群内不同基因出现频率的变化。一个基因（它所决定的性状）如能增加个体的适应性，能使带有它的后代存活率增加时，这基因在种群中出现的频率便会增加。从表面上看，所谓利他行为似乎有损于个体生存和后代存活。但实际上，利他行为往往反而能使与它有关的基因在群体内出现频率增加并被保存下去。关于这一点可通过考察行为执行者和行为受益者之间的遗传关系加以认识。任何两个个体之间的遗传关系都可用亲缘系数来表示。假设有两个个体，一个是执行者，另一个是受益者。执行者表现某种行为使自身的适应性降低，如子代存活率降低，其损失度为C，受益者因而增加适应性，得益为B。如有一对基因Aa，其中A是决定使执行者表现此种行为的基因，那么基因A在群体内频率的变化情况，和执行者与受益者之间的亲缘系数（r）有关，当 r大于 O/B时，A的频率增加。如图 5－3所示，如果个体有两套染色体，一套来自父方，一套来自母方，那么，个体所含任何一种基因出现在其兄弟姊妹身上的平均概率为 1/2。因此，该个体与其兄弟姊妹之间的亲缘系数（r）为1/2。根据汉密尔顿的说法，个体牺牲自己而能挽救两个以上的兄弟姊妹时，个体的基因（经由兄弟姊妹）得以保存的机会，比个体保全自身而牺牲兄弟姊妹的情况下的机会要大些，所以在这种情况下，牺牲个体是有利的（也就是说，C=1，B＞2，r=1/2＞C/B，表现利他行为的基因出现频率将增加），因而牺牲个体的利他行为符合自然选择的要求。
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