Samenwerking en opoffering komen overal in de natuur voor. Denk aan werkster-bijen die zich opofferen voor hun koningin of aan vogels die hun broertjes en zusjes waarschuwen voor roofdieren, terwijl ze daarmee zelf meer risico lopen om gepakt te worden. Hamilton’s rule (de regel van Hamilton), geïntroduceerd in de jaren zestig, laat zien waarom het soms loont om anderen te helpen, zelfs als dat ten koste gaat van jezelf.

Niet één enkele regel

Het idee is dat we zijn eerder geneigd zijn ons op te offeren voor familie, omdat dit de overlevingskansen van familieleden – en daarmee de overleving van onze gedeelde genen – bevordert. Hamilton vatte zijn regel in een wiskundige beschrijving die stelt dat dat altruïsme kan evolueren wanneer de voordelen voor anderen, vermenigvuldigd met hoe nauw ze aan jou verwant zijn, zwaarder wegen dan de kosten (het verlies aan biologische fitness) voor jezelf.  

‘Jarenlang ging het debat over de vraag of de regel universeel is’, vertelt Van Veelen. ‘Ik laat zien dat het niet om één enkele regel gaat, maar juist om veel verschillende versies die in uiteenlopende situaties werken. Dat betekent dat beide kanten van het debat deels gelijk hadden.’

Jarenlang debat

Sinds de introductie zijn wetenschappers het echter oneens over hoe algemeen geldend Hamilton’s rule werkelijk is. Sommige wetenschappers stellen dat de regel bijna nooit van toepassing is, terwijl anderen betogen dat de regel net zo breed en fundamenteel geldt als het fenomeen natuurlijke selectie. Door de wiskunde achter de regel van Hamilton opnieuw uit te werken, laat Van Veelen in zijn nieuwe studie zien dat een regel die beschrijft wanneer er wel of niet gekozen wordt voor altruïsme, niet uit slechts één formule kan bestaan. Door een algemene versie van Hamilton’s rule te formuleren ontstaat er ruimte voor een grote variëteit aan manieren waarop de fitness van een individu kan afhangen van het sociale gedrag van zichzelf en van anderen. Hiermee geeft Van Veelen een versie van Hamilton’s rule voor elke biologische realiteit.

Een nieuwe wiskundige basis

De sleutel tot de ontdekking van Van Veelen is een generalisatie van de Price equation (de vergelijking van Price), een wiskundige tool. De oorspronkelijke Price-vergelijking beschreef hoe eigenschappen van de ene generatie op de volgende veranderen, maar liet daarbij enkele belangrijke hiaten. De nieuwe versie verbindt de wiskunde opnieuw met de achterliggende statistiek, en laat zien hoe data kunnen helpen selecteren tussen de verschillende manieren waarop eigenschappen de fitness beïnvloeden. Ieder van die manieren gaat gepaard met een eigen versie van de Price-vergelijking.

De echte vraag

Het nieuwe perspectief maakt duidelijk dat de klassieke regel van Hamilton uitsluitend geldt in het eenvoudigste geval. Complexere varianten kunnen een verklaring bieden voor hoe meerdere elkaar beïnvloedende eigenschappen of niet-lineaire effecten een rol spelen. Het is dus niet langer nodig te discussiëren over de vraag of Hamilton’s rule ‘geldig’ is of niet; de echte vraag is: welke versie ervan geldt in welke situatie?

Deze doorbraak kan de manier waarop wetenschappers samenwerking en altruïsme in de natuur bestuderen gaan veranderen. In plaats van te vragen of de Hamilton’s rule waar is bij een bepaalde soort, kunnen onderzoekers zich nu richten op het vaststellen welke versie van de regel het beste past bij hun data. Deze verschuiving kan onderzoek naar sociaal gedrag veel duidelijker maken, ongeacht of wetenschappers kijken naar microben die samenwerken, vogels die voedsel delen, of mensen die een vreemde helpen.

Nieuwe deuren gaan open

De studie biedt wat Van Veelen een ‘constructieve oplossing’ noemt voor een decennialang debat. ‘Mijn bevindingen beëindigen niet alleen het debat,’ zegt hij. ‘Het geeft ons ook een krachtiger kader om in de toekomst te gebruiken. Samenwerking is overal in de natuur te vinden, en nu hebben we een duidelijker beeld van de vele manieren waarop evolutie dit tot stand kan brengen.’

Door een van de grootste theoretische twistpunten in de evolutiebiologie op te lossen, opent het nieuwe onderzoek de deur naar preciezer en praktischer onderzoek. Van Veelen: ‘Het benadrukt de flexibiliteit van evolutie en laat zien dat samenwerking geen mysterie is – het kan worden verklaard, maar de verklaring hangt af van de details van elk geval. Met andere woorden: er is niet één enkel pad naar samenwerking in de evolutie. Er zijn er vele – en nu hebben we eindelijk een kaart.’

Publicatiegegevens

Matthijs van Veelen: ‘The general version of Hamilton’s rule’, in eLife (12 september 2025). https://doi.org/10.7554/eLife.105065.2