Эволюционный вопрос, получивший ответ

Новое исследование, опубликованное в журнале Королевского общества Biology Letters, показывает, что ранние экспериментальные исследования берёзовой пяденицы, которые преподаются многим американским школьникам, «абсолютно верны», как заявил соавтор работы Джеймс Маллет.

Исследование особенно примечательно, потому что разрешает длящиеся десятилетиями споры о том, является ли эта бабочка хорошим примером естественного отбора в действии.

Хотя обычно эти бабочки имеют пёструю чёрно-белую окраску, учёные в Англии во времена королевы Виктории начали наблюдать увеличение численности полностью чёрных особей после начала промышленной революции. Последующие исследования показали, что чёрный цвет давал бабочкам преимущество, так как они лучше маскировались на стволах деревьев, покрытых копотью. Позднее было также установлено, что по мере улучшения качества воздуха эволюция бабочек пошла вспять, и количество чёрных насекомых резко сократилось.

Несмотря на десятилетия исследований, демонстрировавших эволюцию бабочек в ответ на изменения среды, в конце 1990-х годов стали появляться сомнения. Некоторые представители научного сообщества утверждали, что ранние исследования были недостаточно строгими. Эти критические замечания быстро подхватили креационисты и сторонники теории разумного замысла, используя сомнения как доказательство того, что сама теория естественного отбора неверно объясняет наблюдаемую эволюцию.

Новая статья, являющаяся кульминацией масштабного шестилетнего эксперимента покойного Майкла Майеруса, профессора генетики Кембриджского университета, должна окончательно развеять эти сомнения. Результаты показывают, что более тёмные бабочки в среднем подвергаются примерно на 10% большему хищническому давлению со стороны птиц, чем светлые.

«[Повышенный уровень хищничества] показывает смещённое давление отбора против меланистической [более тёмной] разновидности», — пояснил Маллет. — «Птицы просто реже замечали других бабочек, потому что те чрезвычайно хорошо сливались с фоном. Это означает, что естественный отбор благоприятствует более светлым бабочкам. Когда деревья были покрыты копотью, отбор действовал против светлых форм. Теперь, на более светлых деревьях, отбор действует против тёмных форм».

Майерус, который был одним из первых исследователей, поставивших под сомнение ранние работы о берёзовой пяденице, тщательно спланировал и провёл многолетний эксперимент, но умер до того, как смог опубликовать свои выводы.

Методология масштабного исследования:

• Началось с ежегодных измерений популяции бабочек в лесистой местности недалеко от Кембриджского университета.
• На основе этих результатов Майерус выпускал светлых и тёмных бабочек в соотношении, точно соответствующем природному.
• За несколько часов до рассвета бабочек случайным образом выпускали в типичных местах дневного отдыха (стволы деревьев, развилки крупных ветвей).
• После того как насекомые занимали позиции, Майерус в течение двух часов наблюдал за участком, фиксируя, остались ли бабочки на месте или исчезли, будучи съеденными птицами.

На основе этих наблюдений он смог сделать вывод, что в современных условиях с чистой корой деревьев тёмные бабочки сталкиваются с более высоким уровнем хищничества.

«Мы посчитали это исследование невероятно важным, поэтому проанализировали собранные им данные и подготовили их к публикации», — сказал Маллет. — «Это один из крупнейших экспериментов по естественному отбору из когда-либо проводившихся. Он убедительно показывает, что берёзовая пяденица — один из наиболее изученных примеров того, как естественный отбор может вызывать быструю эволюцию».