العث الفلفل: دراسة حالة الانتقاء الطبيعي

في أوائل الخمسينيات Kettlewell ، وهو طبيب إنجليزي لديه مصلحة في فراشة وجمع العثة ، قررت لدراسة الاختلافات اللون غير المفسر للعثة مكدسة.

أراد Kettlewell فهم الاتجاه الذي لاحظه العلماء وعلماء الطبيعة منذ أوائل القرن التاسع عشر. هذا الاتجاه ، الذي لوحظ في المناطق الصناعية في بريطانيا ، كشف عن وجود عدد من العث المتقطع يتكون بشكل أساسي من أفراد بلون رمادي فاتح - يتكون الآن بشكل أساسي من اللون الرمادي الداكن الأفراد. H.B.D. كان Kettlewell مفتونًا: لماذا حدث هذا الاختلاف في اللون في مجموعة العث؟ لماذا كانت العث الرمادي الداكن أكثر شيوعًا فقط في المناطق الصناعية بينما الرمادي الفاتح العث كانت لا تزال سائدة في المناطق الريفية؟ ماذا تعني هذه الملاحظات؟

للإجابة على هذا السؤال الأول ، بدأ Kettlewell في تصميم العديد من التجارب. افترض أن شيئًا ما في المناطق الصناعية في بريطانيا قد مكن العث الرمادي الداكن من أن تكون أكثر نجاحًا من الأفراد ذوي اللون الرمادي الفاتح. من خلال تحقيقاته ، أثبت Kettlewell أن العث الرمادي الداكن لديه لياقة أكبر (بمعنى أنها أنتجت ، في في المتوسط ​​، ذرية على قيد الحياة أكثر) في المناطق الصناعية من العث الرمادي الفاتح (الذي أنتج في المتوسط ​​عددًا أقل على قيد الحياة النسل). ح.ب.د. كشفت تجارب Kettlewell أنه عن طريق الاندماج بشكل أفضل في بيئتها ، كانت العث الرمادي الداكن أكثر قدرة على تجنب الافتراس بواسطة الطيور. من ناحية أخرى ، كانت العث الرمادي الفاتح أسهل للرؤية والقبض على الطيور.

مرة واحدة HB.D. Kettlewell قد أكمل تجاربه ، ظل السؤال: ما الذي تغير موئل العثة في المناطق الصناعية التي مكنت الأفراد الداكنة اللون من الاندماج في محيطهم أفضل؟ للإجابة على هذا السؤال ، يمكننا أن ننظر إلى تاريخ بريطانيا. في أوائل القرن الثامن عشر ، أصبحت مدينة لندن - مع حقوق الملكية المطورة جيدًا وقوانين براءات الاختراع والحكومة المستقرة - مسقط رأس ثورة صناعية.

أدت التطورات في إنتاج الحديد وتصنيع المحركات البخارية وإنتاج المنسوجات إلى تحفيز العديد من التغيرات الاجتماعية والاقتصادية التي تجاوزت حدود مدينة لندن. غيرت هذه التغييرات طبيعة ما كان في الغالب قوة عاملة زراعية. لقد وفرت إمدادات الفحم الوفيرة في بريطانيا العظمى موارد الطاقة اللازمة لتزويد الصناعات المعدنية والزجاج والسيراميك والخمور سريعة النمو. لان فحم ليس مصدرا للطاقة النظيفة ، حرق حرق صدر كميات هائلة من السخام في الهواء في لندن. استقر السخام كفيلم أسود على المباني والمنازل وحتى الأشجار.

في خضم البيئة الصناعية الحديثة في لندن ، وجدت العثة المتقشرة نفسها في صراع صعب من أجل البقاء. سوت المغلفة وأسود جذوع الأشجار في جميع أنحاء المدينة ، مما أسفر عن قتل الحزاز الذي نما على اللحاء وتحويل جذوع الأشجار من نمط رمادي فاتح منقوش إلى فيلم أسود باهت. العث الرمادي الفاتح المنقوش بالفلفل الذي كان يمتزج مع اللحاء المغطى بالحزاز ، تبرز الآن كأهداف سهلة للطيور والحيوانات المفترسة الأخرى الجائعة.

نظرية الانتقاء الطبيعي يقترح آلية للتطور ويعطينا طريقة لشرح الاختلافات التي نراها في الكائنات الحية والتغيرات الواضحة في السجل الأحفوري. يمكن لعمليات الانتقاء الطبيعية أن تعمل على السكان إما لتقليل التنوع الجيني أو زيادته. تشمل أنواع الانتقاء الطبيعي (المعروف أيضًا باسم استراتيجيات الانتقاء) التي تقلل التنوع الجيني: استقرار الانتقاء والاختيار الاتجاهي.

تتضمن استراتيجيات الاختيار التي تزيد من التنوع الجيني تنوع الاختيار والاختيار المعتمد على التردد وموازنة الاختيار. تعتبر دراسة حالة العثة المفلفل الموصوفة أعلاه مثالًا على الاختيار الاتجاهي: تواتر أصناف الألوان يتغير بشكل كبير في اتجاه أو آخر (أفتح أو أغمق) استجابة للموطن السائد الظروف.