Березовая пяденица

Классическим примером естественного отбора, подтвержденным наблюдениями и экспериментальными данными, служит история с березовой пяденицей, широко распространенной в Англии. В XIX в. многие жители Ашлии занимались ловлей бабочек с таким же рвением, с каким некоторые люди в наши дни собирают марки или монеты, и коллекционеры жадно искали, в частности, редкие экземпляры березовой пяденицы, которые были бы черными; а не серыми. Осматривая коллекции, собранные примерно с 1850 по 1950 гг., биологи обнаружили, что черная форма пяденицы в течение этих ста лет становилась все более обычной, а серая-все более редкой, особенно вблизи промышленных городов.

В чем причина такого изменения? Биологи обратили внимание на то, что эти бабочки днем неподвижно сидят на стволах деревьев, где их серая окраска хорошо сливается с фоном, создаваемым светло-серыми лишайниками, которыми покрыты деревья. Возникло предположение, что увеличение доли черных бабочек было результатом промышленной революции: ог копоти, образующейся при сжигании больших количеств угля, лишайники гибли, а стволы деревьев чернели. На темном фоне серая форма березовой пяденицы стала более заметной для главного врага пядениц-птиц, которым стало легче ее ловить. В этих новых условиях черные бабочки оказались лучше защищенными от голодных птиц (рис. 2.11).

Бернард Кеттлуэлл (Bernard Kettlewell) понял, что этот случай предоставляет великолепную возможность для экспериментального исследования естественного отбора. Он вырастил в лаборатории большое число серых и черных пядениц, пометил их и выпустил на волю в двух местностях: в незафязненной сельской местности, где наблюдателю-человеку было легче разглядеть черную форму, и в загрязненном промышленном районе, г де на почерневших стволах деревьев серая форма была видна лучше. Затем Кеттлуэлл постарался выловить как можно больше своих меченых бабочек. В промышленном районе процент выловленных черных особей был вдвое выше процента серых особей.

но в незагрязненном сельском районе он был вдвое ниже (табл. 2.1). Это соответствовало предсказанию, что вероятность выживания (а следовательно, и поимки) серых бабочек должна быть выше в сельской местности, тогда как у черных бабочек больше шансов выжить вблизи городов.

Таблица 2.1. Численность серой и черной форм березовой пяденицы, выловленных в двух разных районах, в которых были выпушены меченые особи

В этом эксперименте в роли «хищника» выступал человек (тот, кто вылавливал бабочек), однако в обычных условиях люди не представляют серьезной угрозы ни для одной из форм березовой пяденицы. Служит ли дифференциальная покровительственная окраска защитой от истинных хищников, охотящихся на этих бабочек? Чтобы выяснить это, Кеттлуэлл спрятался в укрытии и наблюдал за бабочками, сидящими на стволах деревьев. В одном случае он наблюдал за одинаковым числом серых и черных бабочек в незагрязненной местности. Птицы выловили 164 представителя черной и только 26-серой формы.

Ясно, что в загрязненной местности доживет до половой зрелости и оставит потомство большее число черных, а не серых бабочек. Поскольку окраска у этих бабочек наследуется, в следующем поколении черных бабочек будет пропорционально больше, чем в предыдущем. Иными словами, частота гена черной окраски в популяции с течением времени возрастает, а это и есть эволюция.

Естественный фактор, осуществляющий отбор в данном случае, ясен: в загрязненных районах птицы поедают больший процент бабочек, содержащих ген серой окраски, чем бабочек с геном черной окраски. Естественный отбор

создал популяции этой бабочки, хорошо приспособленные к выживанию в окружающих их средах, популяции, признаки которых изменяются с изменением условий среды.

На основе этих данных мы можем предсказать, что если загрязненность в промышленных районах уменьшится, то черные бабочки станут в них более редкими, а серые-более обычными. И в самом деле, принятый в 1952 г. закон о чистоте воздушного бассейна уменьшил загрязненность воздуха в Англии. Сборы березовой пяденицы, проводившиеся в промышленном Манчестере в годы, последовавшие за 1952 г., свидетельствуют о резком увеличении в популяции этой бабочки доли серых особей за счет черных. Возможность предсказывать таким образом будущие события-самое впечатляющее доказательство, какое только можно привести в пользу научной теории.