blog

黑白自然选择:工业污染如何改变飞蛾

改变野生动物:本文是关于蜜蜂,昆虫和鱼等关键物种如何应对环境变化以及这对地球其他部分意味着什么的系列文章的一部分。世界在我们周围不断变化。然而,在我们看到它对另一种动物的影响之前,我们可能没有意识到改变的重要性。胡椒蛾总是在进化生物学的史册中占有特殊的位置。它的故事是自然选择的典型例子,也是动物如何作为环境变化指标的典型例子。胡椒蛾遍布欧亚大陆和北美洲,可以是白色或黑色。当黑白变种繁殖时,它们的后代也是黑色或白色(而不是灰色),表明该物种的颜色受孟德尔分离控制。另一个值得注意的事情是,他们的生存往往依赖于他们用伪装欺骗他们的敌人;少年毛毛虫化妆为树枝,而成年飞蛾则融入周围环境。然而,当一个物种依赖于这样的策略时,当世界在没有它们的情况下发生变化时,它们就会变得脆弱。成年胡椒蛾在夜间最活跃,并在白天躲避(或试图隐藏)掠食者。他们隐藏的一个典型的地方是在树上,而更常见的白色变体往往与英国白桦树比黑色桦树更好地融合。在整个工业革命中,人们注意到白蛾变得更加罕见,而黑蛾变得更加普遍。牛津大学的研究员伯纳德·凯特威尔(Bernard Kettlewell)是第一批研究这种令人费解的变化的人之一。他在20世纪50年代进行了一系列优雅的实验,以测试工业化的烟尘和污染是否使黑蛾更容易融入其新近肮脏的环境中,而白蛾不太能够融入其中,更容易被鸟类捕食。 。他进行了一系列的观察,野外工作和鸟类实验,发现他的数据符合他的预测:黑蛾变得更加丰富,因为它们被更好地伪装,并且在烟灰覆盖的地区与鸟类相比,它们的新暴露和脆弱的白人同行。可以理解的是,这组实验成为查尔斯达尔文的经典例子,这是世界各地教师使用的自然选择理论。然而,Kettlewell的其他科学家的有效批判性讨论,实验方法,例如飞蛾很少留下树干以及在实验中使用的非自然数量的飞蛾,被反进化论者利用,他们将鼹鼠变成山脉并成功地怀疑关于他的工作的有效性。其中一位评论家,来自剑桥大学的Michael Majerus在21世纪初进行了一系列的后续研究,以解决他和其他人对Kettlewell工作的批评。与Kettlewell相似,他结合使用了自然历史观察和一系列现场实验,这些实验是有史以来最重要的实验。他的实验是在一个未受污染的地方进行的,这导致人们预测白蛾应该比黑蛾吃得少。他的结果与预期完全一致:黑色飞蛾在干净的森林中比背景匹配的白蛾更常吃。 Majerus的实验解释了他自己和其他民族对Kettlewell工作的批评。在这样做的过程中,他证实了Kettlewell的原始实验并且令人信服地证明了鸟类的捕食是在胡椒蛾中选择颜色变形,而捕食性偏好取决于当地的环境条件。不幸的是,当他在一次会议上展示他的作品时,他没有活着发表这些作品。这项工作由库克及其合着者于2012年出版。他们的作品共同构成了世界上最优雅的自然选择范例。我们将在未来几天内发布这一系列的更多文章。

查看所有