研究证实了“达尔文蛾”背后的真相

驾水客 2018-08-17 19:35:07

标本

科学家们已经重新审视并确认了最着名的教科书中的一个演变实例。他们表明,胡椒蛾(Biston betularia)的苍白和黑暗形态的存活差异可以通过在清洁和污染的林地中将蛾伪装到鸟类的方式来解释。“工业黑化 - 污染区域中较黑暗的动物种类的流行 - 以及胡椒蛾提供了一个关键的早期例子,通过自然选择支持达尔文的进化理论,并且几十年来一直是进化生物学家和创造论者之间的战场。

蛾的常见苍白形状被伪装成生长在树皮上的地衣。在工业革命期间 - 当污染杀死地衣和树皮被烟灰变黑 - 在英国出现了一种深色翅膀。后来,清洁空气立法减少了烟尘水平,并使地衣恢复 - 导致苍白的胡椒蛾再次出现。许多研究都很好地支持了这个例子,但是没有人测试过飞蛾伪装成它们关键捕食者 - 鸟类的视野 - 以及它们的伪装如何直接影响生存。

现在,埃克塞特大学的科学家已经证明,对于鸟类的视野,苍白的飞蛾确实比黑暗的飞蛾更能掩盖地衣覆盖的树木 - 使得未受污染的林地中的鸟类不太可能吃掉苍白的飞蛾并给它们进化优点。埃克塞特大学Penryn校区生态与保护中心的Martin Stevens教授说:“这是世界各地生物学教科书中最具代表性的进化论之一,但却受到创造论者的猛烈抨击。”在康沃尔郡。“值得注意的是,之前的研究没有量化胡椒蛾的伪装,或者将其与对照实验中对掠食者的生存相关联。“利用数字图像分析模拟英国林地中的鸟类视觉和野外实验,我们比较了鸟类能够轻易地看到苍白和黑暗的飞蛾,并最终确定它们的捕食风险。

实验

“我们的研究结果证实了早期进化生物学家提出的传统故事 - 黑暗和苍白的胡椒蛾的频率变化是由污染和伪装的变化驱动的。”大多数鸟类都能感知人类看不见的紫外线 - 并且看到比人类更多的颜色,埃克塞特科学家分析了苍白和黑暗的飞蛾与地衣覆盖的平原树皮的匹配程度。

为此,他们使用博物馆标本,其中包括Bernard Kettlewell的收藏品,他们在20世纪50年代对该物种的进化进行了着名的研究。研究人员还创造了人造蛾,用食物诱饵,观察英国林地的捕食率,主要是在康沃尔郡。“通过鸟的眼睛,苍白的胡椒蛾更接近地衣覆盖的树皮,而更黑的个体更接近普通的树皮,”第一作者奥利维亚沃尔顿说,他作为埃克塞特硕士学位的一部分进行了研究。

“至关重要的是,这可以转化为强大的生存优势;与黑暗的飞蛾相比,较浅的飞蛾在地衣覆盖的背景下被野鸟看到的可能性要小得多。”在使用人造蛾的实验中,较轻的模型“存活”的机会高21%(不被鸟类吃掉)。史蒂文斯教授说:“我们提供了强有力的直接证据,证明胡椒蛾形成的频率源于伪装和鸟类捕食的差异,为这一自然选择的标志性例子提供了关键支持。”

该研究由生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)资助。该论文发表在“ 通信生物学 ”杂志上,题目是:“鸟类视觉模型和野外实验决定了胡椒蛾伪装的生存价值。”最常吃胡椒蛾的鸟类包括麻雀,大山雀,蓝雀,知更鸟和黑鸟。

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