Илья Рухленко - Что ответить дарвинисту? Часть I

Однако всё это было установлено значительно позже. А нам сейчас надо вернуться в пятидесятые годы двадцатого века. Потому что только в пятидесятых годах двадцатого века исследованием причин столь быстрой эволюции березовой пяденицы вплотную занялся Бернард Кеттлуэлл (под руководством Э.Б. Форда). Кеттлуэлл в течение ряда лет провел целую серию разных экспериментов с березовой пяденицей.

Сначала он выяснил, что людиреагируют на окраску березовых пядениц точно так, как интуивно ожидалось – бабочек, цвет которых сильнее сливался с фоном, люди замечали хуже, чем бабочек, цвет которых существенно отличался от фона.

Затем Кеттлуэлл в экспериментах в вольеревыяснил, что птицы в отношении окраски березовых пядениц ведут себя точно таким же образом, как и люди – птицы сначала склевывали более светлых бабочек березовых пядениц (на темном фоне), и только после этого очередь доходила до менее заметной темной формы.

Потом Кеттлуэлл в аналогичных экспериментах в природевыяснил, что и в природе птицы ведут себя точно таким же образом – лучше замечают и склевывают тех бабочек, цвет которых сильнее отличается от фона, чем бабочек, цвет которых сильнее совпадает с фоном (Kettlewell, 1956). Он сажал светлых и темных бабочек на стволы деревьев, и смотрел, в какой пропорции эти бабочки исчезали в течение дня. Поскольку березовых пядениц почти невозможно заставить отправиться в полёт днем (для этого нужно очень сильно встревожить эту бабочку), Кеттлуэлл сделал вывод, что подавляющее большинство исчезновений связано с хищничеством птиц. И у него получилось, что существенно лучше исчезали со стволов именно бабочки, цвет которых сильнее отличался от фона. Например, в среднем, к концу дня у него исчезало со стволов примерно 54 %светлых березовых пядениц и только 37 %темных (т. е. на 17 %меньше).

Однако эти результаты были встречены научной общественностью столь же скептически, что и гипотеза Татта полвека назад. Научной общественности всё еще не верилось, что именно птицы своим хищничеством могут приводить к столь большим различиям в выживаемости разных цветовых форм березовой пяденицы.

Вследствие этого скептицизма Кеттлуэлл продолжил свои исследования. Он объединил свои усилия с будущим лауреатом Нобелевской премии, этологом Нико Тинбергеном, и провел серию аналогичных экспериментов. С тем отличием, что хищничество птиц в отношении посаженных на стволы березовых пядениц было установлено уже в ходе прямых наблюдений и заснято на кинематографическую плёнку. Дополнительно выяснилось, почему многие биологи никогда не видели, чтобы птицы ели бабочек – насекомоядные птицы очень быстро хватали свою добычу и тут же скрывались обратно в лесных зарослях. А на месте бабочки, только что сидевшей на древесном стволе, оставалось пустое место.

И наконец, Кеттлуэлл провел эксперименты с выпуском березовых пядениц в «свободный полет» в двух местах. В Бирмингеме, где была высока степень загрязнения, деревья были практически лишены лишайников и «закопчены». И в Дорсете, где загрязнение было невысоким, и деревья были покрыты лишайниками. После выпуска, Кеттлуэлл ловил своих выпущенных «питомцев» обратно в ловушки, и подсчитывал, какая пропорция бабочек (той или иной цветовой формы) успела дожить до того момента, чтобы попасть в ловушку.

И опять получились результаты, поддерживающие предположение о разной выживаемости светлой и темной формы березовой пяденицы в зависимости от тех условий, в которых они оказались. В экспериментах 1953 года, в тяжело загрязненных лесах Бирмингема доля возвратившихся темных бабочек оказалась примерно вдвоевыше, чем доля возвратившихся светлых бабочек ( 27.5 %vs 13.1 %).

В повторных экспериментах по «выпуску и возвращению» березовых пядениц в 1955 году получилось вот что. В загрязненномБирмингеме вернулось в ловушки 52.3 %темных бабочек против 25 %светлых (т. е. двойное преимущество темной формы). А в не загрязненныхлесах Дорсета картина сменилась на полностью противоположную – в ловушки вернулось 12.5 %бабочек светлой формы, и только 6.3 %темной формы. То есть, здесь двойное преимущество показала уже светлая форма.

Поскольку в экспериментах «выпуска и возвращения» регистрировался, собственно, только возврат бабочек, то остаётся точно не известным, какая именно сила привела к столь разным процентам возвращения светлых и темных форм бабочек (да еще и в разных местообитаниях – загрязненных и незагрязненных). Поэтому те читатели, которые по-прежнему не верят, что эту разницу произвело именно хищничество птиц, могут предположить, в принципе, что угодно. Хоть то, что лишних бабочек похищали инопланетяне. Однако сам факт остаётся фактом – выживаемость разных цветовых форм бабочек явно различается в разных условиях – темная форма получает преимущество в загрязненных районах, а светлая форма в незагрязненных. Следовательно, здесь имеет место избирательное выживаниеэтих форм, то есть, именно естественный отбор . И хотя версию инопланетян-похитителей полностью исключить нельзя, но в связи с дополнительными экспериментами, в которых избирательное хищничество птиц было установлено напрямую и даже заснято на кинопленку, то предположение, что именно хищничество птиц является главной силой, приводящей к избирательному выживанию разных цветовых форм бабочек – это предположение всё-таки является наиболее правдоподобным. Судите сами, в экспериментах хищничества, проведенных в 1955 году, были получены следующие результаты. В загрязненном лесу Бирмингема за трехдневный период птицами было съедено 58 березовых пядениц, из которых три четверти (43 штуки) оказались светлой формой. А вот в незагрязненном лесу Дорсета было съедено 190 березовых пядениц, из которых 164 ( 86 %) оказались, наоборот, темными формами (Kettlewell, 1956).

Таким образом, серия экспериментальных работ Кеттлуэлла убедительно показала следующие вещи:

1. Зрение птиц и зрение людей в деле различения бабочек работает примерно одинаковым образом. И птицы, и люди лучше замечают бабочек, отличающихся от фона, и хуже замечают бабочек, окраска которых сливается с фоном.

2. Хищничество птиц в отношении березовых пядениц, действительно, имеет место.

3. Выживаемость темной и светлой формы березовых пядениц, действительно, различается в разных природных условиях. Причем различается на такую существенную величину, которая вполне могла привести к той быстрой эволюции, которая наблюдалась по факту (см. выше теоретические расчеты скоростей естественного отбора).