Илья Рухленко - Что ответить дарвинисту? Часть I

4. Скорее всего, главной причиной разной выживаемости березовых пядениц является именно хищническое давление птиц.

Таким образом, наблюдаемое изменение окраски березовой пяденицы – это именно установленный пример действия естественного отбора в природе.

Однако история на этом не закончилась. Эти же результаты были дополнительно подтверждены специальными обзорами, в которых исследовалась частота встречаемости разных цветовых форм березовой пяденицы в разных регионах Англии. Такие исследования были проведены, в том числе, независимыми авторами. И все они показали одинаковыерезультаты – встречаемость темной формы березовой пяденицы была положительно связана:

1) Со степенью индустриализации области.

2) С концентрацией сернистого газа в атмосфере и с загрязнением сажей (Kettlewell, 1958; Kettlewell, 1973; Lees & Creed, 1975; Steward, 1977; Bishop et al., 1978a).

3) Кроме того, один обзор (Bishop, 1972) выявил еще и отрицательную связь между встречаемостью темной формы березовой пяденицы и наличием древесных лишайников (Majerus, 2009).

Наконец, был проведен и целый ряд независимыхполевых исследований, в которых тоже изучалась выживаемость типичной (светлой) формы березовой пяденицы по сравнению с выживаемостью темной формы в разных условиях. И все эти независимые исследования тоже подтвердили результаты, полученные ранее (Cook, 2000; Cook, 2003; Mallett, 2004). Например, в одном из исследований была задействована трансекта большой протяженности, начинавшаяся в загрязненном индустриальном районе, и заканчивавшаяся в незагрязненной сельской местности. На протяжении этой трансекты исследовалась степень хищничества, которой подвергалась темная форма березовой пяденицы. И опять было установлено, что темная форма меньше подвергалась хищничеству в загрязненных индустриальных районах, но степень поедания темной формы постепенно возрастала при переходе к менее загрязненным местообитаниям (Bishop, 1972).

Понятно, что всё это вызвало волну энтузиазма у эволюционных биологов. Биологи говорили об этом примере и переписывали его друг у друга. Вот, например, что написал по этому поводу М. Маджерас (Majerus, 2009):

Влияние работы Кеттлуэлла по березовой пяденице трудно недооценить. Её главная суть – в переходе механизма дарвиновской эволюции от гипотезы к факту. Как пишут МакАртур и Коннел (1966), «обычно утверждалось, что естественный отбор – это только догадка, потому что свидетелей этому на самом деле не было». Но Кеттлуэлл вместе с Тинбергеном засвидетельствовали это, более того, они засняли это на плёнку, так что другие могли наблюдать естественный отбор в действии.

Но и на этом история березовой пяденицы всё еще не закончилась. Можно даже сказать, что вскоре она началась заново. Дело в том, что во второй половине двадцатого века в целом ряде стран были приняты экологические законы, направленные на снижение загрязнения, в том числе, загрязнения воздуха. В результате применения этих законов загрязнение действительно начало постепенно снижаться. И это снижение стало отражаться и на распространении разных цветовых форм березовой пяденицы. Начался обратный процесс – частота встречаемости темной формы березовой пяденицы постепенно стала падать, а частота светлой формы – возрастать.

Причем в отличие от девятнадцатого века, когда темная форма завоёвывала популяции березовых пядениц, но общий ход этого завоевания был установлен очень отрывочно, в конце 20 века обратный процесс снижения частоты встречаемости темной формы был задокументирован разнымиколлективами энтомологов очень подробно, чуть ли не по отдельным годам (Lees & Creed, 1975; Cook et al., 1970; Whittle et al., 1976; Bishop et al., 1978b; Howlett & Majerus, 1987; Mani & Majerus, 1993).

Наиболее полные данные были собраны на юге от Ливерпуля (Clarke et al., 1985; Grant et al., 1996). В этом районе С. Кларк начал собирать березовых пядениц в 1959году, и за последующие 40лет собрал более 18000экземпляров березовой пяденицы. Эти сборы показали, что частота темной формы за 40 лет успела постепенно снизиться примерно с 90 %до менее 10 %(Grant, 1999). Детальные отчеты Кларка показывают снижение частоты темной формы бабочки вместе со снижением соответствующих атмосферных загрязнителей (сернистого газа и сажи).

Обращаю особое внимание на это обстоятельство – зафиксированная картина снижения частоты темной формы полностью соответствовала ожидаемой в рамках механизма действия естественного отбора . А именно, это снижение было постепенным, отражая постепенноеуменьшение доли темно окрашенных особей в ряду поколений. Это кажется само собой разумеющимся, но на самом деле, это очень важное обстоятельство. Потому что в других примерах «наблюдаемой эволюции» (см. ниже) картина может быть совершенно другой. Например, может наблюдаться резкое ( дружное) появление особей, имеющих нужный признак, сразу в массовом порядке. Понятно, что такая картина «эволюционных изменений» говорит уже о каких-то недарвиновских механизмах. Давайте запомним это обстоятельство.

Но конкретно у березовых пядениц наблюдалась явно дарвиновская картина постепенного распространения признака в ряду поколений.

Особенно важно, что аналогичное снижение частоты темной формы березовой пяденицы было зарегистрировано еще и в других странах, а не только в Англии. Например, такое же снижение темной формы березовой пяденицы наблюдалось в Нидерландах (Brakefield, 1990; Brakefield & Liebert, 2000) и еще в США (Grant et al., 1995, Grant et al., 1996).

Правда, в США оказалось, что роль лишайников во всей этой истории была преувеличена. В исследованиях в США лишайники вообще никак не повлияли на «эволюцию березовой пяденицы» . Лишайники там оставались в изобилии, в то время как темная форма березовой пяденицы всё равно продемонстрировала точно такой же «взлёт и падение», как и в Англии, в зависимости от повышения (а затем снижения) уровня загрязнения воздуха (Grant, 1999). Получается, что не столько лишайники, сколько фон самих деревьев (более «зачернённый» или менее «зачернённый») вызывал «эволюцию березовой пяденицы» . Однако такой результат противоречил предыдущему обзору, сделанному в Англии, где было установлено, что лишайники имеют значение (см. выше). Таким образом, какую роль в этой истории играют именно лишайники – здесь получился некоторый разнобой результатов (между разными исследованиями). И этот вопрос пока, вроде бы, так и висит в воздухе.

Зато в отношении загрязнения деревьев сажей – вот тут всепроведенные исследования показали одинаковыерезультаты – выживаемость темной и светлой формы березовой пяденицы, действительно, серьезно зависит от этого фактора (наиболее вероятно из-за визуального хищничества птиц).