Исследования показали, что и Дарвин, и Уоллес были правы в части эволюции бабочек

Новаторское исследование бабочек с использованием искусственного интеллекта проливает свет на малоизученную эволюцию самок и завершает дискуссию между отцами-основателями теории эволюции.

Исследование Эссекского университета, опубликованное в Communications Biology, исследует противоречия между викторианскими учеными Чарльзом Дарвином и Альфредом Расселом Уоллесом.

Дарвин считал, что у самцов больше вариаций, поскольку самки часто выбирают партнеров по внешности. Тогда как Уоллес считал, что естественный отбор между полами был самым большим фактором различий.

На протяжении более столетия ученые изучали в основном самцов, потому что их различия более очевидны, в то время как самки с более тонкими эволюционными изменениями были изучены в меньшей степени.

Используя высокотехнологичное машинное обучение, доктор Дженнифер Хойал Катхилл исследовала более 16 000 самцов и самок бабочек-птицекрылок совместно с сотрудниками Музея естественной истории и института исследований искусственного интеллекта Cross Labs, Cross Compass. Впервые были исследованы визуальные различия между полами у видов, обитающих в Юго-Восточной Азии и Австралазии.

Бабочки-птицекрылы были выбраны для этого исследования из-за их впечатляющего рисунка окраски крыльев и различий между самцами и самками.

Доктор Катхилл из Школы наук о жизни (School of Life Sciences) сказал: "Это захватывающее время, когда машинное обучение позволяет проводить новые крупномасштабные проверки давних вопросов эволюционной науки. Впервые мы можем измерить видимые масштабы эволюции, чтобы проверить, насколько велики вариации в различных биологических группах и как среди самцов, так и среди самок. Машинное обучение дает нам новую информацию об эволюционных процессах, которые создают и поддерживают биоразнообразие, в том числе в исторически забытых группах ".

В процессе исследования рассматривались фотографии бабочек из коллекций Музея естественной истории, которые демонстрируют ряд признаков, таких как форма крыльев, окраска и узоры у нескольких видов. Было обнаружено, что, хотя самцы часто имеют более четкие формы и узоры, но как самцы, так и самки вносят свой вклад в общее разнообразие.

Исследование показало, что у бабочек были обнаружены эволюционные закономерности, предсказанные как Дарвином, так и Уоллесом, что показывает, что как самцы, так и самки вносят вклад в разнообразие между видами. Самцы демонстрировали больше вариаций во внешности, что согласуется с идеей Дарвина о том, что самки выбирают партнеров на основе этих признаков.

Однако глубокое изучение также обнаружило незначительные вариации у самок, что соответствует предсказаниям Уоллеса о естественном отборе, допускающем разнообразие женских фенотипов.

Доктор Катхилл сказал: "Крылья птицекрылок были описаны как одни из самых красивых в мире бабочек. Это исследование дает нам новое представление об эволюции их замечательного, но находящегося под угрозой исчезновения разнообразия. В данном конкретном исследовании фотографий птицекрылок именно пол, по-видимому, привел к наибольшим эволюционным изменениям, включая экстремальные формы самцов, их цвета и узоры. Однако внутри группы бабочек-птицекрылок мы обнаружили контрастные примеры, когда их самки более разнообразны по фенотипу, чем самцы, и наоборот.

Высокое видимое разнообразие самцов птицекрылок подтверждает реальную важность полового отбора от выбора самкой партнера до изменчивости самцов, как первоначально предполагал Дарвин. Случаи, когда самки бабочек более заметно разнообразны, чем самцы их вида, подтверждают дополнительную важную роль естественно отобранных самок в межвидовом разнообразии, как предположил Уоллес.

Крупномасштабные исследования эволюции с использованием машинного обучения открывают новые возможности для разрешения споров, которые велись с момента основания эволюционной науки".

Источники:

https://www.nature.com/articles/s42003-024-06376-2

https://phys.org/news/2024-06-darwin-wallace-butterfly-evolution.html

Источник: phys.org

Комментарии: