Peppered Moths in Londen

In de vroege jaren 1950, H.B.D. Kettlewell, een Engelse arts met interesse in het verzamelen van vlinder- en motten, besloot de onverklaarde kleurvariaties van de gepeperde mot te bestuderen.

Kettlewell wilde een trend begrijpen die al sinds het begin van de negentiende eeuw werd opgemerkt door wetenschappers en natuuronderzoekers. Deze trend, waargenomen in de geïndustrialiseerde gebieden van Groot-Brittannië, onthulde een populatie met gepeperde motten - ooit voornamelijk bestaande uit lichte, grijs gekleurde individuen - die nu voornamelijk bestond uit donkergrijze individuen. H.B.D. Kettlewell was geïntrigeerd: waarom vond deze kleurvariatie plaats in de populatie motten? Waarom kwamen donkergrijze motten alleen vaker voor in industriegebieden, terwijl lichtgrijze motten nog steeds overheersten in landelijke gebieden? Wat betekenen deze observaties??

Waarom is deze kleurvariatie ontstaan??

Om deze eerste vraag te beantwoorden, begon Kettlewell verschillende experimenten te ontwerpen. Hij veronderstelde dat iets in de industriële regio's van Groot-Brittannië de donkergrijze motten in staat had gesteld om succesvoller te zijn dan de lichtgrijze individuen. Door zijn onderzoek heeft Kettlewell vastgesteld dat donkergrijze motten meer fit waren (wat betekent dat ze gemiddeld meer overlevende nakomelingen produceerden) in de industriële gebieden dan lichtgrijze motten (die gemiddeld minder overlevende nakomelingen produceerden). H.B.D. De experimenten van Kettlewell onthulden dat de donkergrijze motten beter in staat waren om predatie door vogels te vermijden door beter in hun leefomgeving te mengen. De lichtgrijze motten daarentegen waren voor vogels gemakkelijker te zien en te vangen.

Donkergrijze motten aangepast aan industriële leefomgeving

Eenmaal H.B.D. Kettlewell had zijn experimenten voltooid, de vraag bleef: wat was het dat de habitat van de mot in industriële gebieden had veranderd waardoor de donker gekleurde individuen zich beter in hun omgeving konden mengen? Om deze vraag te beantwoorden, kunnen we terugkijken op de geschiedenis van Groot-Brittannië. In de vroege jaren 1700 werd de stad Londen - met zijn goed ontwikkelde eigendomsrechten, patentwetten en stabiele regering - de geboorteplaats van de industriële revolutie.

Vooruitgang in de ijzerproductie, de productie van stoommachines en de textielproductie veroorzaakte vele sociale en economische veranderingen die tot ver buiten de stadsgrenzen van Londen reikten. Deze veranderingen veranderden de aard van wat voornamelijk in de landbouw werkzaam was. De overvloedige kolenvoorraden in Groot-Brittannië leverden de energiebronnen die nodig zijn om de snelgroeiende metaalverwerkende, glas-, keramiek- en brouwindustrie te voeden. Omdat steenkool geen schone energiebron is, kwam bij verbranding grote hoeveelheden roet in de lucht van Londen terecht. Het roet vestigde zich als een zwarte film op gebouwen, huizen en zelfs bomen.

Midden in de nieuw geïndustrialiseerde omgeving van Londen bevond de gepeperde mot zich in een moeilijke strijd om te overleven. Roet bekleedde en zwartde de stammen van bomen door de hele stad, doodde korstmos dat op de schors groeide en veranderde boomstammen van een licht grijs gemêleerd patroon in een saaie, zwarte film. De lichtgrijze motten met een peperpatroon die ooit opgaan in de met korstmos bedekte schors, waren nu een gemakkelijke doelwit voor vogels en andere hongerige roofdieren.

Een geval van natuurlijke selectie

De theorie van natuurlijke selectie suggereert een mechanisme voor evolutie en geeft ons een manier om de variaties die we in levende organismen zien en de veranderingen die duidelijk zijn in het fossielenbestand te verklaren. Natuurlijke selectieprocessen kunnen een populatie beïnvloeden om de genetische diversiteit te verminderen of te vergroten. De soorten natuurlijke selectie (ook bekend als selectiestrategieën) die de genetische diversiteit verminderen, zijn onder meer: ​​stabilisatie van selectie en gerichte selectie.

De selectiestrategieën die de genetische diversiteit vergroten, omvatten diversificatie van selectie, frequentieafhankelijke selectie en balancering. De hierboven beschreven casestudie met gepeperde mot is een voorbeeld van directionele selectie: de frequentie van kleurvariëteiten verandert dramatisch in een of andere richting (lichter of donkerder) in reactie op de overheersende habitatomstandigheden.