All'inizio degli anni '50, H.B.D. Kettlewell, un medico inglese interessato a farfalla e raccogliendo le tarme, decise di studiare le variazioni cromatiche inspiegabili della falena pepata.
Kettlewell voleva capire una tendenza che era stata notata da scienziati e naturalisti dall'inizio del diciannovesimo secolo. Questa tendenza, osservata nelle aree industrializzate della Gran Bretagna, ha rivelato una popolazione di falene pepate, una volta costituito principalmente da individui chiari di colore grigio, che ora consisteva principalmente di grigio scuro individui. H.B.D. Kettlewell era incuriosito: perché questa variazione di colore aveva avuto luogo nella popolazione delle falene? Perché le falene grigio scuro erano più comuni solo nelle aree industriali mentre erano di colore grigio chiaro falene erano ancora predominanti nelle aree rurali? Cosa significano queste osservazioni?
Perché si è verificata questa variazione di colore?
Per rispondere a questa prima domanda, Kettlewell iniziò a progettare diversi esperimenti. Ha ipotizzato che qualcosa nelle regioni industriali britanniche avesse permesso alle falene grigio scuro di avere più successo degli individui grigio chiaro. Attraverso le sue indagini, Kettlewell ha stabilito che le falene grigio scuro avevano una maggiore forma fisica (nel senso che producevano, su media, più prole sopravvissuta) nelle aree industriali rispetto alle falene grigio chiaro (che, in media, producevano meno sopravvissuti prole). H.B.D. Gli esperimenti di Kettlewell hanno rivelato che mescolandosi meglio nel loro habitat, le falene grigio scuro erano più in grado di evitare la predazione degli uccelli. Le falene grigio chiaro, d'altra parte, erano più facili da vedere e catturare per gli uccelli.
Falene grigio scuro adattate all'habitat industriale
Once H.B.D. Kettlewell aveva completato i suoi esperimenti, la domanda rimaneva: che cosa aveva cambiato il l'habitat della falena nelle regioni industriali che ha permesso agli individui di colore più scuro di fondersi con l'ambiente circostante meglio? Per rispondere a questa domanda, possiamo guardare indietro alla storia della Gran Bretagna. All'inizio del 1700, la città di Londra - con i suoi ben sviluppati diritti di proprietà, le leggi sui brevetti e il governo stabile - divenne la culla del Rivoluzione industriale.
I progressi nella produzione di ferro, nella produzione di motori a vapore e nella produzione tessile catalizzarono molti cambiamenti sociali ed economici che andarono ben oltre i limiti della città di Londra. Questi cambiamenti alterarono la natura di quella che era stata prevalentemente una forza lavoro agricola. Le abbondanti forniture di carbone della Gran Bretagna fornirono le risorse energetiche necessarie per alimentare l'industria della lavorazione dei metalli, del vetro, della ceramica e della birra in rapida crescita. Perché carbone non è una fonte di energia pulita, la sua combustione ha rilasciato grandi quantità di fuliggine nell'aria di Londra. La fuliggine si stabilì come un film nero su edifici, case e persino alberi.
Nel mezzo dell'ambiente recentemente industrializzato di Londra, la falena pepata si trovò in una difficile lotta per sopravvivere. La fuliggine ricopriva e anneriva i tronchi degli alberi in tutta la città, uccidendo il lichene che cresceva sulla corteccia e trasformando i tronchi d'albero da un motivo grigio chiaro a un film opaco e nero. Le falene grigio chiaro a forma di pepe che un tempo si fondevano con la corteccia coperta di licheni, ora spiccavano come facili bersagli per uccelli e altri predatori affamati.
Un caso di selezione naturale
La teoria di selezione naturale suggerisce un meccanismo per l'evoluzione e ci dà un modo per spiegare le variazioni che vediamo negli organismi viventi e i cambiamenti evidenti nella documentazione fossile. I processi di selezione naturale possono agire su una popolazione per ridurre la diversità genetica o aumentarla. I tipi di selezione naturale (noti anche come strategie di selezione) che riducono la diversità genetica includono: stabilizzazione della selezione e selezione direzionale.
Le strategie di selezione che aumentano la diversità genetica comprendono la diversificazione della selezione, la selezione dipendente dalla frequenza e la selezione del bilanciamento. Il caso studio della falena pepata sopra descritto è un esempio di selezione direzionale: la frequenza delle varietà di colore cambia drasticamente in una direzione o nell'altra (più chiara o più scura) in risposta all'habitat predominante condizioni.