Untersuchungen zeigen, dass Darwin und Wallace beide Recht haben, was die Evolution der Schmetterlinge angeht

Die bahnbrechende KI-gestützte Schmetterlingsforschung hat die wenig erforschte Evolution der Weibchen untersucht und trägt zu einer Debatte unter den Gründervätern der Evolution bei.

Die Studie der University of Essex, veröffentlicht in Kommunikationsbiologie– untersucht eine Kontroverse zwischen den viktorianischen Wissenschaftlern Charles Darwin und Alfred Russell Wallace.

Darwin glaubte, dass es bei Männern eine größere Vielfalt gebe, da Frauen ihre Partner häufig aufgrund ihres männlichen Aussehens auswählten. Während Wallace glaubte, dass die natürliche Selektion zwischen den Geschlechtern den Hauptunterschied ausmachte.

Seit mehr als einem Jahrhundert untersuchen Wissenschaftler hauptsächlich Männer, weil ihre Unterschiede offensichtlicher sind, während Frauen mit subtileren evolutionären Veränderungen weniger untersucht wurden.

Mithilfe von High-Tech-Maschinenlernen untersuchte Dr. Jennifer Hoyal Cuthill zusammen mit Mitarbeitern des Natural History Museum und des KI-Forschungsinstituts Cross Labs, Cross Compass, mehr als 16.000 männliche und weibliche Schmetterlinge. Dies ist das erste Mal, dass visuelle Unterschiede zwischen den Geschlechtern bei dieser in Südostasien und Australasien lebenden Art untersucht wurden.

Für diese Studie wurden Vogelflügelschmetterlinge aufgrund ihrer spektakulären Flügelfarbmuster und der Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen ausgewählt.

Dr. Cuthill von der School of Life Sciences sagte: „Wir leben in einer aufregenden Zeit, in der maschinelles Lernen neue, groß angelegte Tests seit langem bestehender Fragen in der Evolutionswissenschaft ermöglicht.

„Zum ersten Mal sind wir in der Lage, das sichtbare Ausmaß der Evolution zu messen, um das Ausmaß der Variation zu testen, die in verschiedenen biologischen Gruppen sowie zwischen Männern und Frauen vorhanden ist. Maschinelles Lernen gibt uns neue Einblicke in die Evolutionsprozesse, die die Artenvielfalt erzeugen und erhalten“, auch in historisch vernachlässigten Gruppen.

Die Studie untersuchte Fotografien von Schmetterlingen aus den Sammlungen des Naturhistorischen Museums, die bei mehreren Arten eine Reihe von Merkmalen wie Flügelform, Farben und Muster zeigen. Es stellte sich heraus, dass Männer zwar häufig ausgeprägtere Formen und Muster aufweisen, aber sowohl Männer als auch Frauen zur allgemeinen Vielfalt beitragen.

Die Forschung zeigte, dass die von Darwin und Wallace vorhergesagten Evolutionsmuster bei Schmetterlingen entdeckt wurden, was zeigt, dass sowohl Männchen als auch Weibchen zur Vielfalt zwischen den Arten beitragen. Das Erscheinungsbild der Männchen war vielfältiger, was mit Darwins Vorstellung übereinstimmt, dass Weibchen ihre Partner auf der Grundlage dieser Merkmale auswählen.

Allerdings deckte Deep Learning auch subtile Variationen bei Weibchen auf, was mit Wallaces Vorhersagen übereinstimmt, dass natürliche Selektion eine Vielfalt weiblicher Phänotypen ermöglicht.

Dr. Cuthill sagte: „Vogelflügel wurden als einige der schönsten Schmetterlinge der Welt beschrieben. Diese Studie liefert uns neue Informationen über die Entwicklung ihrer bemerkenswerten, aber bedrohten Vielfalt.

„In dieser Fallstudie mit Fotografien von Vogelschmetterlingen scheint es das Geschlecht zu sein, das die größte evolutionäre Veränderung vorangetrieben hat, einschließlich extrem männlicher Formen, Farben und Muster. Allerdings fanden wir innerhalb der Gruppe der Vogelschmetterlinge kontrastierende Beispiele, bei denen es sich um Weibchen handelte.“ Birdwing-Schmetterlinge sind im sichtbaren Phänotyp vielfältiger als Männchen und umgekehrt.

„Die hohe Diversität, die bei männlichen Schmetterlingen sichtbar ist, bestätigt die tatsächliche Bedeutung der sexuellen Selektion, da die weibliche Partnerwahl die männliche Variation beeinflusst, wie ursprünglich von Darwin vorgeschlagen. Fälle, in denen weibliche Schmetterlinge sichtbar vielfältiger sind als weibliche Männchen ihrer Art, unterstützen eine andere, wichtige Rolle.“ natürlich ausgewählte weibliche Variation in der Interspeziesvielfalt, wie Wallace vorschlägt.

„Groß angelegte Evolutionsstudien mithilfe maschinellen Lernens bieten neue Möglichkeiten zur Lösung von Debatten, die seit der Gründung der Evolutionswissenschaft umstritten sind. »