A borsszemlepke (Biston botularia ) a Geometridae család feltűnésmentes tagja, egy éjszaka repülő faj, amely feltehetően a fatörzseken növő zuzmók között álcázva tölti pihenő napjait. A lepke uralkodó formája fehér szárnyakkal rendelkezik, amelyeket fekete pöttyök vagy halvány fekete vonalak “borsoznak”, amelyek tökéletesen beleolvadnak a fakéreg környezetébe. Kevésbé gyakori egy változata, a carbonaria, amely egy fekete szárnyú lepke, amelynek megnövekedett melaninszintje (fekete pigment) okozza a színváltozást. A borslepke a tudomány két fontos történetében is jelentős szerepet kapott.
1859-ben Charles Darwin brit természettudós A fajok eredetéről című könyvében felvetette az evolúció elméletét. Elméletét három megfigyelésre alapozta, amelyeket a Beagle nevű kutatóhajóval tett ötéves világkörüli útja során a növényekről és állatokról gyűjtött: az élőlények változnak, képesek továbbadni a tulajdonságaikat, és a túlélésért folytatott küzdelemben részt vesznek, amely a környezetükhöz jobban alkalmazkodó genetikai mutációknak kedvez.
A fosszilis feljegyzések kínzóan tele vannak olyan, látszólag fokozatos változásokkal az egyik ásványi csontvázról a másikra, amelyek a fajok evolúcióját mutatják. Az egyetlen probléma Darwin elméletével az volt, hogy nem volt bizonyíték a természetes szelekció működésére. Aztán az 1800-as évek közepén olyan jelenség történt, amely vitathatatlanul bizonyítani látszott a természetes szelekciót. A brit erdőkben gyakori kis lepke, a borsos lepke, drámai színváltozáson ment keresztül a szennyezett, sötét égbolt megjelenésével. Ahogy az ipari forradalom végigvonult Nagy-Britannián, korommal borítva be a városokat és a vidéket, megfeketítve a fatörzseket és elpusztítva a zuzmókat, a molylepke melanikus, azaz fekete változata elszaporodott, az eredeti borsos változat pedig szinte teljesen eltűnt. A kormos és a tiszta fakérgen a két lepketípusról készült fényképek drámai bizonyítékot szolgáltattak az álcázás erejéről, és a kísérletek egyértelműen kimutatták, hogy a madarak az álcátlan lepkéket ragadják meg, ha választási lehetőséget kapnak. Ipari melanizmusnak nevezték el a füstös levegőhöz való evolúciós alkalmazkodás e példáját.
Az 1950-es években az Oxfordi Egyetem biológusa, H. B. D. Kettlewell borsómolyokat tenyésztett laboratóriumban, és közel ezer példányt engedett szabadon szennyezett és nem szennyezett erdőkben. Amikor a lepkéket néhány éjszakával később újra befogták, egyértelmű összefüggés mutatkozott: több fekete lepke volt a sötét erdőben és több fehér a tiszta erdőben. Kettlewell továbbá több száz lepkét engedett ki hajnalban a sötét és világos fák kérgére, és lefényképezte a madarakat, amelyek a feltűnőbb fajokat fogyasztották. Megállapította: “A természetes szelekció hatása az ipari melanizmusra a crypsis (álcázás) érdekében az ilyen területeken már nem vitatható. A madarak az evolúciós elmélet által posztulált szelekciós ágensként működnek. Ha Darwin megfigyelte volna az ipari melanizmust, akkor azt látta volna, hogy az evolúció nem évezredek, hanem napok ezrei alatt zajlik”. (Holdrege 1999, 66. o.) Az 1970-es évekre, a tisztább levegőt eredményező jogszabályok elfogadását követően a sötét lepkék populációja csökkent, a világos lepkék pedig drámai módon visszatértek. Ez a természetes szelekció bizonyítékának tűnt.
A szintén az 1970-es években Cyril Clarke brit biológus meglepő bizonyítékokat mutatott be, amelyek megkérdőjelezték a borslepkékkel kapcsolatos korábbi kutatások egy részét. Huszonöt év alatt, amíg a borsmustárlepkét tanulmányozta, Clarke csak kettőt talált nappali fényben. A lepkét köztudottan nehéz megtalálni, és valójában senki sem tudja, hol él nappal, de az biztos, hogy nem a fák alsó törzsén. A borslepke éjszakai életmódot folytat, és fő ragadozói a denevérek. Az összes borsos lepkét, amellyel kísérleteztünk, éjszaka gyűjtöttük be csapdákból, és a fatörzsekről megevett lepkék közül sokat a fákra ragasztottak, ahol opportunista madarak találtak rájuk. A nem ragasztott példányokat kora reggel engedték szabadon, amikor jellemzően elaludtak a fakérgen. A korábbi kutatásokat tovább zavarta az a felfedezés, hogy mind Liverpool, mind a Michigan állambeli Detroit környékén az eredeti borsólepke-fajta elszaporodása annak ellenére következett be, hogy a rejtekhelyüknek feltételezett sötét zuzmók nem szaporodtak el.
A borsólepke-kutatás története emlékeztet arra, hogy az emberek milyen erősen látják azt, amit keresnek. Kettlewell terepi kísérletei kimutatták, hogy a madarak az álcázás mértéke szerint előnyben részesítik a fatörzsekre eresztett lepkéket. Mivel a lepkék napközben általában nem találhatók meg az alacsonyabb fatörzseken, ez a kísérlet – mint minden kísérlet – mesterséges helyzetet teremtett, majd látszólag egy hipotézist igazolt. Egyes evolucionista tudósok, mint például Stephen Jay Gould, erősen kritizálják, hogy a kutatók nem hajlandóak alternatív koncepciókat figyelembe venni. Ha Kettlewell nem lett volna annyira meggyőződve a madárragadozás igazságáról, talán hajlandóbb lett volna megkérdőjelezni az eredményeit. Amikor a tudósok kritikátlanul elfogadnak egy bizonyos elméletet, fennáll a valós veszélye annak, hogy az ember azt látja, amiben hisz, és a tudományt dogmává változtatja. A dogmatikus tudás, amely abszolút tényként tanítja azt, ami csupán vélemény, a tudomány alaptételének, a megfigyelésnek és a megkérdőjelezésnek az ellentéte.
Craig Holdrege biológus úgy véli, hogy ahelyett, hogy a kísérleteket egy elképzelés bizonyításának vagy cáfolásának eszközeként használnák, a tudósok a jelenségekkel való kölcsönhatás módjaként tekinthetnének rájuk. A tudomány életben tartása érdekében a tudósoknak nem szabad elfelejteniük, hogy tisztában legyenek saját előítéleteikkel, és óvakodniuk kell attól, hogy egy konkrét és mesterkélt eseményből általános következtetéseket vonjanak le. A kísérletek segítik a tudósokat az elképzelések tisztázásában és új kérdések megfogalmazásában. Mint ilyenek, inkább ugródeszkává válnak, mint végcéllá. A borsos lepke története rámutat arra, hogy sokkal több alapvető természettudományos megfigyelésre van szükség, bármilyen nehéz is ez. Hol pihen a lepke nappal? Milyen messzire repül? Mit esznek a lárvák, és lehet, hogy a melanizmus a lárvák táplálkozásában bekövetkezett változás hatása?
A borsos lepke arra emlékeztet, hogy a tudomány egy fejlődő folyamat. Az életerő a hagyományos dogmák megkérdőjelezéséből, az új megfigyelésekből és az eredeti gondolkodásból fakad. A tudomány az ötletek folyamatos felfedezése és megújítása. Ahogy Darwin hipotézisei gazdagították a tudományos gondolkodást, úgy a borsos lepke története is kiváló tanítója a tudományos folyamat fejlődésének.
lásd még: Takarás; Genetikai variáció egy populációban; Szelektív tenyésztés.
Nancy Weaver
Bibliográfia
Burton, Dr. Maurice, és Robert Burton, szerk. Nemzetközi vadon élő állatok enciklopédiája, 13. kötet. New York: Marshall Cavendish, 1969.
Holdrege, Craig. “A borsómoly-illúzió esete”. Whole Earth Spring (1999):66.