Ha van szinte mindenki által ismert története az evolúciónak, a pettyesaraszolóé (Biston betularia) mindenképpen az. A mára már klasszikussá vált sztori szerint a színében az eredetileg szürkés, zúzmó borította kérgekhez alkalmazkodott rovart némileg váratlanul érte az angol ipari forradalom járulékos környezetszennyezése, és a szennyezett levegőben zúzmótlanodó, illetve szénporral fedetté váló sötétebb fatörzseken a világos színű araszolók könnyű prédáivá váltak a ragadozóknak, elsősorban madaraknak. A természetes szelekció azonban nem tétlenkedett és a 19. sz. elején megjelenő melanizált (azaz fekete színű forma) révén (B. betularia carbonaria) a rovarok védettebbekké váltak, ennek megfelelően ez a szín el is terjedt hamar a szigeten és hosszú ideig domináns változat maradt. Az első írásos bizonyíték a melanizált forma létéről 1848-ból, Manchester környékéről származik, de a történetet igazából az oxfordi zoológus, Bernard Kettlewell munkájának köszönhetően ismerte meg a világ, aki először mutatta ki azt is, hogy a színnek a predációban (pontosabban a prédává válásban) van fontos szerepe.
Napjainkra a melanizált forma azonban ismét ritkává vált. A szín/minta visszaváltását a levegő fokozatos kitisztulása hozta, amely az 1960-as években elfogadott környezetvédelmi törvényeknek köszönhető – ahogy a levegő tisztult, a fatörzsek is beszürkültek és hamarosan a korábban előnyös melanizált mintázat hátránnyá vált (hiszen a fekete araszolók a zúzmólepte fatörzseken könnyű zsákmányokká váltak), ennek megfelelően a gyakorisága is elkezdett csökkenni. A sztori szép és kerek (sok más hasonlót ismerünk – pl. arizónai egerekben), nem véletlenül került bele a tankönyvekbe.
Az igazsághoz persze hozzátartozik, hogy olyan húsz éve Kettlewell klasszikus vizsgálatait sokan elkezdték megkérdőjelezni, kezdve attól, hogy állításától eltérően nem is szeretnek a fakérgen pihenni a pettyesaraszolók, egészen addig, hogy nem a madarak, hanem a denevérek az igazi ragadozói ezeknek a rovaroknak. (Különösen a kreacionista Jonathan Wells pörgött sokat a témán, valahogy az lett a szent meggyőződése, hogy ez az a konspiratív sztori, amivel a teljes evolúcióelméletet meg lehet buktatni.)
Végül a kétezres évek elején, a később tragikus hirtelenséggel elhunyt Michael Majerus volt az, aki teljes egészében visszaigazolta Kettlewell eredményeit. Majerus hat év alatt több ezer araszolót engedett el és fogott vissza, és az eredményei egyértelműen bizonyították, hogy azok a fatörzsön és a vastag ágakon szeretnek pihenni, a madarak a legfőbb ragadozóik és a melanizált forma az szignifikánsan rosszabb túlélést mutat.
Amire azonban Majerus kísérletei sem adtak választ, az az, hogy minek, milyen mutációnak köszönhető a melanizált forma megjelenése? Erre egészen pár héttel ezelőttig kellett várni, amikor a Nature-ben két cikk is megjelent, amelyek ha nem is lebbentették fel a fátylat a folyamat minden részletéről, de sokban oszlatták a homályt.
A szerzők egyik fontos fegyverténye, hogy meghatározták a mutáció konkrét mibenlétét. Ez nem volt könnyű, számos nem okozati mutációt kellett kizárni, de végül csak egy maradt: méghozzá a cortex nevű génben található új transzpozon, ami sosincs jelen a szürke színű B. b. typica araszolókban, de szinte kivétel nélkül jelen van a fekete, B. b. carbonaria társaikban. Az újonnan megjelenő (beugró) ugráló gén azonban nem teszi működésképtelenné a cortex gént, épp ellenkezőleg: jelenlétében jelentősen megnő a gén aktivitása.
Ez pedig már valamilyen szinten magyarázhatja is a sötét színezetet: ugyanis, mint azt a társcikkben bemutatják, a lepkék csoportjában (Lepidoptera) a cortex gén aktivitása a fejlődés során általában összefügg a sötét színezet kialakulásával.
Ahogy az a jobboldali ábrán is látható, a cortex pont ott lesz aktív a lárvákban (az alsó sorban a kék színezet mutatja a gén expresszióját), ahol később a sötét pigment megjelenik a kifejlett egyedek szárnyaiban.
Az egyetlen megválaszolatlan kérdés így az maradt, hogy miképp éri el ez a cortex gén terméke? A gén jobban jellemzett ecetmuslica megfelelőjének (homológjának) egyetlen ismert funkciója ugyanis a meiotikus sejtosztódás során van.
Ennek megfelelően a legkézenfekvőbb magyarázat az lenne, hogy a pikkely-sejtek kialakulását befolyásolja valami módon. De mivel ez egy egyébként elég gyorsan evolválódó génnek tűnik, nem kizárt, hogy valamilyen más, ettől független funkciót kapott a lepkékben.
Kettlewell HBD (1955) Selection experiments on industrial melanism in the Lepidoptera. Heredity 9: 323–342.
Cook LM, Grant BS, Saccheri IJ, Mallet J (2012) Selective bird predation on the peppered moth: the last experiment of Michael Majerus. Biol Lett 8(4): 609-12.
Van’t Hof AE, Campagne P, Rigden DJ, Yung CJ, Lingley J, et al. (2016) The industrial melanism mutation in British peppered moths is a transposable element. Nature 534(7605): 102-5.
Nadeau NJ, Pardo-Diaz C, Whibley A, Supple MA, Saenko SV, et al. (2016) The gene cortex controls mimicry and crypsis in butterflies and moths. Nature 534(7605): 106-10.