研究表明达尔文和华莱士在蝴蝶进化问题上都是正确的 _蝴蝶

小斑裳凤蝶，其中雌性（右）比雄性（左）更明显地多样化。来源：自然历史博物馆。2024.观鸟蝴蝶（来自收藏标本）。根据CC-BY-4.0许可。
据埃塞克斯大学：开创性的人工智能蝴蝶研究探索了研究不足的雌性蝴蝶进化，并增加了进化论创始人之间的争论。
埃塞克斯大学的这项研究发表在《通讯生物学》上，探讨了维多利亚时代科学家查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士之间的争议。
达尔文认为雄性有更多的变异，因为雌性通常根据雄性的外表来选择配偶。而华莱士则认为性别间的自然选择是造成差异的最大因素。
一个多世纪以来，科学家们大多研究雄性，因为它们的差异更明显，而对进化变化更微妙的雌性研究较少。
Jennifer Hoyal Cuthill博士与自然历史博物馆和人工智能研究机构Cross Labs ， Cross Compass的合作者一起，使用高科技机器学习，检查了16000多只雄性和雌性的蝴蝶。这是首次在生活在东南亚和澳大拉西亚的物种中探索性别之间的视觉差异。
之所以选择观鸟蝶进行这项研究，是因为它们壮观的翅膀颜色图案以及雄性和雌性之间的差异。
生命科学学院的Cuthill博士说：“这是一个激动人心的时刻，机器学习正在对进化科学中长期存在的问题进行新的大规模测试。
“我们首次能够测量进化的可见范围，以测试不同生物群体以及男性和女性之间存在的变异程度。机器学习为我们提供了关于产生和维持生物多样性的进化过程的新信息，包括历史上被忽视的群体。”

鳞翅目的丝尾鸟翼凤蝶，Ornithoptera paradisea，其中雄性（左）比雌性（右）更明显地多样化。来源：自然历史博物馆。2024.观鸟蝴蝶（来自收藏标本）。根据CC-BY-4.0许可。
这项研究查看了自然历史博物馆收藏的蝴蝶照片，这些照片显示了几个物种的一系列特征，如翅膀形状、颜色和图案。研究发现，虽然雄性通常有更独特的形状和模式，但雄性和雌性都有助于整体多样性。
研究表明，在蝴蝶中发现了达尔文和华莱士预测的进化模式，表明雄性和雌性都有助于物种间的多样性。雄性在外表上表现出更多的变化，这符合达尔文的观点，即雌性是根据这些特征来选择配偶的。
然而，深度学习也发现了女性的细微变化，与华莱士关于自然选择允许女性表型多样性的预测相匹配。
Cuthill博士说：“Birdwings被描述为世界上最美丽的蝴蝶之一。这项研究让我们对它们非凡但濒临灭绝的多样性的进化有了新的见解。” 。
“在这项对鸟翼凤蝶照片的案例研究中，似乎是性别推动了最大的进化变化，包括雄性的极端形状、颜色和图案。然而，在鸟翼凤蝶群体中，我们发现了对比鲜明的例子，雌性鸟翼凤蝶的可见表型比雄性更多样，反之亦然。
“正如达尔文最初提出的那样，雄性蝴蝶的高度可见多样性支持了从雌性择偶到雄性变异的性别选择在现实世界中的重要性。正如华莱士所建议的那样，在雌性蝴蝶比其物种中的雄性蝴蝶更明显多样的情况下，支持了自然选择的雌性变异在物种间多样性中的额外重要作用。
“使用机器学习对进化进行大规模研究，为解决进化科学成立以来一直悬而未决的争论提供了新的机会。”