دليل التلوين على الانتقاء الطبيعي

قدّم تلوين الحيوانات دليلاً مبكراً هاماً على التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، في وقتٍ كانت فيه الأدلة المباشرة شحيحة. وقد اكتُشفت ثلاث وظائف رئيسية للتلوين في النصف الثاني من القرن التاسع عشر، واستُخدمت لاحقاً كدليل على الانتقاء: التمويه (التلوين الوقائي)؛ والمحاكاة ، بنوعيها الباتيسية والمولرية ؛ والتحذير اللوني .

نُشر كتاب تشارلز داروين " أصل الأنواع" عام ١٨٥٩، مستندًا إلى أدلة ظرفية تُشير إلى أن الانتقاء الطبيعي من قِبل البشر يُمكن أن يُحدث تغييرًا، وبما أن الصراع من أجل البقاء واضح، فلا بد من وجود انتقاء طبيعي. إلا أنه افتقر إلى تفسير للتنوع الجيني أو للوراثة ، وهما عنصران أساسيان في نظريته. ونتيجةً لذلك، نظر علماء الأحياء في العديد من النظريات البديلة ، مما هدد بتقويض نظرية داروين في التطور.

قدّم معاصرو داروين، وهما عالما الطبيعة هنري والتر بيتس وفريتز مولر ، بعضًا من أوائل الأدلة على ذلك. فقد وصفا أشكالًا من المحاكاة التي تحمل اسميهما الآن، استنادًا إلى ملاحظاتهما للفراشات الاستوائية. ويمكن تفسير هذه الأنماط اللونية شديدة التخصص بسهولة عن طريق الانتقاء الطبيعي، إذ أن الحيوانات المفترسة، كالطيور التي تصطاد بالبصر، غالبًا ما تصطاد وتقتل الحشرات التي تُحاكي النماذج غير المستساغة بشكل أقل جودة من تلك التي تُحاكيها بشكل أفضل، إلا أن هذه الأنماط يصعب تفسيرها بطرق أخرى.

سعى علماء داروين، مثل ألفريد راسل والاس وإدوارد باغنال بولتون ، وفي القرن العشرين هيو كوت وبرنارد كيتلويل ، إلى إيجاد أدلة على حدوث الانتخاب الطبيعي. لاحظ والاس أن التمويه الثلجي ، وخاصةً الريش والفراء المتغير مع الفصول، يُقدم تفسيرًا واضحًا باعتباره تكيفًا للاختباء. استخدم بولتون في كتابه " ألوان الحيوانات" الصادر عام 1890 ، والذي كُتب خلال فترة تراجع الداروينية ، جميع أشكال التلوين لدعم فرضية الانتخاب الطبيعي. وصف كوت أنواعًا عديدة من التمويه، ولا سيما رسوماته للتلوين المتداخل والمُشتت في الضفادع، والتي أقنعت علماء الأحياء الآخرين بأن هذه العلامات الخادعة هي نتاج الانتخاب الطبيعي. أجرى كيتلويل تجارب على تطور العثة المرقطة ، مُظهرًا أن هذا النوع قد تكيف مع تغير البيئة بفعل التلوث ؛ مما قدم دليلًا قاطعًا على التطور الدارويني.

نشر تشارلز داروين كتابه "أصل الأنواع" عام ١٨٥٩، ^{[ ١ ]} مُجادلاً بأن التطور في الطبيعة لا بد أن يكون مدفوعاً بالانتقاء الطبيعي ، تماماً كما هو الحال مع سلالات الحيوانات الأليفة وأصناف المحاصيل الزراعية التي حُكم عليها بالانتقاء الاصطناعي . ^{[ ٢ ] [ ٣ ]} أحدثت نظرية داروين تغييراً جذرياً في الرأي العام والعلمي حول تطور الحياة. ^{[ ٤ ]} مع ذلك، افتقر داروين إلى الأدلة والتفسيرات لبعض العناصر الأساسية في عملية التطور. لم يستطع تفسير مصدر التباين في الصفات داخل النوع الواحد، ولم يكن لديه آلية وراثية قادرة على نقل الصفات بدقة من جيل إلى آخر. هذا ما جعل نظريته عُرضة للنقد؛ فبينما كانت النظريات البديلة تُستكشف خلال فترة انحسار الداروينية ، سعى علماء الطبيعة الميدانيون الداروينيون، مثل والاس وبيتس ومولر، إلى إيجاد أدلة واضحة على حدوث الانتقاء الطبيعي بالفعل. ^{[ 5 ]} سرعان ما وفرت ألوان الحيوانات، التي يسهل ملاحظتها، أدلة قوية ومستقلة، من خلال التمويه والمحاكاة والتحذير اللوني، على أن الانتقاء الطبيعي كان يعمل بالفعل. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} كتب مؤرخ العلوم بيتر ج. بولر أن نظرية داروين "امتدت أيضًا لتشمل موضوعات أوسع تتعلق بالتشابهات الوقائية والمحاكاة ، وكان هذا أعظم انتصار لها في تفسير التكيفات" . ^{[ 9 ]}

في عام ١٨٦٧، وصف والاس في رسالة إلى داروين التلوين التحذيري . ويشير عالم الحيوان التطوري جيمس ماليت إلى أن هذا الاكتشاف، "بشكل غير منطقي إلى حد ما" ^{[ ٦ ]،} جاء بعد روايات المحاكاة الباتيسية والمولرية، التي تعتمد كلتاهما على وجود التلوين التحذيري وفعاليته، بدلاً من أن يسبقها. ^{[ ٦ ] [ ج ]} تُعلن الألوان والأنماط البارزة للحيوانات ذات الدفاعات القوية، كالسموم، للمفترسات ، مشيرةً بوضوح إلى أن هذا الحيوان لا يستحق الهجوم. وهذا بدوره يزيد بشكل مباشر من القدرة التناسلية للفريسة المحتملة، مما يوفر لها ميزة انتقائية قوية. ولذلك ، يُعد وجود التلوين التحذيري الواضح دليلاً جلياً على عمل الانتقاء الطبيعي. ^{[ ١٧ ]}

أعاد إدوارد باغنال بولتون ، في كتابه " ألوان الحيوانات " الصادر عام 1890 ، تسمية مفهوم والاس عن ألوان التحذير إلى التلوين "التحذيري"، كما دعم نظريات داروين غير الشائعة آنذاك حول الانتقاء الطبيعي والانتقاء الجنسي . ^{[ 18 ]} وتُعد تفسيرات بولتون للتلوين دارونية بامتياز. فعلى سبيل المثال، كتب عن التلوين التحذيري أن

للوهلة الأولى، يبدو وجود هذه المجموعة عائقًا أمام تطبيق نظرية الانتخاب الطبيعي بشكل عام. إذ يبدو أن الألوان التحذيرية تفيد الأعداء المحتملين أكثر من فائدة الأشكال البارزة نفسها، ولا يمكن تفسير نشأة وتطور سمة تهدف فقط إلى منفعة نوع آخر بنظرية الانتخاب الطبيعي. لكن الحيوان البارز يستفيد استفادة كبيرة من ألوانه التحذيرية. فلو كان يشبه محيطه كأفراد الفئة الأخرى، لكان عرضة للكثير من التذوق العرضي أو التجريبي، ولما كان فيه ما يُرسخ في ذاكرة العدو، وبالتالي يمنع الإبادة المستمرة للأفراد. إن الهدف من الألوان التحذيرية هو مساعدة الأعداء على التعلم، وتمكينهم من تعلم وتذكر الحيوانات التي يجب تجنبها بسهولة. وتتضح الميزة الكبيرة التي تُمنح للأنواع البارزة عندما نتذكر أن هذا التعلم السهل والناجح لا يتطلب سوى تضحية طفيفة في الأرواح. ^{[ 19 ]}

لخص بولتون ولاءه لنظرية داروين كتفسير لمحاكاة بيتس في جملة واحدة: "كل خطوة في التغير المتزايد تدريجياً للمحاكاة في اتجاه الشكل المحمي بشكل خاص، كانت ستكون ميزة في الصراع من أجل البقاء". ^{[ 19 ]}

علّق مؤرخ علم الأحياء بيتر ج. بولر قائلاً إن بولتون استخدم كتابه للتذمر من إهمال الباحثين التجريبيين لما كان بإمكان علماء الطبيعة الميدانيين (مثل والاس، وبيتس، وبولتون) رؤيته بوضوح كسمات تكيفية. وأضاف بولر أن "حقيقة أن الأهمية التكيفية للتلوين قد تم التشكيك فيها على نطاق واسع تشير إلى مدى تطور المشاعر المعادية لداروين. ^{[ د ]} وحدهم علماء الطبيعة الميدانيون مثل بولتون رفضوا الاستسلام، مقتنعين بأن ملاحظاتهم أظهرت صحة الانتقاء، بغض النظر عن المشكلات النظرية." ^{[ 20 ]}