Az 1950-es évek elején a H.B.D. Kettlewell, egy angol orvos, akit érdekel a pillangó és a lepkék gyűjtése mellett döntött, hogy megvizsgálja a borsos lepke megmagyarázhatatlan színváltozásait.
Kettlewell meg akarta érteni azt a tendenciát, amelyet a tudósok és a természettudósok figyeltek a tizenkilencedik század eleje óta. Ez a Nagy-Britanniában az iparosodott területeken megfigyelt tendencia egyszer megpillantotta a lepkék populációját elsősorban világos, szürke színű egyénekből állt, amelyek ma elsősorban sötétszürkeből álltak egyének. H.B.D. Kettlewell érdekelt: miért történt ez a színváltozás a lepkék populációjában? Miért voltak a sötétszürke lepkék gyakoribbak csak az ipari területeken, míg a világosszürkék? lepkék továbbra is domináltak a vidéki területeken? Mit jelentenek ezek a megfigyelések?
Miért fordult elő ez a színváltozás?
Az első kérdés megválaszolására Kettlewell több kísérletet tervezett. Feltételezte, hogy valami Nagy-Britanniában az ipari régiókban lehetővé tette a sötét szürke lepkék sikeresebb működését, mint a világosszürke egyedeket. Vizsgálatainak eredményeként Kettlewell megállapította, hogy a sötét szürke lepkék jobban alkalmasak (azaz termeltek átlagos, több túlélő utód) az ipari területeken, mint a világosszürke lepkéknél (akik átlagosan kevesebbet éltek túl utódok). H.B.D. Kettlewell kísérletei azt mutatták, hogy azáltal, hogy jobban belekeverednek az élőhelyükbe, a sötét szürke lepkék képesek voltak elkerülni a madarak által okozott ragadozást. A világosszürke lepkék viszont könnyebben láthatók és elfoghatók a madarak számára.
Az ipari élőhelyhez igazított sötétszürke lepkék
Egyszer H.B.D. Kettlewell befejezte kísérleteit, továbbra is felmerült a kérdés: mi változtatta meg a a moly ipari régiókban élőhelye, amely lehetővé tette a sötétebb színű egyéneknek, hogy belekeveredjenek a környezetükbe jobb? A kérdés megválaszolásához visszatekinthetünk Nagy-Britannia történetére. Az 1700-as évek elején London városa - jól kidolgozott tulajdonjogaival, szabadalmi törvényeivel és stabil kormányzatával - vált a Ipari forradalom.
A vasgyártás, a gőzgépgyártás és a textilgyártás terén elért haladás számos társadalmi és gazdasági változást katalizált, amelyek messze meghaladták London városi határait. Ezek a változások megváltoztatták annak a természetét, amely túlnyomórészt mezőgazdasági munkaerő volt. Nagy-Britannia bőséges szénellátása biztosította az energiaforrásokat a gyorsan növekvő fémmegmunkáló, üveg-, kerámia- és söripar számára. Mert szén nem tiszta energiaforrás, égésével hatalmas mennyiségű kibocsátott Korom a levegőbe. A korom fekete filmként telepedett le az épületekre, házakra és még a fákra is.
A londoni újonnan iparosodott környezet közepén a borsos lepke nehezen küzdött a túlélésért. Korommal borított és feketézett fák törzsei szerte a városban, elpusztítva a kéregnél kialakult zuzmust, és a fatörzseket világosszürke pöttyű mintábból tompa, fekete filmré változtatva. A világosszürke, borsmintás lepkék, amelyek valaha belekeveredtek a zuzmóval borított kéregbe, most már könnyű célpontjai voltak a madarak és más éhes ragadozók számára.
A természetes szelekció esete
Az elmélet természetes kiválasztódás javasolja az evolúció mechanizmusát, és lehetőséget ad nekünk az élő szervezetekben tapasztalható variációk és a fosszilis rekordokban nyilvánvaló változások magyarázatára. A természetes szelekciós folyamatok hatással lehetnek a populációra akár a genetikai sokféleség csökkentésére, akár annak növelésére. A genetikai sokféleséget csökkentő természetes szelekció típusai (más néven szelekciós stratégiák): szelekció stabilizálása és irányított szelekció.
A genetikai sokféleséget fokozó szelekciós stratégiák magukban foglalják a szelekció diverzifikálását, a gyakoriságtól függő szelekciót és a kiegyensúlyozó szelekciót. A fent leírt, borsos lepke esettanulmány példája az irányválasztásra: a színváltozások gyakorisága drasztikusan megváltozik az egyik vagy másik irányba (világosabb vagy sötétebb) a domináns élőhelyre reagálva körülmények.