研究表明达尔文和华莱士对蝴蝶进化的论断都是正确的
由人工智能驱动的蝴蝶先驱研究探索了雌性进化的未得到充分研究的问题，并加剧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》杂志上，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。
达尔文认为男性的变异性更大，因为女性通常根据男性的外表来选择配偶。而华莱士认为，跨性别的自然选择是造成差异的最大因素。
一个多世纪以来，科学家主要研究男性，因为他们的差异更为明显，而女性的进化变化更为微妙，因此研究较少。
Jennifer Hoyal Cuthill 博士利用高科技机器学习，与自然历史博物馆和人工智能研究机构 Cross Labs、Cross Compass 的合作者一起研究了 16,000 多只雄性和雌性鸟翼蝶。这是首次探索生活在东南亚和澳大利亚的这些物种之间的视觉差异。
之所以选择鸟翼蝶进行研究，是因为它们翅膀的颜色图案非常特别，而且雌雄之间存在差异。
生命科学学院的 Cuthill 博士表示：“这是一个激动人心的时刻，机器学习可以对进化科学中长期存在的问题进行新的、大规模的测试。
“我们首次能够测量进化的可见程度，以测试不同生物群体以及雄性和雌性之间存在多少差异。机器学习为我们提供了有关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。”
天堂鸟翼蝶属的鸟翼蝶，其中雄性（左）的多样性明显高于雌性（右）。图片来源：自然历史博物馆。2024。鸟翼蝶（来自收藏标本）。已获 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，这些照片展示了多个物种的一系列特征，如翅膀形状、颜色和图案。研究发现，虽然雄性蝴蝶的形状和图案通常更独特，但雄性和雌性都为整体多样性做出了贡献。
研究表明，达尔文和华莱士预测的进化模式在蝴蝶身上也得到了证实，表明雄性和雌性都对物种多样性做出了贡献。雄性在外表上表现出更多的变化，这符合达尔文的观点，即雌性根据这些特征选择配偶。
然而，深度学习也发现了雌性身上的细微差异，这与华莱士关于自然选择允许雌性表型多样化的预测相符。
卡特希尔博士说：“鸟翼蝶被誉为世界上最美丽的蝴蝶之一。这项研究为我们提供了关于其非凡但濒临灭绝的多样性演变的新见解。
“在鸟翼蝶照片的案例研究中，性别似乎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，在鸟翼蝶群中，我们发现了相反的例子，雌性鸟翼蝶在可见表型上比雄性更加多样化，反之亦然。
“雄性蝴蝶中可见的高多样性支持了现实生活中性选择的重要性，即雌性配偶选择对雄性变异的影响，正如达尔文最初所提出的那样。雌性蝴蝶比其物种的雄性更具可见多样性的情况支持了自然选择的雌性变异在物种间多样性中发挥的额外重要作用，正如华莱士所提出的那样。
“利用机器学习进行大规模进化研究为解决自进化科学创立以来一直存在的争论提供了新的机会。”
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