U progu teorii ewolucji rozgrywał się jeden z jej najciekawszych sporów. Darwin wierzył, że nie wszystko w ewolucji można wyjaśnić naturalną selekcją. Proponował, że dobór płciowy – konkurencja o partnera i wybór partnera przez samicę – to osobny mechanizm, odpowiedzialny m.in. za barwne upierzenie ptaków i ornamentykę skrzydeł motyli. Wallace natomiast uważał, że to odmiana naturalnej selekcji, a ewolucyjna presja dotyczy głównie przystosowania do środowiska, nie estetyki.
Czytaj też: Czy ewolucja może się cofać? Najnowsze badania zaskakują
Ich debata toczyła się przez lata listownie, w atmosferze wzajemnego szacunku, ale bez kompromisów. Darwin pisał do Wallace’a, że jednym z najbardziej satysfakcjonujących aspektów ich relacji jest to, że mimo rywalizacji, nigdy nie zaznali wzajemnej zazdrości. Dziś, kiedy dziesiątki tysięcy motylich skrzydeł przeszły przez cyfrowe oko algorytmów, możemy wrócić do tej rozmowy z nową wiedzą.
Darwin czy Wallace – kto miał rację? Odpowiedź zna sztuczna inteligencja
Badanie, opublikowane w Communications Biology, to efekt współpracy Uniwersytetu w Essex, Muzeum Historii Naturalnej w Londynie oraz japońskiego instytutu Cross Labs. Zespół badaczy przeanalizował aż 16 734 zdjęcia skrzydeł motyli z rodzaju Ornithoptera, jednych z najbardziej widowiskowych, a zarazem zagrożonych motyli na świecie. Ich duże, kolorowe skrzydła i widoczne różnice między samcami i samicami czyniły je idealnym materiałem do testowania obu hipotez.
Czytaj też: Darwin się mylił? Ewolucja nie jest tak przypadkowa, jak nam się wydawało
Algorytmy uczenia maszynowego badały zarówno górne, jak i dolne powierzchnie skrzydeł, analizując kształty, wzory i barwy u przedstawicieli wielu gatunków i płci. Efektem była pierwsza tak szeroka analiza różnorodności fenotypowej tych motyli w kontekście ewolucyjnych mechanizmów doboru.
Rezultaty? Wyjątkowo interesujące – i pojednawcze. Samce rzeczywiście wykazywały dużą zmienność wizualną: ekstremalne kolory, rozbudowane kształty, wyrafinowane wzory. To dowód na działanie doboru płciowego, który Darwin opisywał jako efekt samiczego gustu i samczej rywalizacji.
Jednak – i tu wchodzi Wallace – sztuczna inteligencja dostrzegła również wyraźne różnice między samicami w obrębie niektórych gatunków. Te subtelności, których ludzkie oko dotąd nie wychwytywało, wskazują na obecność presji selekcji naturalnej. Samice, mniej efektowne, mogą jednak wykazywać istotne zróżnicowanie adaptacyjne – na przykład dostosowanie do środowiska, kamuflaż czy odporność.
Jak podsumowuje dr Jennifer Cuthill z University of Essex:
W przypadkach, gdy samice wykazują większą zmienność niż samce, widzimy działanie innego, równie istotnego mechanizmu – doboru naturalnego, zgodnie z przewidywaniami Wallace’a.
Choć dobór płciowy i naturalny były analizowane od dziesięcioleci, możliwości masowej analizy obrazów przez AI otwierają zupełnie nowe drzwi. Po raz pierwszy można nie tylko potwierdzać hipotezy, ale też odkrywać zjawiska, które dotąd umykały ludzkiej percepcji – jak subtelne różnice między samicami. Dr Cuthill podkreśla, że to przełomowy moment dla biologii ewolucyjnej, bo pozwala testować klasyczne pytania w sposób empiryczny, na ogromnej skali.
Co więcej, analiza wizualna okazuje się nie tylko potwierdzać znane mechanizmy, ale też wskazywać, że ewolucja to nie jedno narzędzie, ale cały zestaw współdziałających mechanizmów. U niektórych gatunków motyli to samce są bardziej różnorodne, w innych – samice. Różnorodność nie jest produktem jednej siły, lecz rezultatem złożonej gry ewolucyjnych nacisków.
Ponad 100 lat po śmierci Wallace’a (który zresztą przeżył Darwina o trzy dekady), ich spór rozwiązuje… komputer. Co ciekawe, czyni to nie przez wybór jednej opcji, ale poprzez pokazanie harmonii obu. Sztuczna inteligencja – narzędzie, którego istnienia obaj uczeni nie mogli sobie nawet wyobrazić – stała się nowym sędzią w najstarszym sporze biologii ewolucyjnej.