Первый образец меланической ночной бабочки, Biston betularia, был пойман в Манчестере в 1848 г. Меланические формы, вначале очень редкие, начали распространяться в промышленных районах, вытесняя старые, типичные белые формы. В 1953г. в Бирмингаме 90% составляли меланические формы, и только 10% - светлые.
Это явление английский биолог Heslop Harrison пытался объяснить следующим образом. Он считал, что промышленный меланизм вызван специальной субстанцией, содержащейся в фабричном дыму. По его мнению здесь играют роль сернокислый магний и азотнокислый свинец. Он считал, что благодаря тому, что личинки съедают листья, покрытые сажей, большое количество бабочек, развивающихся из этих личинок, обладает темной окраской и что этот признак в дальнейшем наследуется согласно закону Менделя.
Работа Heslop Harrison, опубликованная в 1926 г., вызвала большой интерес, однако способ, в который автор объяснял данное явление, не был встречен с живым откликом. Уже прошло время, когда принимались концепции, основанные на принципах ламаркизма, провозглашающего наследование приобретенных признаков. Правда, в данном случае в игру могли входить явления мутации, вызванной действием химических факторов, содержащихся в саже и являющихся мутагенами. Однако, как вытекает из данных
Harrison, частота этих мутаций превышала бы все, что мы знаем о действии мутагенов, так как равнялась бы 8%.
Лишь работы оксфордских ученых позволили произвести правильный анализ явления промышленного меланизма. Стоит напомнить, что пионером изучения микроэволюционных изменений в природе был Е. В. Ford, который начал свою работу еще перед первой мировой войной. В настоящее время группа исследователей, ведущих свою работу в генетических лабораториях Оксфордского Университета, занимается одновременно экологическими и генетическими исканиями. Они создают базу для развития новой ветви генетики, то есть эволюционной генетики, целью которой явится прежде всего изучение микроэволюционных процессов, происходящих в природе, и контроль экспериментальных данных, полученных в лабораториях Университета.
Рис. 56. Промышленный меланизм у Biston betularia: a - меланистическая и почти невидимая типичная форма (светлая) на светлом стволе, b - на темном стволе почти невидима меланическая форма; по S.A. Barnett.
Изучение явления промышленного меланизма производилось главным образом на Biston betularia. Зрелая форма этой ночной бабочки появляется от мая до августа. Бабочки летают только ночью, а днем сидят на коре деревьев. Из отложенных яичек развиваются личинки, то есть гусеницы, питающиеся листьями. Они появляются начиная от июня. Осенью гусеницы превращаются в куколки и весной в мае из куколок вылупляются зрелые формы - бабочки. Светлые формы которые имеют крылья белого цвета с темными неправильной формы полосками и пятнышками, сидя поперек или косо на коре деревьев, покрытых лишайниками и непокрытых сажей, совершенно не видны. Их окраска является покровительственной.
Доказательством сказанного является фотография белой формы, сидящей на дереве, из сельскохозяйственных районов Англии, где встречаются почти исключительно белые формы (рис. 56). Зато, как это хорошо видно на фотографиях, светлые экземпляры хорошо видны на деревьях промышленных районов. Дело с меланистической формой обстоит как раз наоборот. Ее почти не видно на деревьях, покрытых сажей, зато она бросается в глаза на деревьях без сажи, покрытых лишайниками.
Из вышесказанного можно было бы предположить, что меланистические формы, появляющиеся в сельскохозяйственных районах, хуже приспособлены к условиям и уничтожаются птицами, охотящимися днем, в гораздо большем количестве, чем светлые формы. Естественный отбор, таким образом, элиминирует появляющиеся время от времени меланистические формы, как хуже приспособленные к жизни в данных конкретных условиях. Иначе действует отбор в промышленных районах, где лучше приспособленными являются меланистические формы.
Однако это предположение следовало проверить в двух направлениях, экологическом и генетическом. Экологическими исследованиями занимался главным образом Kettlewell. Бабочек отмечали цветными точками на нижней поверхности крыльев, применяя ежедневно краску другого цвета, и выпускали их на свободу. Затем вылавливали бабочек, привлекаемых светом. Оказалось, что если в районах, не покрытых сажей, выпускали светлых и темных бабочек, то позже вылавливали гораздо больше светлых форм. И наоборот, в промышленных районах вылавливали больше меланистических меченых форм, чем светлых. Оказывается, что в зависимости от окраски и условий среды, выживает больше особей, приспособленных своей окраской к среде.