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La Biston betularia, o mariposa del abedul es un lepidóptero nocturno que durante el día descansa en las ramas o troncos de los árboles cubiertos de líquenes de color grisáceo. El color blanco sucio de las alas contribuye a que sean confundidas con la base sobre la que se posan.
A mediados del siglo XIX comenzaron a observarse cada vez más ejemplares de color oscuro (melánicas), que fueron denominados por los coleccionistas como "carbonarias". en 1948 se descubría el primer ejemplar cerca de Manchester y en 1895 el 95% de todas las mariposas de abedul eran de la variedad carbonaria. Tres años más tarde, la proporción ya llegaba al 99%. A este proceso, no exclusivo de esta especie (afecta a unaas 200), sino que aparece en muchas especies de lepidópteros de zonas urbanas (el fenómeno de la carbonaria también se ha observado en Westfalia y en las inmediaciones de Hamburgo), incluso antes de la revolución industrial, se la ha llamado melanismo industrial. (Información mucho más detallada e, increíblemente, en español, la tienes en la Sociedad Entomológica de Aragón).
Por aquella época se dio un curioso paralelismo: las mariposas melánicas aparecían sólo en las zonas donde se había asentado industria pesada. Actualmente, en el norte y suroeste de Inglaterra sigue dándose un 100% de variedades de color claro. ¿Cuál es la relación entre un suceso y otro?
El investigador inglés H. B. D. Kettlewell, que estudió el fenómeno (1955 y 1956), partió de la hipótesis de que ya antes del proceso de industrialización existían formas melénicas, como atestiguan antiguas colecciones de mariposas. ¿Por qué era precisamente en ese momento cuando comenzaban a predominar?
Los ejemplares de color negor que existían antes de la revolución industrial destacaban tanto sobre el fondo claro de los abedules, que rápidamente eran devorados por los pájaros. El gen mutado no podía imponerse.
El aumento de la contaminación en los centros industriales ingleses (estudios constatan que se depositaban ¡20 toneladas de hollín por kilómetro cuadrado!) provocó un cambio: el oscurecimiento de la corteza de los abedules: ahora eran las mariposas normales, las claras, las que destacaban sobre el fondo y eran devoradas.
Si precindimos del concepto de mutación, la interpretación de Darwin sería bastante parecida. Pero la cuestión es si esta interpretación es correcta, si hay alguan otra observación que permita corroborarla. Así, se recurrió a una serie de estudios sobre el tema.
Se alimentó a orugas de mariposas claras con hojas contaminadas de hollín y otros residuos industriales. Las mariposas seguían siendo claras, de modo que no era la contaminación la que provocaba el cambio.
Fenotipos en orden creciente de oscuridadEn los experimentos realizados mediante cruzamientos, la herencia resultó seguir una lógica mendeliana (hoy sabemos que las formas típica y carbonaria son dos extremos con varias formas intermedias que reciben el nombre de "insularia", con una herencia que implica cinco alelos en un solo gen).
Se marcaron con pintura mariposas típicas y carbonarias en proporción 3:1, y se soltaron en un bosque contaminado de hollín. Al cabo de unos días, se obtuvo una mariposa clara y seis oscuras. como experimento de control, en un bosque no contaminado, se soltaron ambos tipos de variedades marcadas en proporción 1:1; al recuperarlas, el resultado fue de una mariposa oscura por cada dos claras.
Observando la vida de ambos tipos de mariposas, se vio que los pájaros capturaban aquellas que más destacaban. La carbonaria sobrevivía un 17% menos cuando el entorno no estaba contaminada, mientras que tenía un 10% más de posibilidades en las zonas industriales (hoy se asigna a la forma carbonaria una eficacia biológica 1'5 veces mayor, lo que explica su rápido auge inicial).
Los experimentos realizados en toda Gran Bretaña demostraron que cuanto más extensa era el área industrial, mayor era la proporción de las formas melánicas.
A principios del siglo XX estos resultados se podrían haber explicado como ciertas mutaciones que surgen como respuesta de las mariposas, dando lugar a las formas carbonarias. Hoy sabemos que esta interpretación lamarckista no es correcta. Las formas melánicas también existen en zonas sin contaminación, de modo que el carácter aparece independientemente del medio. Es lo que se conoce con el nombre de mutación preadaptativa.
Biston betularia ha sido tremendamente importante en el desarrollo de la genética de poblaciones y de la evolución en general. Es uno de los mejores ejemplos de cambio por selección natural y, además, demuestra que esta puede llegar a ser muy poderosa y rápida.