Un estudio pionero, impulsado por inteligencia artificial, ha investigado la evolución poco estudiada de las hembras, añadiendo elementos a un debate histórico entre los padres fundadores de la teoría evolutiva.
El Debate entre Darwin y Wallace
Publicado en Communications Biology, el estudio aborda una controversia entre los científicos victorianos Charles Darwin y Alfred Russel Wallace. Darwin sostenía que los machos presentaban más variaciones, ya que las hembras seleccionaban a sus parejas basándose en la apariencia masculina. Por otro lado, Wallace argumentaba que la selección natural en ambos sexos era el factor principal en la diferenciación.
Durante más de un siglo, los científicos han centrado sus estudios principalmente en los machos debido a sus diferencias más evidentes, mientras que las hembras, con cambios evolutivos más sutiles, han sido menos estudiadas.
La Innovación de la IA en la Investigación
Utilizando aprendizaje automático de alta tecnología, la Dra. Jennifer Hoyal Cuthill, junto con colaboradores del Museo de Historia Natural y el instituto de investigación en IA Cross Labs, Cross Compass, examinó más de 16,000 mariposas macho y hembra de la especie Birdwing. Esta es la primera vez que se exploran las diferencias visuales entre sexos a lo largo de esta especie, que habita en el Sudeste Asiático y Australasia.
Las mariposas Birdwing fueron seleccionadas para este estudio debido a sus espectaculares patrones de color en las alas y las diferencias entre machos y hembras.
«Un Momento Emocionante»
Este es un momento emocionante, cuando el aprendizaje automático está permitiendo nuevas pruebas a gran escala de preguntas de larga data en la ciencia evolutiva. Por primera vez, podemos medir los alcances visibles de la evolución para probar cuánta variación está presente en diferentes grupos biológicos y entre machos y hembras.
Dra. Hoyal Cuthill, de la Escuela de Ciencias de la Vida
El estudio analizó fotografías de mariposas de las colecciones del Museo de Historia Natural, que muestran una gama de rasgos como formas, colores y patrones de alas en varias especies. Encontró que, aunque los machos a menudo presentan formas y patrones más distintivos, tanto machos como hembras contribuyen a la diversidad general.
Patrones evolutivos y contribuciones de ambos sexos
La investigación reveló patrones evolutivos predichos tanto por Darwin como por Wallace en las mariposas. Los machos mostraron más variación en apariencia, lo que coincide con la idea de Darwin de que las hembras eligen a sus parejas basándose en estos rasgos. Sin embargo, el aprendizaje profundo también encontró variaciones sutiles en las hembras, alineándose con las predicciones de Wallace sobre la selección natural permitiendo diversidad en los fenotipos femeninos.
Maravillosas pero amenazadas
Las Birdwings han sido descritas como algunas de las mariposas más hermosas del mundo. Este estudio nos brinda nuevas perspectivas sobre la evolución de su notable pero amenazada diversidad. En este caso de estudio de fotografías de mariposas Birdwing, parece que el sexo ha impulsado el mayor cambio evolutivo, incluyendo formas, colores y patrones masculinos extremos.
Dra. Hoyal Cuthill
Dentro del grupo de mariposas Birdwing, se encontraron ejemplos contrastantes donde las hembras son más diversas en fenotipo visible que los machos, y viceversa. La alta diversidad visible entre los machos respalda la importancia de la selección sexual derivada de la elección de pareja por parte de las hembras, como sugirió Darwin. Los casos donde las hembras son más diversas que los machos apoyan un papel adicional e importante de la variación femenina seleccionada naturalmente en la diversidad entre especies, como propuso Wallace.
Los estudios a gran escala de la evolución utilizando aprendizaje automático ofrecen nuevas oportunidades para resolver debates que han estado presentes desde los inicios de la ciencia evolutiva.
Vía www.essex.ac.uk
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