Bioloog Dirk Draulans zoomt elke week in op een opvallend specimen in de Vlaamse natuur – de mens uitgezonderd. Deze week: de peper-en-zoutvlinder.
De beschrijving in een Britse spoorweggids uit 1851 leest allesbehalve uitnodigend: zwarte rivieren zonder vissen, zwartgeblakerde bomen zonder vogels, met uitzondering van wat uitgerookte mussen, een zwart landschap vol koolmijnafval, stof en rook. Het betrof een ritje door het zwarte land tussen Birmingham en Manchester, het hart van de industriële revolutie.
De eerste donkere versie van de peper-en-zoutvlinder werd er officieel in 1848 ontdekt. De vlinder, die ook bij ons voorkomt, was aanvankelijk uitsluitend bekend in zijn lichte variant. Die kleur bood hem bescherming tegen vlindereters als hij op boomstammen bedekt met lichte korstmossen zat. Maar korstmossen zijn uiterst gevoelig voor pollutie en verdwijnen bij het minste vuiltje in de lucht. Daarenboven werden de bomen donker, zwart bijna, als gevolg van de rook en het stof uit de mijnen. Bizar was dat de vlinder zich snel aanpaste door een donkere versie te ontwikkelen, waardoor hij ook op donkere bomen beschermd was.
Misschien was die zwarte variant er al eerder, zij het in zulke lage aantallen dat hij niet werd opgemerkt, en werd hij gewoon talrijker ten koste van de lichte variant, die verdween met de korstmossen. Maar een studie in het wetenschappelijke vakblad Nature suggereert dat de donkere vorm het gevolg was van een gelukkig genetisch toeval: een mutatie op het juiste moment. De timing van de mutatie kon bepaald worden: ze zou rond 1820 opgedoken zijn. Zonder industriële revolutie zou ze nutteloos geweest zijn. Nu kwam ze net op tijd.
Het geval van de peper-en-zoutvlinder is een klassieke illustratie van de evolutietheorie: het bewijst hoe dieren zich kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden, hoe efficiënt darwiniaanse selectie kan zijn. Het artikel in Nature beschrijft zelfs het gen dat een sleutelrol speelt in dat succes. Het is ook actief bij de ontwikkeling van kleurrijke vleugelaanpassingen in tropische vlindersoorten. Het fungeert als een soort celdelingsregulator die mee bepaalt hoe vlindervleugels eruit zullen zien.
De mutatie in de peper-en-zoutvlinder was een gevolg van een zogenaamd springend gen dat zich losrukte van zijn oorspronkelijke plek in het genoom en zich vervolgens vooraan in het celdelingsgen wurmde, waardoor het de ontwikkeling van donkere vleugels mogelijk maakte. Intrigerend is dat de donkere vorm na twee eeuwen weer geleidelijk aan het verdwijnen is: de industriële vervuiling neemt af, waardoor het landschap in Noord-Engeland weer groener en lichter wordt. Als gevolg daarvan maakt de donkere vlinder weer plaats voor de lichte versie, die nooit helemaal weg is geweest.
Een vergelijkbaar verhaal verscheen in Biology Letters: vlinders in een verstedelijkte omgeving leren dat ze nachtelijke verlichting beter kunnen vermijden, omdat ze zich er massaal tegen te pletter vliegen en ze er gemakkelijk gevangen worden door vleermuizen en andere vlindereters. Hun mortaliteit kan er tot honderd keer hoger liggen dan op het niet-verlichte platteland. Daarom hebben de dieren er belang bij te leren dat ze uit de buurt van lichtmagneten moeten blijven. Uit experimenten met kardinaalsmutsstippelmotten blijkt dat ze dat effectief doen: motten uit de stad hebben de neiging lichtbronnen te mijden, motten van het platteland doen dat niet. Ook daar zijn de darwiniaanse succesmechanismen aan het werk.
De mutatie van de peper-en-zoutvlinder bewijst hoe efficiënt darwiniaanse selectie kan zijn.
