Šeštojo dešimtmečio pradžioje H.B.D. Kettlewell, anglų gydytojas, besidomintis drugelis ir kandžių kolekcionavimas, nusprendė ištirti nepaaiškintus pipirų kandžių spalvų variantus.
Kettlewellas norėjo suprasti tendenciją, kurią mokslininkai ir gamtininkai pastebėjo nuo XIX a. Pradžios. Ši tendencija, pastebėta išsivysčiusiose Didžiosios Britanijos teritorijose, atskleidė, kad kažkada buvo kandžių kandžių populiacija pirmiausia sudaryti iš šviesių, pilkos spalvos asmenų, kuriuos dabar sudarė daugiausia tamsiai pilka spalva asmenų. H.B.D. Kettlewellas suintrigavo: kodėl kandžių populiacijoje įvyko šis spalvos kitimas? Kodėl tamsiai pilkosios kandys buvo labiau paplitusios tik pramoninėse vietose, o šviesiai pilkosios kandys vis dar vyravo kaimo vietovėse? Ką reiškia šie pastebėjimai?
Kodėl įvyko šis spalvų pokytis?
Atsakydamas į šį pirmąjį klausimą, Kettlewell pasirinko keletą eksperimentų. Jis iškėlė hipotezę, kad kažkas Didžiosios Britanijos pramoniniuose regionuose tamsioms pilkosioms kandims leido būti sėkmingesnėms nei šviesiai pilkiems žmonėms. Tyrimais Kettlewellas nustatė, kad tamsiai pilkosios kandys yra tinkamesnės (tai reiškia, kad jos gaminamos vidutiniškai daugiau išgyvenusių palikuonių pramoninėse teritorijose nei šviesiai pilkų kandžių (kurios vidutiniškai uždirbo mažiau išgyvenusių palikuonių) palikuonys). H.B.D. Kettlewello eksperimentai atskleidė, kad geriau įsimaišę į savo buveinę, tamsiai pilkosios kandys sugebėjo išvengti paukščių grobio. Kita vertus, šviesiai pilkas kandis paukščiams buvo lengviau pamatyti ir pagauti.
Tamsiai pilkos kandys, pritaikytos pramoninei buveinei
Kartą H.B.D. Kettlewellas baigė savo eksperimentus, liko klausimas: kas pakeitė kandžių buveinė pramoniniuose regionuose, kurie leido tamsesnės spalvos individams įsilieti į jų apylinkes geriau? Norėdami atsakyti į šį klausimą, galime atsigręžti į Britanijos istoriją. 1700-ųjų pradžioje Londono miestas su savo gerai išplėtotomis nuosavybės teisėmis, patentų įstatymais ir stabilia vyriausybe tapo gimtosios šalies miestu. Pramonės revoliucija.
Pažanga geležies gamyboje, garo mašinų gamyboje ir tekstilės gamyboje paskatino daugelį socialinių ir ekonominių pokyčių, pasiekusių toli už Londono miesto ribų. Šie pokyčiai pakeitė tai, kas daugiausia buvo žemės ūkio darbo jėga. Gausūs Didžiosios Britanijos anglies ištekliai suteikė energijos išteklių, reikalingų greitai augančiai metalo apdirbimo, stiklo, keramikos ir alaus pramonei. Nes anglis nėra švarus energijos šaltinis, jo deginimas išskiria didelius kiekius suodžiai į Londono orą. Suodžiai įsikūrė kaip juoda plėvelė ant pastatų, namų ir net medžių.
Įpusėjus naujai išsivysčiusiai Londono aplinkai, varnalėša kandis atsidūrė sunkioje kovoje dėl išgyvenimo. Suodžiai padengė ir pajuodino medžių kamienus visame mieste, užmušdami ant žievės išaugusias kerpės ir paversdami medžių kamienus nuo šviesiai pilkos spalvos piešinio į nuobodu juodą plėvelę. Šviesiai pilkos, su pipirais rašytos kandys, kurios kadaise susimaišydavo į kerpių padengtą žievę, dabar išsiskyrė kaip lengvi taikiniai paukščiams ir kitiems alkaniems plėšrūnams.
Natūralios atrankos atvejis
Teorija natūrali atranka siūlo evoliucijos mechanizmą ir suteikia mums galimybę paaiškinti gyvų organizmų pokyčius ir iškasenų įrašų pokyčius. Natūralios atrankos procesai gali veikti populiaciją, norėdami sumažinti genetinę įvairovę arba ją padidinti. Natūralios atrankos tipai (dar vadinami atrankos strategijomis), mažinantys genetinę įvairovę, yra šie: atrankos stabilizavimas ir kryptinė atranka.
Atrankos strategijos, didinančios genetinę įvairovę, apima selekcijos įvairinimą, priklausomybę nuo dažnio ir atrankos balansavimą. Pirmiau aprašytas pipiruotų kandžių atvejo tyrimas yra kryptingo pasirinkimo pavyzdys: spalvų įvairovės dažnis dramatiškai keičiasi viena ar kita kryptimi (šviesesne ar tamsesne), reaguojant į vyraujančią buveinę sąlygos.