19 世紀，進化論奠基者之間的衝突造成了學界的分裂。查爾斯-達爾文認為性選擇是蝴蝶顏色和雄性花紋變異的驅動力，而同時代的對手阿爾弗雷德-拉塞爾-華萊士卻不同意，他預測更廣泛的自然選擇也發揮著同樣重要的作用。

達爾文堅定地認為，性選擇不是自然選擇的一部分，而僅僅與交配成功率的差異有關。自然選擇涵蓋了更廣泛的因素，這些因素有助於提高個體的整體”適應性”。

2024 年，在這兩位標誌性的英國進化論科學家開始激烈爭論誰是正確的150 年後，研究人員利用機器學習來解決這個問題。埃塞克斯大學（University of Essex）的科學家們與自然歷史博物館（Natural History Museum）和人工智慧研究機構Cross Labs（Cross Compass）合作，利用人工智慧分析了16734 隻鳥翅蝶背側和腹側影像中的”性變異和種間變異”。

這是首次在多種鳥翅蝶類中對這些視覺差異進行評估。之所以選擇鳥翅蝶類，是因為它們的外觀鮮豔、引人注目，而且種內雌雄差異明顯。

埃塞克斯大學生命科學學院的珍妮弗-庫思爾（Jennifer Cuthill）說：”這是一個激動人心的時刻，機器學習正在對進化科學中長期存在的問題進行新的、大規模的測試。埃塞克斯大學生命科學學院的詹妮弗-庫希爾（Jennifer Cuthill）說：”我們第一次能夠測量進化的可見範圍，以檢驗不同生物群體以及雄性和雌性之間存在多少變異。機器學習為我們提供了新的訊息，讓我們了解產生和維持生物多樣性的演化過程，包括歷史上被忽視的群體。 “

鉤尾鳥翼鳳蝶的雄蝶（左）比雌蝶有更明顯的多樣性Cuthill et al/CC By 4.0

在這種情況下，那些”歷來被忽視的群體”就是不同物種中的雌性。這在很大程度上是由於方便性造成的–特別是在更好的分析技術出現之前，人類肉眼看到的雄性蝴蝶的進化差異比相應的雌性蝴蝶更明顯。而在這項研究中，機器學習能夠在雌性蝴蝶身上發現從未見過的微妙進化變化。

他們發現，達爾文和華萊士的預言都是正確的。數據表明，擇偶促使雄性動物的外表發生變化，而雌性動物隨著時間推移而發生的變化則表明，這並不完全與性別有關。對自然史博物館的照片進行分析後發現，雖然雄性動物的外形和圖案變化往往最為明顯，但從更大範圍來看，兩性都對多樣性做出了貢獻。

Cuthill 說：”雄性蝴蝶中的高可見多樣性支持了雌性交配選擇對雄性變異的現實重要性，這也是達爾文最初提出的觀點。雌性蝴蝶比其物種中的雄性蝴蝶具有更明顯的多樣性，這也支持了華萊士提出的自然選擇的雌性變異在物種間多樣性中的重要角色。

研究人員補充說：”在對鳥翅蝶照片的個案研究中，似乎是性別推動了最大的進化變化，包括極端的雄性形狀、顏色和圖案。然而，在鳥翅蝶類中，我們發現了相反的例子，雌性鳥翅蝶的可見表型比雄性鳥翅蝶更多樣化，反之亦然。

雖然達爾文和華萊士同時提出了許多相同或相似的進化論觀點，但其中一位更家喻戶曉。達爾文和華萊士喜歡寫信給對方，他們之間的關係充滿碰撞，但又不失文雅。達爾文曾在寫給華萊士的信中說，生活中很少有事情比這更讓他’滿意’了，雖然從某種意義上說我們是競爭對手，但我們從未對彼此產生過嫉妒”。

我們懷疑他們都沒有預料到，在華萊士去世一個多世紀後（他比達爾文晚了三十多年），計算機會認為他們在蝴蝶進化方面都是正確的。

Cuthill說：”利用機器學習對進化進行大規模研究，為解決自進化科學創立以來一直懸而未決的爭論提供了新的機會。鳥翼蝴蝶被譽為世界上最美麗的蝴蝶之一。這項研究讓我們對其非凡但瀕臨滅絕的多樣性的進化有了新的認識。

這項研究發表在《通訊生物學》期刊。