桦尺蠖--生物进化学中的宝贵材料

达尔文自然选择学说对黑化的 假说解释
随机的基因突变总能产生极少数黑蛾， 在非工业化地区，这些黑蛾将很快被自 然选择淘汰。但是在污染地区，黑化却 有生存优势，因此迅速传播开去。 黑化究竟有什么生存优势呢？
“工业黑化”现象可能是由于鸟类不容易 发现、捕食停在覆盖着煤烟的树干上的 黑蛾，而灰斑蛾更容易被捕食导致的。
不过凯特威尔实验并没有直接观察到 鸟类在野外选择性捕食桦尺蠖。而剑桥 大学遗传学教授麦克.马杰鲁斯用了7年 的时间每天花几个小时用望远镜观察、 记录鸟类在他家花园捕食桦尺蠖的情况。
麦克的结论是：“工业黑化”是由于 鸟类不容易发现、捕食停在覆盖着煤 烟的树干上的黑蛾，而灰蛾容易被捕 食导致的。
拉马克主义对黑化的假说解释
后天的环境因素会直接导致生物体 产生可以遗传下去的定向变异。因此 推测，桦尺蠖的黑化是在污染物的刺 激下产生的。 有一位昆虫学家用沾了煤烟成分的 树叶喂养从非工业化区抓来的桦尺蠖 幼虫，发现有的变成了黑蛾。这似乎 验证了拉马克主义的假说。可惜，这 个实验结果别人重复不出来，无法获 得承认。
桦尺蠖观察组汇报
材料1 英国的曼彻斯特地区有一种桦尺 蠖，它夜间活动，白天栖息在树干上。
材料2 自然条件下，体色有深些的也有 浅些的。
材料3 试验表明，桦尺蠖之间能进行相互 杂交，黑色的桦尺蠖杂交能产生浅色的桦 尺蠖，而浅色的桦尺蠖之间杂交其下代都 是浅色的。
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材料4 19世纪中叶之前人们见到桦尺 蠖都是浅灰色的，1830年左右，英国完 成工业革命，空气污染越来越严重，黑 蛾越来越多。这种现象被称为桦尺蠖的 “工业黑化现象”。
黑化的假说验证
凯特威尔将大量的灰色雄蛾和黑色 雄蛾做了标记，然后释放到工业污 染区域 一周后，他用汞汽灯和未交配的雌 蛾作为诱饵捕捉雄蛾，连续持续多 个晚上，直到数量基本不增加。 凯特威尔发现重新捕获的黑蛾的比 例，大约是重新捕获灰蛾的两倍
几个月后，凯特威尔做了一个对照 实验，释放到未受污染的地区重复 步骤①②，重新捕获的灰蛾比例， 大约是重新捕获的黑蛾的两倍。