别名

英文peppered moth，故也译作“椒花蛾”(刘祖洞《遗传学》 高等教育出版社 1990)或“斑点蛾”。

其他

工业黑化

桦尺蛾在遗传学和进化生物学中有着重要的研究意义。

在19世纪中叶之前人们见到的这种蛾，都是浅灰色的翅膀上散布着一些黑色斑点。

1830年左右，英国完成了工业革命(Industrial Revolution)，变成了工业化国家，曼彻斯特(Manchester)等工业城市的空气污染越来越严重。

1848年，昆虫学家首次在曼彻斯特附近采集到了黑色翅膀的桦尺蛾标本。之后，人们采集到的黑蛾标本越来越多，而且都集中在空气污染严重的工业化地区。到1895年，曼彻斯特附近的黑蛾所占的比例激增到接近100%，而在非工业化地区，灰斑蛾仍然占绝对优势。

看来，桦尺蛾翅膀颜色变黑与工业化导致的空气污染有关，那么这种“工业黑化”又是怎么进化来的呢？

在19世纪末20世纪初，许多生物学家都相信拉马克主义：后天的环境因素会直接导致生物体产生可以遗传下去的变异。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蛾幼虫，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。

另有一些生物学家相信达尔文提出的自然选择理论。根据这个当时还未被生物学界普遍接受的学说，黑蛾变异并不是被煤烟成分诱发的，而是随机产生的。

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。

在20世纪20年代，英国大生物学家荷尔登(John Burdon Sanderson Haldane, 1892.11.5-1964.12.1)计算出，这个自然选择过程要能发生，平均每一代黑蛾和灰斑蛾后代的生存比例必须是1.5:1。

但是，黑化究竟有什么生存优势呢？不难设想，桦尺蛾翅膀起到了某种伪装作用。在非工业化地区的森林中，树干长满地衣和苔藓，长着灰色斑点的翅膀的桦尺蠖停在这种树干上，不容易被天敌(鸟类)发现，而黑色翅膀则容易被发现。

在工业化地区，树干上的地衣和苔藓被黑色的煤烟取代了，情形恰好相反，灰斑蛾容易被天敌发现，而黑蛾不容易。所以，“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。

这个假说听上去很合理，但是再合理的假说在被检验之前也还是假说。这个假说在1896年就由塔特(James William Tutt, 1858-1911)提出了，但是直到20世纪50年代，才由英国生物学家凯特威尔(Henry Bernard Davis Kettlewell, 1907.12.24-1979.5.11)用实验对它进行了验证。

他在一个种着树的鸟舍中释放了同等数目的灰斑蛾和黑蛾，然后放出鸟，观察、记录它们的捕食情况。结论是：蛾的翅膀的确起到了避免被捕食的伪装作用，在同一根树干上，显眼蛾被捕食的几率高出不显眼蛾达3倍。

人为条件下的实验结果真的能反映自然生态吗？为了回应这个疑问，凯特威尔在工业污染严重的地区进行野外实验。他将大量的灰斑蛾和黑蛾做了标记，然后释放。由于雌蛾很少飞翔，他只用雄蛾做实验。