王守民

工業(yè)黑化是指在工業(yè)化過程中，蛾類的灰色類型逐漸被黑色類型所取代的現(xiàn)象，是說明生物通過自然選擇而進(jìn)化的具體實例。據(jù)調(diào)查，單在英國就有70多種蛾發(fā)生過此種現(xiàn)象，但研究得最透徹的還是樺尺蛾。

19世紀(jì)中葉以前記載的樺尺蛾都是灰色的，棲息在灰色的地衣上，不易被鳥類發(fā)現(xiàn)而啄食，是一種保護(hù)色。1850年曼徹斯特首先發(fā)現(xiàn)了黑色的樺尺蛾，后來隨著工業(yè)化的發(fā)展，大量煤煙污染物（如二氧化硫等）殺死了地衣，樹干也被熏黑，這時黑色成了保護(hù)色，而灰色樺尺蛾卻容易被鳥類大量啄食。于是，從1850年至19世紀(jì)末的50年間，灰色樺尺蛾的基因頻率由95%以上降低到不及5%，而黑色樺尺蛾的基因頻率則由1%上升到95%以上。實驗表明，工業(yè)黑化現(xiàn)象并非“定向誘變”的結(jié)果，因為用煤煙熏灰色樺尺蛾并不能使其變?yōu)楹谏珮宄叨瓴⑦z傳下去。事實上，樺尺蛾的群體中存在著包括黑色樺尺蛾在內(nèi)的各種遺傳變異體，在工業(yè)化過程中，灰色樺尺蛾因不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰，黑色樺尺蛾因適應(yīng)環(huán)境而被保存下來并繁殖后代。由此可見，黑色樺尺蛾取代灰色樺尺蛾的現(xiàn)象是自然選擇的結(jié)果，是自然選擇決定生物進(jìn)化方向的很好實例。

然而，在高中生物必修2“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論”一章中，“自然選擇對種群基因頻率變化的影響”這一探究活動中，卻把曼徹斯特地區(qū)工業(yè)黑化的稱為樺尺蠖。那么，工業(yè)黑化的到底是樺尺蛾還是樺尺蠖呢？雖然它們是同一種生物的不同發(fā)育階段，樺尺蛾是成蟲，而樺尺蠖則是樺尺蛾的幼蟲，但卻存在著諸多差異，筆者認(rèn)為應(yīng)稱為樺尺蛾。

為什么一定要稱為樺尺蛾呢？

從形態(tài)學(xué)上看，樺尺蠖呈毛蟲型，身體細(xì)長，多呈綠色，胸部有三對胸足，腹部在第六節(jié)和最末一節(jié)各生有一對足，只能爬行，行動時做伸縮運動，身體向上彎曲成弧狀，像人們用拇指和食指量尺碼的方式一樣，主要危害和活動于樺樹上，故稱樺尺蠖；而樺尺蛾則身體細(xì)長，2對翅膀?qū)掗煶誓べ|(zhì)，體表及翅上都被有鱗片和短毛，有白色、灰色和黑色等多種變異類型，觸角羽狀，虹吸式口器，只有發(fā)達(dá)的復(fù)眼，具足3對，可爬行亦可飛行。

從生態(tài)學(xué)角度看，樺尺蠖常晝出夜伏，在靜止休息時，只用腹部的兩對足固定身體，而身體的其余部分則直伸開來，與所棲息的植株形成一定的角度，保持不變，加上它有與環(huán)境的色彩相類似的體色，更類似于植物枝條，因而不易被天敵發(fā)現(xiàn)，以擬態(tài)的方式適應(yīng)周圍的環(huán)境而得以生存，常作為生物擬態(tài)的典型實例；而樺尺蛾在不同環(huán)境條件的選擇下，呈現(xiàn)出多種不同的顏色，通常晝伏夜出，常落在與體色一致的覆有地衣的樹干或石塊上，使其不易被天敵發(fā)現(xiàn)從而適應(yīng)環(huán)境得以生存，屬于保護(hù)色的典型實例。

基于以上兩方面原因并結(jié)合教材中的描述和圖片，顯然描述的應(yīng)該是樺尺蛾，而非樺尺蠖，這與李難教授的《進(jìn)化論教程》以及昆蟲的個體發(fā)育是一致的。所以工業(yè)黑化的應(yīng)是樺尺蛾，不該叫樺尺蠖，工業(yè)黑化說明了自然選擇決定生物的進(jìn)化方向，樺尺蛾的進(jìn)化驗證了自然選擇學(xué)說，它才是自然選擇學(xué)說的功臣。