黑化型

定义

黑化型（melanism）是动物种群遗传学与生态学中的一个术语，指与同种正常个体相比，体色或某些组织结构呈现黑色或深色色素异常增多的一类突变个体。著名的例子包括英国的“黑化桦尺蠖”（Biston betularia f. carbonaria）。

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注：案例中桦尺蠖的学名通常写作 Biston betularia，其黑化型态有时被视为一个变种。

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分类

根据黑化现象的成因与遗传规律，通常分为：

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1. 工业黑化：由环境污染（主要是工业革命释放的煤烟）引发的自然选择案例，表现为深色突变体频率在种群中迅速上升。
2. 适应性黑化：在非污染环境下，某些物种的本能变异。例如，生活在高海拔或高湿度地区的一些灵猫科或猫科动物常常出现黑化个体（如黑豹），这有助于体温调节或伪装。
3. 病理性黑化：由内分泌失调引起的色素沉积。

机制

黑化型的产生通常由单一显性基因（或隐性基因）突变引起，导致黑色素（主要是真黑素 eumelanin）的过量合成。 ADSFAEQWER353423413434
以工业黑化为例，其作用机制属于自然选择： ADFASDFAF23RQ23R

1. 在未污染前，浅色地衣覆盖树干，浅色桦尺蠖因伪装好而数量多，黑色突变体极易被鸟类捕食。
2. 工业革命后，煤烟杀死了地衣，树干变黑。黑色突变体获得了更好的伪装，浅色个体反而易被天敌发现，导致基因频率改变。

意义

1. 进化生物学证据：桦尺蠖的黑化是“自然选择在行动”最经典、最直观的教学案例，有力地支持了达尔文的进化论。
2. 环境指示：工业黑化现象的发生率常被用作反映特定地区大气污染程度（特别是硫化物和烟尘）的生态指示剂。

研究热点

关于黑化型的研究已从宏观生态学进入分子遗传学层面。研究发现，桦尺蠖的黑化主要是由 cortex 基因座上巨大的、包含多个基因的 DNA 转座子插入所导致，而非单点突变。当前的热点包括：

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1. 探究黑化相关的色素基因是否也具有免疫调节功能或多效性（例如深色个体的抗病能力是否更强）。
2. 研究全球变暖背景下，黑化型与热吸收（伯格曼法则）的潜在关联。

未来方向

利用博物馆标本（博物馆组学，Museomics）提取历史 DNA，结合气候模型，回溯过去 200 年间各种物种黑化型基因频率变化的精确轨迹，预测未来环境变化下的生物适应性演化。

关键词

黑化型；工业黑化；桦尺蠖；自然选择；环境适应性；进化生物学

参考文献

1. 全国科学技术名词审定委员会. 动物学名词（第二版）[M]. 北京: 科学出版社, 2021: 34. ISBN: 978-7-03-070600-3.
2. Majerus, M.E.N. Melanism: Evolution in Action[M]. Oxford: Oxford University Press, 1998: 184-215. ISBN: 575.