工業暗化
マイケル・マジェラス]は、ケトルウェルの実験手法に対するさまざまな科学的に正当な批判を解決するために、より精巧な実験を2000年に設計し、2001年からから2007年にかけて実施した。
このマジェラスの新たな実験は、ケトルウェルの実験に関して「蛾の密度が高くなりすぎたのではないか」「昼間に放たれた蛾はうまく隠れ場所を見つけられなかったのではないか」「捕獲された野生の蛾と、研究室育ちの蛾で行動が異なるのではないか」「他の地域から連れてこられた蛾は、本来と異なる行動をとるのではないか」といった疑問に答えるため、より厳密にデザインされた。
2001年から2007年にかけてケンブリッジで行われた研究において、マジェラスは蛾が自然に止まる位置を記録した。実験に使われた135匹の蛾の半分以上が枝に止まり、そのほとんどは枝の下部で、35%が木の幹でほとんどが北側に、13%が小枝の上下に止まった。
ジュディス・フーパーとのやりとりの後、マジェラスはコウモリによる捕食が結果に影響を与えたかどうかを調べる実験を追加した。コウモリは視覚ではなくエコーロケーションによってエサを追いかける。
遺伝学においては、進化の定義の一つは「遺伝子プールにおける対立遺伝子の頻度の変化」であり、 世代交代を経ることで、遺伝的に受け継いだ個体群の特徴に、変化が起きることである。集団遺伝学からは、遺伝子頻度の変化が起きなければ進化が起きないことがわかる。それぞれの遺伝子頻度をpとqで表し、たとえばp=0.6でq=0.4とする。そして個体群サイズが200から100まで減った場合でも、両者が同じだけ捕食されたとすると遺伝子頻度はp=0.6、q=0.4のままである。遺伝子頻度の変化を引き起こす要因としては、自然選択、突然変異、他地域からの移住、遺伝的浮動が挙げられる。その中でも特に注目されるのが自然選択と遺伝的浮動の二つである。自然選択は、個体が持つ遺伝する特徴ごとに生き延び繁殖に成功する可能性が異なる場合におきる。遺伝的浮動ではランダムサンプリング効果の蓄積によって対立遺伝子の頻度が変動する。
ウェルズはこの中で「教科書が説明しないのは、1980年代以来、生物学者はこの古典的な物語には深刻な欠陥があると気づいていたということだ。もっとも深刻なのは自然のオオシモフリエダシャクは木の幹に止まることすらないということだ。教科書の写真は結局のところ、演出されていた」と述べた。
1924年にJ・B・S・ホールデンは単純な一般選択モデル(general selection model)を用いて、観察されたようなオオシモフリエダシャクの進化に必要な選択上の有利さを計算した。彼は1848年に暗色個体の割合が2%で、1895年には95%になったと仮定し、その結果、暗色個体は明るい個体の1.5倍の有利さ(選択係数0.3以上)を持っていたことがわかった。モデルの問題を考慮しても、変化の速度があまりに速かったため、遺伝的浮動の可能性は合理的に除外された。オオシモフリエダシャクで観察された変動の重大さを説明できるのは自然選択だけである。
なお、オオシモフリエダシャクでは黒色個体を生み出す対立遺伝子が顕性であり、黒色表現型の個体の遺伝子型はホモ接合およびヘテロ接合、白色表現型の個体の遺伝子型はホモ接合のみとなるが、このことは個体群の暗化がなぜそれほど急激に起きたかを説明する助けとなる。