杂交实验表明，桦尺蛾体色受到一对等位基因S和s控制，黑色S对浅色s为显性。在曼彻斯特地区，19世纪中叶以前，种群S基因频率很低，在5%以下，到20世纪则上升到95%以上。从遗传的角度分析回答：

最初的S基因是通过（）出现的，它为生物进化提供了（）

S基因频率升高的原因是（）