杂交实验表明，桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性。在19世纪中期以前，桦尺蛾种群中S基因频率很低，在5%以下，到了20世纪上升到95%以上。试分析产生这一变化的原因：
(1)在19世纪时，桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区，树干上长满了地衣，在此环境条件下，种群s的基因频率高的原因是                                            。
(2)随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生存，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，种群S的基因频率升高的原因是                        。
(3)上述事例说明，种群中产生的变异是             ，经过长期的___________，其中不利变异被不断淘汰；有利变异则逐渐积累，从而使种群的          发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化的方向是由             决定的。