Ubrzo nakon što je 1909. završio svoj drugi mandat predsjednika, Teddy Roosevelt pod pokroviteljstvom Smithsonian Institucije uzeo je jednogodišnji lov na safari u Africi. Mnogi od Rooseveltovih trofeja završavali su kao eksponati u Smithsonian-u i Američkom prirodoslovnom muzeju u New Yorku. Rooseveltova iskustva sa safarijama, opisana u svojoj knjizi African Game Trails (1910.), pružila su mu snažna mišljenja o tome kako se životinje miješaju ili ne miješaju sa okolinom:
„Crno i bijelo su obično najvidljivije boje u prirodi (a ipak ih nose brojna stvorenja koja su uspjela dobro u borbi za život); ali gotovo svaka nijansa ... prilično se dobro usklađuje s barem nekim pejzažima, i to u samo nekoliko slučajeva među većim sisavcima, a gotovo ni u jednom među onima koji često otvaraju ravnice, postoji li najmanji razlog za pretpostavku da stvorenje stekne bilo koji imati koristi od onoga što se slobodno naziva "zaštitna boja".
Roosevelt se podsjećao na zaštitnu vrijednost obojenja iz dva razloga. Prvo, vanredni lovac na konju imao je malih poteškoća uočiti, loviti i vreći velike divljači; njegova lovačka zabava ustrijelila je više od 500 sisavaca. Jasno da ih životinjske boje nisu zaštitile od njega . I drugo, dok su u to vrijeme znanstvenici (i Roosevelt) široko prihvaćali činjenicu evolucije, Darwinovo objašnjenje primarne uloge prirodne selekcije kao mehanizma evolucije nije bilo. Prirodnoj selekciji nije bilo više naklonjeno, posebno zbog bojenja životinja. Mnogi su prirodoslovci u 1890-ima kritizirali darvinistička objašnjenja obojenja kao potpuno nedostajući dokazi i nudili druga objašnjenja. Na primjer, neki su predložili da obojenje izravno uzrokuju vanjski čimbenici kao što su klima, svjetlost ili prehrana.
Te su alternativne ideje ubrzo poništene pojavom znanosti o genetici i demonstracijom eksperimenta uzgoja (poput onih koje je izvorno vodio Gregor Mendel) da je obojenje naslijeđeno svojstvo biljaka i životinja. Ali do proteklih nekoliko godina nismo znali kako geni određuju obojenje životinja ili kako varijacija gena utječe na varijaciju obojenja u prirodi. Novo razumijevanje načina izrade životinjskih boja, osobito jednostavni crno-bijeli uzorci, te terenske studije o prednostima i nedostacima shema boja u različitim staništima, sada pružaju neke od najboljih primjera funkcioniranja prirodne selekcije i evolucije.
Jedan od najraširenijih pojava u životinjskom carstvu je pojava tamno pigmentiranih sorti unutar vrsta. Sve vrste moljaca, buba, leptira, zmija, guštera i ptica imaju oblike koji su svi ili uglavnom crni. Možda su najpoznatije tamno velike mačke, poput crnog leoparda i crnog jaguara. Te se prekrasne životinje često prikazuju u zoološkim vrtovima kao znatiželjnici, ali u značajnom broju se pojavljuju i u divljini.
Svi ti takozvani „melaninski“ oblici rezultat su povećane proizvodnje pigmenta melanina u koži, krznu, ljuskama ili perju. Melanska pigmentacija može poslužiti u mnogim ulogama. Melanin štiti nas i ostale životinje od ultraljubičastih zraka sunca; može pomoći životinjama u hladnijim klimama ili većim nadmorskim visinama brže zagrijati njihova tijela, a suprotno Rooseveltovom skepticizmu prema zaštitnom obojenju, crni pigment skriva neke životinje od grabežljivaca.
Na primjer, u pustinjama na jugozapadu Sjedinjenih Država postoje izdanci vrlo tamnih stijena koje su proizveli tokovi lave u protekla dva milijuna godina. Među tim stijenama živi kameni džepni miš, koji se javlja u tamno crnoj i svijetloj, pješčanoj boji. Prirodnjaci 1930-ih primjećivali su da su miševi pronađeni na stijenama lave tipično melanski, dok su oni na okolnim pješčanim granitnim stijenama obično svijetlo obojene. Čini se da je ovo podudaranje boje boje krzna s pozadinom staništa prilagodba predatorima, posebno sovama. Miševi koji se uklapaju u svoje okruženje imaju prednost preživljavanja u odnosu na neusklađene miševe na svakom od dva staništa.
Rock džep miš dolazi u dvije boje, tamnoj i svijetloj. Tamni se dobro uklapaju u stijene lave (gornji desni), a svijetli se kamufliraju na pješčenjak (gornji lijevi). Smješteni u "pogrešno" okruženje, miševi su grabežljivci lako vidjeti. (Dr. Michael Nachman) 
Crni jaguari, poput mladunca na lijevoj strani, imaju mutaciju zbog koje proizvode više pigmenta melanina nego pjegavi jaguari. (Daniel Karmann / dpa / Corbis) 
Neki gušterasti gušteri (ovi su iz roda Aspidoscelis) tamniji su nego obično zahvaljujući mutaciji sličnoj onoj koja se nalazi u tamnim jaguarima ili crnim ovcama. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Manje gušteri bez jaja dolaze u dvije boje, ovisno o verziji koja baštini gen koji utječe na proizvodnju melanina. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Gušteri roda Sceloporous dolaze u raznim bojama, dijelom i ovise o tome u kojoj se verziji nose geni melanina. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Stanište rock džepova miševa dolazi u dvije boje: tamnoj lava stijeni i svijetlom pješčenjaku. (Dr. Michael Nachman) 
Tamo gdje kameni džepovi iz kamenih džepova žive u tamnoj lava stijeni, veća je vjerojatnost da će imati mutaciju zbog koje proizvode više melanina i imaju kaput tamne boje. (Dr. Michael Nachman) Nedavno su Michael Nachman i njegovi suradnici na Sveučilištu u Arizoni poduzeli detaljna terenska i genetička ispitivanja kamenih džepova. Otkrili su da miševi križaju miševe s drugih staništa i migriraju između stijena. Miševi su očito jedna vrsta, a ne dvije. Pa što krzno čini crnim ili svijetlim? Samo nekoliko razlika u kodu jednog gena. Ova jednostavna osnova nasljeđivanja znači da se podrijetlo crnih miševa od svijetloplavih roditelja dogodilo u samo jednom ili vrlo malom broju mutacijskih koraka. Ali za miševe koji su napadali prethodno vanzemaljsko stanište crnih stijena lave, ti mali genetski koraci bili su ogroman skok u smislu evolucije. Nachman i Hopi Hoekstra (danas na Sveučilištu Harvard) procijenili su da tamni miševi imaju oko 60 posto ili veće prednosti u odnosu na svijetle miševe na tamnim stijenama lave. Drugim riječima, boja krzna kod ove vrste očito je pod vrlo jakom prirodnom selekcijom.
Gen koji sudjeluje u podrijetlu melanizma u miševima s džepnim stijenama naziva se melanokortin receptor 1, ili MC1R ili kratak. To nije baš zanimljiv dio informacija, sve dok vam ne kažem da su melanicni oblici jaguara, snježnih gusaka, arktičke lisice, vilinske olupine, banaki, tamarini zlatnog lava, arktička skua, dvije vrste guštera i domaćih krava, ovaca a kokoši su uzrokovane mutacijama u tom istom genu. U nekih vrsta su se točno događale potpuno iste mutacije u podrijetlu njihovih tamnih oblika. Ova otkrića otkrivaju da evolucija melanizma nije neka nevjerojatno rijetka nesreća, već uobičajeni, ponovljivi proces. Evolucija se može i ne ponavlja.
Melanizam nije samo stvar prikrivanja. Manja sniježna guska također se pojavljuje u dva oblika, bijelom i melanicnom „plavom“ obliku. Kod ove vrste, sklonost parenja pojedinaca slijedi shemu boja roditelja. Očigledno, mlade ptice uče roditeljsku boju i biraju prijatelje prema obiteljskim linijama - ptice iz plavih obitelji preferiraju plave prijatelje, a ptice iz bijelih obitelji preferiraju bijele parove. Preferencije parenja među arktičkim skuama imaju dodatni zavoj, jer ženke uglavnom vole tamnije mužjake. Obje ove vrste ptica razvijaju se seksualnim odabirom, procesom koji je također prvi opisao Darwin, a u kojem su favorizirane osobine koje su korisne u igri parenja. Budući da seksualni odabir ima tako snažan učinak na uspjeh parenja, to je u prirodi vrlo jak oblik odabira.
Drugi uobičajeni oblik obojenja životinja je nedostatak pigmentacije ili albinizma. Ovo se stanje često primjećuje kod prirodnih populacija špiljskih životinja, uključujući ribe, rakove, insekte, pauke i druge vrste. Smatra se da uobičajena pojava albinizma u pećinskim životinjama predstavlja preokret evolucije pod prirodnim odabirom. To jest, s malo ili nimalo svjetla, prirodni ili seksualni odabir na pigmentnoj boji i uzorku je opušten. Mutacije koje ukidaju pigmentaciju i koje bi uglavnom mogle biti štetne za životinje na drugim staništima, toleriraju se u tami ovih špilja.
Čini se da i albinizam ima jednostavnu genetsku osnovu koja olakšava evoluciju. Nedavno su Meredith Protas i Cliff Tabin na Harvard Medical School, Bill Jeffery sa Sveučilišta u Marylandu, i njihovi suradnici utvrdili genetsku osnovu albinizma u meksičkoj slijepoj pećinskoj ribi. Ove albino ribe nalaze se u oko 30 špilja u regiji Sierra de El Abra na sjeveroistoku Meksika. Svaka populacija potječe iz pigmentiranog, potpuno viđenog oblika površine s površinom ili rijekom. Istraživači su istraživali genetsku osnovu albinizma u populacijama iz špilja Pachón i Molino i otkrili da je albinizam u svakoj populaciji uzrokovan mutacijama u istom genu pigmentacije, ali različitim specifičnim mutacijama u svakom slučaju. I ovdje se u ovim ribama evolucija dva puta ponovila u podrijetlu iste osobine. Nadalje, specifični gen mutiran u ove ribe također je isti gen odgovoran za albinizam kod ljudi, svinja, miševa i drugih vrsta riba.
Prirodne povijesti kamenih džepova i morske ribe živo pokazuje da su se životinje prilagodile novom okruženju; ma koliko ta staništa nekada bila tuđa njihovim precima. Ove opskurne životinje pružile su i konkretne veze između specifičnih gena, prirodne selekcije i evolucije u prirodi koje biolozi dugo traže. Iako nisu tako veličanstvene kao divljači iz afričke savane, ove životinje ilustriraju veće lekcije koje bi Roosevelt cijenio i možda čak jamčile svoj vlastiti, iako mali, trofejni slučaj za prikazivanje kontinuiranog napretka u razumijevanju kako evolucija funkcionira.
Autor bio:
Sean B. Carroll evolucijski je biolog sa Sveučilišta u Wisconsinu. Njegova nova knjiga, Izvanredna stvorenja: Epske avanture u potrazi za porijeklom vrsta (Houghton Mifflin Harcourt) kronizira iskustva i otkrića neustrašivih prirodnjaka koji su razvijali i usavršavali teoriju evolucije.
