Rett etter at han fullførte sin andre periode som president i 1909, tok Teddy Roosevelt en årelang jaktsafari i Afrika i regi av Smithsonian Institution. Mange av Roosevelts trofeer avvikles som utstillinger i Smithsonian og American Museum of Natural History i New York. Roosevelts safarifaringer, regaled i sin bok African Game Trails (1910) ga ham sterke meninger om hvordan dyr blandet, eller ikke blandet, med sine omgivelser:
“Svart og hvitt er normalt de mest iøynefallende fargene i naturen (og likevel bæres av mange skapninger som har lyktes godt i kampen for livet); men nesten hvilken som helst fargetone ... harmoniserer ganske bra med minst noen landskap, og i noen få tilfeller blant de større pattedyrene, og i nesten ingen blant dem som frekventerer de åpne slettene, er det den minste grunn til å anta at skapningen får noe dra nytte av det som løst kalles 'beskyttende farge.' '
Roosevelt lurte på forestillinger om den beskyttende verdien av fargelegging av to grunner. For det første hadde den hestmonterte jegeren ekstraordinær problemer med å oppdage, stalking og bagging big game; hans jaktparty skjøt mer enn 500 pattedyr. Det var tydelig at dyrenes farger ikke beskyttet dem fra ham . Og for det andre, mens på det tidspunktet faktumet om evolusjon ble allment akseptert av forskere (og Roosevelt), var Darwins forklaring av den primære rollen til naturlig seleksjon som evolusjonsmekanisme ikke. Naturlig seleksjon hadde falt ut av gunst, spesielt med tanke på dyrefarging. Mange naturforskere i 1890-årene hadde kritisert darwinistiske forklaringer på fargelegging som helt manglende bevis, og ga andre forklaringer. Noen antydet for eksempel at farging direkte var forårsaket av ytre faktorer som klima, lys eller kosthold.
Disse alternative ideene ble snart brøytet ut etter fremveksten av genetikkvitenskapen og demonstrasjonen gjennom avlsforsøk (som de som opprinnelig ble utført av Gregor Mendel) om at fargelegging er en arvelig egenskap for planter og dyr. Men inntil de siste årene, visste vi ikke hvordan gener bestemmer dyrets farge eller hvordan variasjon i gener påvirker variasjon i farge i naturen. Ny forståelse av hvordan dyrefarger lages, spesielt enkle mønstre av svart og hvitt, og feltstudier av fordelene og ulempene med fargevalg i forskjellige naturtyper, gir nå noen av de beste eksemplene på hvordan naturlig utvalg og evolusjon fungerer.
Et av de mest utbredte fenomenene i dyreriket er forekomsten av mørkt pigmenterte varianter innen arter. Alle slags møll, biller, sommerfugler, slanger, øgler og fugler har former som alle eller for det meste er svarte. Kanskje mest kjent er de mørke store kattene, som den svarte leoparden og den svarte jaguaren. Disse vakre dyrene blir ofte vist i dyrehager som nysgjerrigheter, men de forekommer også i naturen i betydelig antall.
Alle disse såkalte “melaniske” formene er et resultat av økt produksjon av pigmentet melanin i huden, pelsen, skalaene eller fjærene. Melanisk pigmentering kan tjene mange roller. Melanin beskytter oss og andre dyr fra de ultrafiolette solstrålene; det kan hjelpe dyr i kaldere klima eller større høyder å varme kroppene raskere, og i motsetning til Roosevelts skepsis om beskyttende farge, skjuler svart pigment noen dyr fra rovdyr.
I ørkenene i det sørvestlige USA, for eksempel, er det utkrop av veldig mørke bergarter som ble produsert av lavastrømmer de siste to millioner årene. Blant disse steinene lever berglomme musen, som forekommer i mørk svart og en lys, sandfarget farge. Naturalister i 1930-årene observerte at mus som ble funnet på lavabergene, typisk var melaniske, mens de på de omkringliggende sandfargede granittbergartene vanligvis var lyse. Denne fargematningen mellom pelsfarge og habitatbakgrunn ser ut til å være en tilpasning mot rovdyr, spesielt ugler. Mus som er fargetilpasset til omgivelsene sine har en overlevelsesfordel i forhold til misforenede mus i hver av de to naturtypene.
Rock pocket-mus kommer i to farger, mørke og lyse. De mørke smelter godt sammen med lavaberg (øvre høyre) og de lyse er kamuflert mot sandstein (øverst til venstre). Plassert i det "gale" miljøet er musene lette for rovdyr å se. (Dr. Michael Nachman) 
Sorte jaguarer, som ungen til venstre, har en mutasjon som får dem til å produsere mer av pigmentet melanin enn flekkete jaguarer gjør. (Daniel Karmann / dpa / Corbis) 
Noen whiptail-øgler (disse er fra slekten Aspidoscelis) er mørkere enn vanlig takket være en mutasjon som ligner den som finnes i mørke jaguarer eller svarte sauer. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Mindre øreløse øgler kommer i to farger, avhengig av hvilken versjon de arver etter et gen som påvirker melaninproduksjonen. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Øgler i Sceloporous-slekten kommer i forskjellige farger, delvis avhengig av hvilken versjon de har med et melaningen. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Habitatet til steinlomme mus kommer i to farger: mørk lavaberg og lys sandstein. (Dr. Michael Nachman) 
Der steinlomme mus lever i mørk lavaberg, er det mer sannsynlig at de har en mutasjon som får dem til å produsere mer melanin og har en mørkfarget pels. (Dr. Michael Nachman) Nylig har Michael Nachman og hans samarbeidspartnere ved University of Arizona foretatt detaljerte felt- og genetiske studier av rockelomme mus. De har funnet at musene avlet med mus fra andre naturtyper og vandrer mellom bergarter. Musene er helt klart en art, ikke to. Så hva gjør pelsen svart eller lys? Bare noen få forskjeller i koden til et enkelt gen. Dette enkle arvegrunnlaget betyr at opprinnelsen til svarte mus fra lyse foreldre skjedde på bare ett eller et veldig lite antall mutasjonsmoment. Men for mus som invaderte den tidligere fremmede naturen til svarte lavabergarter, var de små genetiske trinnene et kjempesprang med tanke på evolusjon. Nachman og Hopi Hoekstra (nå ved Harvard University) anslått at mørke mus har omtrent 60 prosent eller større overlevelsesfordel i forhold til lette mus på de mørke lavabergartene. Med andre ord, pelsfarge hos denne arten er tydelig under veldig sterkt naturlig utvalg.
Genet som er involvert i opprinnelsen til melanisme hos berglomme mus kalles melanocortin reseptor 1, eller MC1R eller kort. Det er ikke en veldig interessant informasjon, før jeg forteller deg at de melaniske formene av jaguarer, snøgjess, fjellrev, eventyrvrender, banaquits, gyldne løve-tamariner, arktisk skua, to slags øgler og tamkyr, sauer og kyllinger er forårsaket av mutasjoner i dette samme genet. I noen arter har nøyaktig de samme mutasjonene skjedd uavhengig av opprinnelsen til deres mørke former. Disse funnene avslører at utviklingen av melanisme ikke er en utrolig sjelden ulykke, men en vanlig, repeterbar prosess. Evolusjon kan og gjentar seg.
Melanisme er ikke bare et spørsmål om å skjule. Den mindre snøgåsen forekommer også i to former, en hvit og en melanisk "blå" form. I denne arten følger parringens preferanse for individer fargeskjemaet til foreldrene. Tilsynelatende lærer unge fugler foreldrenes farge og velger kamerater etter familie - fugler fra blå familier foretrekker blå kamerater og fugler fra hvite familier foretrekker hvite kamerater. Paringspreferanser blant arktiske skuoer har en ekstra vri, ved at kvinner generelt foretrekker mørkere hanner. Begge disse fugleartene utvikler seg under seksuell seleksjon, en prosess som også først ble beskrevet av Darwin, der trekk som er fordelaktig i parringsspillet er foretrukket. Fordi seksuell seleksjon har så sterk effekt på parringssuksess, er det en veldig sterk form for seleksjon i naturen.
En annen vanlig form for dyrefarging er mangelen på pigmentering eller albinisme. Denne tilstanden observeres ofte i naturlige bestander av dyr i hulene, inkludert fisk, kreps, insekter, edderkopper og andre arter. Den vanlige forekomsten av albinisme hos huledyr antas å representere baksiden av evolusjonen under naturlig seleksjon. Det vil si at med lite eller ingen lett, naturlig eller seksuell markering av pigmentfarge og mønster er avslappet. Mutasjoner som opphever pigmentering, og som generelt vil være skadelige for dyr i andre naturtyper, tolereres i mørket i disse hulene.
Albinisme ser også ut til å ha et enkelt genetisk grunnlag som gjør det "enkelt" å utvikle seg. Nylig presiserte Meredith Protas og Cliff Tabin ved Harvard Medical School, Bill Jeffery ved University of Maryland, og deres samarbeidspartnere det genetiske grunnlaget for albinisme i den meksikanske blotte hulefisken. Disse albinofiskene finnes i omtrent 30 huler i Sierra de El Abra-regionen i det nordøstlige Mexico. Hver populasjon er avledet fra en pigmentert, fullsynt overflate- eller elveboltform. Forskerne har undersøkt det genetiske grunnlaget for albinisme i populasjoner fra Pachón- og Molino-hulene og funnet at albinisme i hver populasjon var forårsaket av mutasjoner i det samme pigmenteringsgenet, men forskjellige spesifikke mutasjoner i hvert tilfelle. Her igjen, i disse fiskene, har evolusjonen gjentatt seg to ganger i opprinnelsen til den samme egenskapen. Videre er det spesifikke genet som er mutert i disse fiskene også det samme genet som er ansvarlig for albinisme hos mennesker, griser, mus og andre fiskearter.
De naturlige historiene til steinlomme mus og hulemusikk viser tydelig hvordan dyr har tilpasset seg nye omgivelser; uansett hvor fremmede disse habitatene en gang var for forfedrene. Disse uklare dyrene har også gitt de konkrete båndene mellom spesifikke gener, naturlig seleksjon og evolusjon i naturen som biologer lenge har søkt. Selv om de ikke er like majestetiske som viltdyrene til den afrikanske savannen, illustrerer disse dyrene større leksjoner som Roosevelt ville ha blitt satt pris på, og kanskje til og med rettferdiggjort deres egen, om enn små trofeesak for å vise den fortsatte fremgangen med å forstå hvordan evolusjon fungerer.
Forfatter Bio:
Sean B. Carroll er en evolusjonsbiolog ved University of Wisconsin. Hans nye bok, Bemerkelsesverdige skapninger: Episke eventyr i letingen etter artene fra artene (Houghton Mifflin Harcourt), kroniserer opplevelsene og oppdagelsene til uforferdelige naturfagfolk som utviklet og avanserte evolusjonsteorien.
