זמן קצר לאחר שסיים את כהונתו השנייה כנשיא בשנת 1909, טדי רוזוולט לקח ספארי ציד בן שנה באפריקה בחסות המוסד סמיתסוניאן. רבים מהגביעים של רוזוולט הסתיימו כמוצגים במוזיאון הסמיתסוניאן ובמוזיאון האמריקני להיסטוריה של הטבע בניו יורק. חוויות הספארי של רוזוולט, שהושלבו בספרו שבילי משחק אפריקאים (1910), נתנו לו דעות חזקות על האופן בו בעלי חיים התמזגו, או לא התמזגו, עם סביבתם:
"שחור ולבן הם בדרך כלל הצבעים הבולטים ביותר בטבע (ובכל זאת ניתנים על ידי יצורים רבים שהצליחו היטב במאבק על החיים); אבל כמעט כל גוון ... מתיישב באופן הרמוני למדי עם נופים מסוימים לפחות, ובמקרים מעטים בלבד בקרב היונקים הגדולים יותר, וכמעט אף אחד מבין אלה המפוקדים את המישורים הפתוחים, האם יש הסיבה הקלה להניח שהיצור צובר כל ליהנות מכל מה שמכונה באופן רופף 'צבעו המגונן'. "
רוזוולט זלזל ברעיון הערך המגן של הצבע משתי סיבות. ראשית, יוצא הדופן של צייד רכוב הסוסים התקשה מעט לאיתור, גבעול ושקית משחק גדול; מסיבת הציד שלו ירה ביותר מ- 500 יונקים. ברור שצבעי בעלי החיים לא הגנו עליהם מפניו . ושנית, בעוד שבאותה עת עובדת האבולוציה הייתה מקובלת על ידי מדענים (ורוזוולט), ההסבר של דרווין את התפקיד העיקרי של הברירה הטבעית כמנגנון האבולוציה לא היה. הברירה הטבעית נפלה לטובה, במיוחד בנושא צבעי בעלי החיים. אנשי טבע רבים בשנות התשעים של המאה התשע עשרה מתחו ביקורת על ההסברים על הצבעוניות של דארוויניאן כחסרי ראיות לחלוטין, והציעו הסברים אחרים. לדוגמה, חלקם הציעו כי הצבעוניות נגרמה ישירות מגורמים חיצוניים כמו אקלים, אור או תזונה.
רעיונות אלטרנטיביים אלו נפסקו עד מהרה בעקבות הופעת מדע הגנטיקה וההדגמה באמצעות ניסויי גידול (כמו אלה שנערכו במקור על ידי גרגור מנדל) כי הצבע הוא נכס תורשתי של צמחים ובעלי חיים. אך עד לשנים האחרונות לא ידענו כיצד הגנים קובעים את צבע בעלי החיים או כיצד שונות בגנים משפיעים על שונות בצבע בטבע. הבנה חדשה כיצד נוצרים צבעי בעלי חיים, דפוסים פשוטים במיוחד של שחור ולבן, ומחקרי שדה של היתרונות והחסרונות של סכימות צבע בסביבות גידול שונות, מספקים כעת כמה מהדוגמאות הטובות ביותר לאופן בו הבחירה והאבולוציה הטבעית עובדות.
אחת התופעות הנפוצות ביותר בממלכת החיות היא התרחשותם של זנים פיגמנטיים כהים בקרב מינים. לכל מיני עש, חיפושיות, פרפרים, נחשים, לטאות וציפורים יש צורות שכולן או בעיקר שחורות. אולי המוכרים ביותר הם החתולים הגדולים הכהים, כמו הנמר השחור והיגואר השחור. בעלי חיים יפהפיים אלו מוצגים לרוב בגני חיות כקרנות, אך הם מופיעים גם בטבע במספרים משמעותיים.
כל הצורות הללו המכונות "המלניות" נובעות מייצור מוגבר של המלנין הפיגמנטי בעור, בפרווה, קשקשים או נוצות. פיגמנטציה מלנית יכולה לשרת תפקידים רבים. המלנין מגן עלינו ועל בעלי חיים אחרים מפני קרני השמש האולטרה-סגולות; זה יכול לעזור לבעלי חיים באקלים קר יותר או בגבהים גבוהים יותר לחמם את גופם במהירות רבה יותר, ובניגוד לספקנות של רוזוולט לגבי צבע מגן, פיגמנט שחור אכן מסתיר כמה חיות מפני טורפים.
במדבריות של דרום-מערב ארצות הברית, למשל, יש התפרצויות של סלעים כהים מאוד שהופקו בזרימת לבה במהלך שני מיליון השנים האחרונות. בין הסלעים הללו חי עכבר כיס הסלע, המופיע בשחור כהה ובצבע חולי בהיר. אנשי טבע בשנות השלושים של המאה העשרים הבחינו כי עכברים שנמצאו על סלעי הלבה היו מלניים בדרך כלל, ואילו אלה על סלעי הגרניט בצבע חול הסובבים בדרך כלל בהירים. התאמת צבעים זו בין צבע הפרווה לרקע בית הגידול נראית כהתאמה נגד טורפים, בעיקר הינשופים. לעכברים התואמים צבע לסביבתם יש יתרון הישרדותי על פני עכברים שאינם תואמים בכל אחד משני בתי הגידול.
עכבר כיס הסלע מגיע בשני צבעים, כהים וקלים. אלה הכהים משתלבים היטב עם סלעי לבה (מימין עליון) והקלילים מוסווים על אבן חול (שמאל עליונה). עכברים ממוקמים בסביבה ה"לא נכונה "וקל לטורפים לראות את העכברים. (ד"ר מיכאל נחמן) 
יגוארים שחורים, כמו הגור משמאל, סובלים ממוטציה הגורמת להם לייצר יותר מהמלנין הפיגמנטי מאשר ביגוארים מנוקדים. (דניאל קרמן / דפא / קורביס) 
כמה לטאות שוט-שוט (אלה מהסוג Aspidoscelis) כהים מהרגיל בזכות מוטציה דומה לזו שנמצאה ביגוארים כהים או כבשים שחורות. (ד"ר אריקה ברי רוזנבלום) 
לטאות נטולות אוזניים קטנות יותר מגיעות בשני צבעים, תלוי באיזו גרסה הם יורשים של גן שמשפיע על ייצור המלנין. (ד"ר אריקה ברי רוזנבלום) 
לטאות בסוג הסקלופורוס מגיעות במגוון צבעים, תלוי בחלקן באיזו גרסה הם נושאים של גן מלנין. (ד"ר אריקה ברי רוזנבלום) 
בית הגידול של עכברי כיס סלע מגיע בשני צבעים: סלע לבה כהה ואבן חול בהירה. (ד"ר מיכאל נחמן) 
איפה שעכברי כיס סלעים חיים בסלע לבה כהה, יש סיכוי גבוה יותר שיש להם מוטציה הגורמת להם לייצר יותר מלנין ויש להם מעיל בצבע כהה. (ד"ר מיכאל נחמן) לאחרונה מייקל נחמן ושותפיו באוניברסיטת אריזונה ביצעו מחקרי שדה וגנטיות מפורטות על עכברי כיס סלע. הם מצאו כי העכברים גזעו עם עכברים מבתי גידול אחרים ונודדים בין סוגי סלעים. העכברים הם בבירור מין אחד, לא שניים. אז מה הופך את הפרווה לשחורה או בהירה? רק כמה הבדלים בקוד של גן בודד. בסיס ירושה פשוט זה אומר שמקורם של עכברים שחורים מהורים בצבע בהיר התרחש רק במספר אחד או במספר קטן מאוד של צעדים הדדיים. אבל עבור עכברים שפלשו לבית הגידול הזר של סלעי לבה שחורים בעבר, המדרגות הגנטיות הקטנות הללו היו קפיצת ענק מבחינת האבולוציה. נחמן והופי Hoekstra (כיום באוניברסיטת הרווארד) העריכו כי לעכברים כהים יש יתרון הישרדותי של כ -60 אחוז ומעלה על עכברים בהירים על סלעי הלבה הכהים. במילים אחרות, צבע הפרווה במין זה נמצא בבירור תחת בחירה טבעית חזקה מאוד.
הגן המעורב במקור המלניזם בעכברי כיס סלעים נקרא קולטן מלנוקורטין 1, או MC1R או קצר. זה לא חרטת מידע מעניינת במיוחד, עד שאומר לך שהצורות המלנומיות של יגוארים, אווזי שלג, שועל ארקטי, פיות רוגס, בריקים, תמרינים של אריות מוזהבים, סקובה ארקטי, שני סוגים של לטאות, ופרות ביתיות, כבשים תרנגולות נגרמות על ידי מוטציות בגן זהה מאוד. בחלק מהמינים, אותן מוטציות התרחשו באופן עצמאי במקור צורותיהן הכהות. תגליות אלה חושפות כי התפתחות המלניזם איננה תאונה נדירה להפליא, אלא תהליך שכיח וניתן לחזרה. האבולוציה יכולה ואמנם חוזרת על עצמה.
המלניזם אינו רק עניין של הסתרה. אווז השלג הפחות טוב מופיע בשתי צורות, לבן וצורה "כחולה" מלנית. במין זה העדפת ההזדווגות של יחידים עוקבת אחר ערכת הצבעים של הוריהם. ככל הנראה, ציפורים צעירות לומדות את צבע הוריהן ובוחרות בני זוג בקווי משפחה - ציפורים ממשפחות כחולות מעדיפות בנות זוג כחולות וציפורים ממשפחות לבנות מעדיפות בנות זוג לבנות. העדפות הזדווגות בין שו"ע הארקטי יש טוויסט נוסף, בכך שנקבות מעדיפות בדרך כלל זכרים כהים יותר. שני מיני הציפורים הללו מתפתחים תחת בחירה מינית, תהליך שתואר לראשונה על ידי דרווין, ובו עדיפות תכונות המועילות במשחק ההזדווגות. מכיוון שלברירה המינית יש השפעה כה חזקה על הצלחת ההזדווגות, זוהי צורה של בחירה חזקה מאוד בטבעה.
צורה נפוצה נוספת של צבע בעלי חיים היא היעדר פיגמנטציה - או לבקנות. מצב זה נצפה לעיתים קרובות באוכלוסיות טבעיות של בעלי חיים במערות, כולל דגים, סרטנים, חרקים, עכבישים ומינים אחרים. ההופעה השכיחה של לבקנות אצל חיות מערות נחשבת כמייצגת את הצד ההפוך של ההתפתחות תחת הברירה הטבעית. כלומר, עם מעט או לא מעט בחירה קלה, טבעית או מינית על צבע ותבנית הפיגמנט רגועה. מוטציות המבטלות את הפיגמנטציה, וזה בדרך כלל עלולות להזיק לבעלי חיים בבתי גידול אחרים, נסבלות בחשכת המערות הללו.
נראה כי גם לאלביניזם יש בסיס גנטי פשוט המאפשר להתפתח "קל". לאחרונה, מרדית פרוטס וצוק טבין מבית הספר לרפואה של הרווארד, ביל ג'פרי באוניברסיטת מרילנד, ומשתפי הפעולה שלהם מצאו את הבסיס הגנטי לאלבניזם במערות העיוור המקסיקניות. דגי לבקנים אלה נמצאים בכ- 30 מערות באזור סיירה דה אל אברה בצפון מזרח מקסיקו. כל אוכלוסייה נגזרת מצורת פיגמנטציה, בעלת מראה פנים מלא של מגורים או נהרות. החוקרים בדקו את הבסיס הגנטי לאלבניזם באוכלוסיות ממערות פאצ'ון ומולינו ומצאו כי אלבניזם בכל אוכלוסיה נגרם על ידי מוטציות באותו גן פיגמנטציה, אך מוטציות ספציפיות שונות בכל מקרה. גם כאן, בדגים האלה, האבולוציה חזרה על עצמה פעמיים במקורה של אותה תכונה. יתר על כן, הגן הספציפי המוטה בדגים אלה הוא גם אותו הגן האחראי לבקנות אצל בני אדם, חזירים, עכברים ומינים דגים אחרים.
ההיסטוריה הטבעית של עכברי כיס הסלע ודגי המערות מדגימים בצורה חיה כיצד בעלי החיים הסתגלו לסביבה חדשה; לא משנה כמה זרים היו בתי הגידול האלה בעבר לאבותיהם. בעלי חיים מעורפלים אלה סיפקו גם את הקשרים המוחשיים בין גנים ספציפיים, סלקציה טבעית והתפתחות בטבע שכבר מזמן חיפשו ביולוגים. אמנם לא הוד מלכותי כמו חיות המשחק של הסוואנה האפריקאית, אך חיות אלה ממחישות שיעורים גדולים יותר שהיו רוזוולט היו מעריכים, ואולי אף מצדיקות את מקרה הגביע שלהם, אם כי קטן, כדי להציג את ההתקדמות המתמשכת בהבנת האופן שבו האבולוציה עובדת.
ביו מחבר:
שון ב. קרול הוא ביולוג אבולוציוני באוניברסיטת ויסקונסין. ספרו החדש, יצורים ראויים לציון: הרפתקאות אפיות בחיפוש אחר מקורות המינים (הוטון מיפלין הארקורט), מתאר את חוויותיהם ותגליותיהם של חסידי טבע נמרצים שפיתחו וקידמו את תורת האבולוציה.
