Tidak lama selepas dia menyelesaikan penggal kedua sebagai presiden pada 1909, Teddy Roosevelt mengambil safari berburu sepanjang tahun di Afrika di bawah naungan Institusi Smithsonian. Ramai piala Roosevelt digulung sebagai pameran di Smithsonian dan Muzium Sejarah Alam Amerika di New York. Pengalaman safari Roosevelt, yang ditulis dalam bukunya African Game Trails (1910) memberi beliau pandangan kuat tentang bagaimana haiwan bercampur, atau tidak bercampur, dengan persekitaran mereka:
"Hitam dan putih biasanya merupakan warna yang paling mudah dilihat (namun ditanggung oleh banyak makhluk yang telah berjaya dalam perjuangan untuk hidup); tetapi hampir mana-mana warna ... harmoni cukup baik dengan sekurang-kurangnya beberapa landskap, dan dalam tetapi beberapa contoh di kalangan mamalia yang lebih besar, dan hampir tidak ada di antara mereka yang mengamati dataran terbuka, adakah terdapat sedikit pun alasan untuk mengandaikan bahawa makhluk memperoleh apa-apa manfaat apa saja dari apa yang dipanggil dengan 'warna pelindung.'
Roosevelt mengejek pendapat mengenai nilai perlindungan warna untuk dua sebab. Mula-mula, pemburu yang dilatih kuda yang luar biasa mempunyai sedikit kesukaran mengesan, mengejar dan mengangkut permainan besar; Parti pemburuannya menembak lebih daripada 500 mamalia. Warna-warna haiwan yang jelas tidak melindungi mereka daripadanya. Dan kedua, ketika pada masa itu fakta evolusi diterima secara luas oleh saintis (dan Roosevelt), penjelasan Darwin tentang peranan utama pemilihan semula jadi sebagai mekanisme evolusi tidak. Pemilihan semulajadi telah tidak disenangi, khususnya mengenai pewarnaan haiwan. Ramai ahli-ahli alam sekitar pada tahun 1890-an telah mengkritik penjelasan Darwin tentang pewarnaan sebagai bukti yang tidak lengkap, dan memberikan penjelasan lain. Sebagai contoh, ada yang mencadangkan bahawa pewarnaan secara langsung disebabkan oleh faktor luaran seperti iklim, cahaya atau diet.
Idea-idea alternatif ini tidak lama lagi dibatalkan oleh kemunculan sains genetik dan demonstrasi melalui eksperimen pembiakan (seperti yang asalnya dijalankan oleh Gregor Mendel) bahawa pewarnaan adalah harta yang diwarisi tumbuhan dan haiwan. Tetapi sehingga beberapa tahun kebelakangan ini, kita tidak tahu bagaimana gen menentukan warna haiwan atau bagaimana variasi dalam gen mempengaruhi variasi dalam warna. Pemahaman baru tentang bagaimana warna-warna haiwan dibuat, terutamanya corak mudah hitam dan putih, dan kajian lapangan mengenai manfaat dan kelemahan skema warna di habitat yang berlainan, sekarang menyediakan beberapa contoh terbaik bagaimana pemilihan semula jadi dan evolusi berfungsi.
Salah satu fenomena yang paling meluas dalam kerajaan haiwan adalah kejadian varietas yang berwarna pigmen di dalam spesies. Semua jenis rama-rama, kumbang, rama-rama, ular, kadal dan burung mempunyai bentuk yang semuanya atau kebanyakannya hitam. Mungkin yang paling biasa ialah kucing besar gelap, seperti macan tutul hitam dan jaguar hitam. Haiwan-haiwan yang cantik ini sering dipaparkan di zoo sebagai keingintahuan, tetapi ia juga berlaku di alam liar dalam jumlah yang besar.
Semua bentuk yang disebut "melanik" ini menghasilkan peningkatan pengeluaran pigmen melanin dalam kulit, bulu, skala atau bulu. Pigmentasi melanik boleh memainkan banyak peranan. Melanin melindungi kita dan haiwan lain dari sinar ultraviolet matahari; ia dapat membantu haiwan di iklim yang lebih sejuk atau ketinggian yang lebih tinggi memanaskan badan mereka dengan lebih cepat, dan, bertentangan dengan keraguan Roosevelt mengenai pewarnaan pelindung, pigmen hitam menyembunyikan beberapa haiwan dari pemangsa.
Di padang pasir di barat daya Amerika Syarikat, misalnya, terdapat batuan-batuan sangat gelap yang dihasilkan oleh aliran lava selama dua juta tahun yang lalu. Di antara batu-batu ini tinggal tikus poket batu, yang terjadi dalam warna hitam gelap dan cahaya, warna berpasir. Naturalists pada tahun 1930-an mendapati bahawa tikus yang terdapat pada batu lava biasanya melanik, manakala batu-batu granit berwarna pasir di sekitarnya biasanya berwarna terang. Pencocokan warna antara warna bulu dan latar belakang habitat nampaknya menjadi penyesuaian terhadap pemangsa, terutamanya burung hantu. Tikus yang dipadankan dengan warna ke persekitaran mereka mempunyai kelebihan kelangsungan hidup terhadap tikus yang tidak sesuai di setiap dua habitat tersebut.
Tikus poket batu datang dalam dua warna, gelap dan terang. Yang gelap bercampur dengan baik dengan batu lava (kanan atas) dan cahaya yang disamarkan terhadap batu pasir (kiri atas). Diletakkan dalam persekitaran "yang salah", tikus mudah dilihat oleh pemangsa. (Dr. Michael Nachman) 
Jagu hitam, seperti cub di sebelah kiri, mempunyai mutasi yang menyebabkan mereka menghasilkan lebih banyak melanin pigmen daripada jaguar yang dilihat. (Daniel Karmann / dpa / Corbis) 
Sesetengah kadal whiptail (ini berasal dari genus Aspidoscelis) lebih gelap daripada biasanya terima kasih kepada mutasi yang serupa dengan yang terdapat di jaguar gelap atau kambing hitam. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Cicak telinga yang kurang matang datang dalam dua warna, bergantung pada versi mana yang mereka mewarisi gen yang mempengaruhi produksi melanin. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Kadal dalam genus Sceloporous datang dalam pelbagai warna, bergantung pada bahagian pada versi yang mereka membawa gen melanin. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Habitat tikus poket batu datang dalam dua warna: batu lava hitam dan batu pasir ringan. (Dr. Michael Nachman) 
Di mana tikus poket batu hidup dalam batu lava gelap, mereka lebih cenderung mempunyai mutasi yang menyebabkan mereka menghasilkan lebih banyak melanin dan mempunyai kot berwarna gelap. (Dr. Michael Nachman) Baru-baru ini, Michael Nachman dan kolaboratornya di University of Arizona telah menjalankan bidang terperinci dan kajian genetik tikus poket batu. Mereka telah mendapati bahawa tikus itu bersambung dengan tikus dari habitat lain dan berpindah antara jenis batu. Tikus jelas satu spesis, bukan dua. Jadi apa yang menjadikan bulu hitam atau cahaya? Hanya beberapa perbezaan dalam kod gen tunggal. Asas mudah warisan ini bermakna asal tikus hitam dari ibu bapa berwarna terang berlaku hanya dalam satu atau sangat sedikit langkah mutasi. Tetapi bagi tikus yang menyerang habitat asing batu hitam lava yang dahulu, langkah-langkah genetik kecil itu merupakan lompatan besar dari segi evolusi. Nachman dan Hopi Hoekstra (kini di Universiti Harvard) menganggarkan bahawa tikus gelap mempunyai kira-kira 60 peratus atau lebih banyak kelebihan kelangsungan hidup terhadap tikus cahaya di batu lava gelap. Dengan kata lain, warna bulu dalam spesies ini jelas di bawah pemilihan semulajadi yang sangat kuat.
Gen yang terlibat dalam asal melanisme dalam tikus poket batu dipanggil melanocortin reseptor 1, atau MC1R atau pendek. Itu bukan nugget maklumat yang sangat menarik, sehingga saya memberitahu anda bahawa bentuk melanik jaguar, angsa salju, rubah artik, peri dongeng, kebahagiaan, tamarin singa emas, arktik skua, dua jenis cicak, dan lembu, kambing dan ayam disebabkan oleh mutasi dalam gen ini yang sama. Dalam sesetengah spesies, tepat mutasi yang sama telah berlaku secara bebas dalam asalnya bentuk gelap mereka. Penemuan ini mendedahkan bahawa evolusi melanisme bukanlah kemalangan yang sangat jarang berlaku, tetapi proses yang biasa dan boleh diulang. Evolusi boleh dan tidak mengulangi sendiri.
Melanisme bukan sahaja penyembunyian. Angsa salju yang lebih rendah juga berlaku dalam dua bentuk, bentuk putih dan melanik "biru". Dalam spesies ini, keutamaan mengawan individu mengikut skema warna ibu bapa mereka. Ternyata, burung muda belajar warna ibu bapa mereka dan memilih pasangan di sepanjang keluarga - burung dari keluarga biru lebih suka pasangan biru dan burung dari keluarga putih lebih suka pasangan putih. Keutamaan mengawan di kalangan arctic skuas mempunyai twist tambahan, di mana wanita umumnya lebih suka lelaki yang lebih gelap. Kedua-dua spesies burung ini berkembang di bawah pemilihan seksual, satu proses yang juga dijelaskan oleh Darwin, di mana ciri-ciri yang menguntungkan dalam permainan perkawinan disukai. Oleh kerana pilihan seksual mempunyai kesan yang kuat terhadap kejayaan mengawan, ia adalah bentuk pemilihan yang sangat kuat.
Satu lagi bentuk pewarna haiwan yang biasa adalah kekurangan pigmentasi-atau albinisme. Keadaan ini sering dilihat dalam populasi semulajadi haiwan kediaman gua, termasuk ikan, udang karang, serangga, labah-labah dan spesies lain. Kemunculan albinisme yang lazim di dalam haiwan gua difikirkan mewakili skop evolusi di bawah pemilihan semula jadi. Iaitu, dengan sedikit atau tiada cahaya, pemilihan semula jadi atau seksual pada warna pigmen dan corak santai. Mutasi yang menghilangkan pigmentasi, dan yang pada umumnya akan memudaratkan haiwan di habitat lain, dapat diterima dalam kegelapan gua-gua ini.
Albinisme juga kelihatan mempunyai asas genetik yang mudah menjadikannya "mudah" berkembang. Baru-baru ini, Meredith Protas dan Cliff Tabin di Sekolah Perubatan Harvard, Bill Jeffery di University of Maryland, dan kolaborator mereka menunjuk asas genetik albinisme dalam cavefish buta Mexico. Ikan albino ini terdapat di kira-kira 30 gua di rantau Sierra de El Abra di timur laut Mexico. Setiap populasi berasal dari permukaan berpigmen, yang berpandangan sepenuhnya atau bentuk sungai. Penyelidik telah menyiasat asas genetik albinisme dalam populasi dari gua-gua Pachón dan Molino dan mendapati bahawa albinisme dalam setiap populasi disebabkan oleh mutasi dalam gen pigmentasi yang sama, tetapi mutasi spesifik yang berbeza dalam setiap kes. Di sini sekali lagi, dalam ikan ini, evolusi telah mengulangi dirinya sendiri dua kali dalam asalnya sifat yang sama. Selain itu, gen tertentu yang bermutasi di dalam ikan ini juga gen sama yang bertanggungjawab terhadap albinisme pada manusia, babi, tikus dan spesies ikan lain.
Sejarah semula jadi tikus poket rock dan cavefish dengan jelas menunjukkan bagaimana haiwan telah menyesuaikan diri dengan persekitaran baru; tidak kira betapa asing sekali habitat itu kepada nenek moyang mereka. Haiwan-haiwan yang tidak jelas ini juga menyediakan hubungan konkrit antara gen tertentu, pemilihan semulajadi dan evolusi di alam liar yang telah lama dicari oleh ahli biologi. Walaupun tidak begitu megah sebagai haiwan permainan savana Afrika, haiwan-haiwan ini menggambarkan pelajaran yang lebih besar yang akan dihargai oleh Roosevelt, dan mungkin juga memerlukan mereka sendiri, walaupun kecil, kes piala untuk memaparkan kemajuan yang berterusan dalam memahami bagaimana evolusi berfungsi.
Pengarang Bio:
Sean B. Carroll adalah ahli biologi evolusi di University of Wisconsin. Buku-Nya yang baru, Makhluk-makhluk yang Menakjubkan: Petualangan Epic dalam Mencari Asal-usul Spesies (Houghton Mifflin Harcourt), menceritakan pengalaman dan penemuan para naturalis yang berani yang maju dan maju teori evolusi.
