Poco después de completar su segundo mandato como presidente en 1909, Teddy Roosevelt realizó un safari de caza de un año en África bajo los auspicios de la Institución Smithsonian. Muchos de los trofeos de Roosevelt terminaron como exhibiciones en el Smithsonian y el Museo Americano de Historia Natural en Nueva York. Las experiencias de safari de Roosevelt, recogidas en su libro African Game Trails (1910) le dieron fuertes opiniones sobre cómo los animales se mezclaron o no se mezclaron con su entorno:
"El blanco y el negro son normalmente los colores más llamativos de la naturaleza (y, sin embargo, están a cargo de numerosas criaturas que han tenido éxito en la lucha por la vida); pero casi cualquier tinte ... armoniza bastante bien con al menos algunos paisajes, y en algunos casos entre los mamíferos más grandes, y en casi ninguno entre los que frecuentan las llanuras abiertas, ¿existe la menor razón para suponer que la criatura gana algo? beneficiarse de lo que se llama libremente su 'coloración protectora' ".
Roosevelt se burló de las nociones del valor protector de la coloración por dos razones. Primero, el extraordinario cazador montado en un caballo tenía poca dificultad para detectar, acechar y embolsar el gran juego; Su grupo de caza disparó a más de 500 mamíferos. Claramente, los colores de los animales no los protegían de él . Y segundo, mientras que el hecho de la evolución fue ampliamente aceptado por los científicos (y Roosevelt), la explicación de Darwin del papel principal de la selección natural como mecanismo de evolución no lo fue. La selección natural había caído en desgracia, en particular sobre el tema de la coloración animal. Muchos naturalistas en la década de 1890 habían criticado las explicaciones darwinianas de la coloración como totalmente carentes de evidencia, y ofrecieron otras explicaciones. Por ejemplo, algunos sugirieron que la coloración fue causada directamente por factores externos como el clima, la luz o la dieta.
Estas ideas alternativas pronto fueron anuladas por la aparición de la ciencia de la genética y la demostración a través de experimentos de reproducción (como los realizados originalmente por Gregor Mendel) de que la coloración es una propiedad heredada de plantas y animales. Pero hasta los últimos años, no sabíamos cómo los genes determinan la coloración animal o cómo la variación en los genes afecta la variación en la coloración en la naturaleza. La nueva comprensión de cómo se hacen los colores de los animales, particularmente los patrones simples de blanco y negro, y los estudios de campo de los beneficios y las desventajas de los esquemas de color en diferentes hábitats, ahora están proporcionando algunos de los mejores ejemplos de cómo funcionan la selección natural y la evolución.
Uno de los fenómenos más extendidos en el reino animal es la aparición de variedades de pigmentación oscura dentro de las especies. Todo tipo de polillas, escarabajos, mariposas, serpientes, lagartijas y pájaros tienen formas que son todas o en su mayoría negras. Quizás los más conocidos son los grandes felinos oscuros, como el leopardo negro y el jaguar negro. Estos hermosos animales a menudo se muestran en los zoológicos como curiosidades, pero también ocurren en la naturaleza en cantidades significativas.
Todas estas formas llamadas "melanicas" son el resultado de una mayor producción del pigmento melanina en la piel, pelaje, escamas o plumas. La pigmentación melanológica puede cumplir muchos roles. La melanina nos protege a nosotros y a otros animales de los rayos ultravioleta del sol; puede ayudar a los animales en climas más fríos o en altitudes más altas a calentar sus cuerpos más rápidamente y, al contrario del escepticismo de Roosevelt sobre la coloración protectora, el pigmento negro oculta a algunos animales de los depredadores.
En los desiertos del suroeste de los Estados Unidos, por ejemplo, hay afloramientos de rocas muy oscuras que fueron producidas por los flujos de lava en los últimos dos millones de años. Entre estas rocas vive el ratón de bolsillo de roca, que se presenta en negro oscuro y un color claro y arenoso. Los naturalistas en la década de 1930 observaron que los ratones encontrados en las rocas de lava eran típicamente melanológicos, mientras que los de las rocas de granito de color arena que los rodeaban eran generalmente de color claro. Esta combinación de colores entre el color del pelaje y el fondo del hábitat parece ser una adaptación contra los depredadores, particularmente los búhos. Los ratones que coinciden con el color de su entorno tienen una ventaja de supervivencia sobre los ratones no coincidentes en cada uno de los dos hábitats.
El mouse de bolsillo Rock viene en dos colores, oscuro y claro. Los oscuros se mezclan bien con rocas de lava (arriba a la derecha) y los claros están camuflados contra la arenisca (arriba a la izquierda). Colocados en el entorno "incorrecto", los ratones son fáciles de ver para los depredadores. (Dr. Michael Nachman) 
Los jaguares negros, como el cachorro de la izquierda, tienen una mutación que hace que produzcan más melanina pigmentaria que los jaguares manchados. (Daniel Karmann / dpa / Corbis) 
Algunos lagartos de cola de látigo (estos son del género Aspidoscelis) son más oscuros de lo habitual gracias a una mutación similar a la que se encuentra en los jaguares oscuros u ovejas negras. (Dra. Erica Bree Rosenblum) 
Los lagartos sin orejas menores vienen en dos colores, dependiendo de la versión que hereden de un gen que influye en la producción de melanina. (Dra. Erica Bree Rosenblum) 
Los lagartos del género Sceloporous vienen en una variedad de colores, dependiendo en parte de qué versión llevan de un gen de melanina. (Dra. Erica Bree Rosenblum) 
El hábitat de los ratones de bolsillo de roca viene en dos colores: roca de lava oscura y arenisca clara. (Dr. Michael Nachman) 
Cuando los ratones de bolsillo de roca viven en roca de lava oscura, es más probable que tengan una mutación que les produzca más melanina y un pelaje de color oscuro. (Dr. Michael Nachman) Recientemente, Michael Nachman y sus colaboradores en la Universidad de Arizona han realizado estudios detallados de campo y genéticos de ratones de bolsillo de roca. Han descubierto que los ratones se cruzan con ratones de otros hábitats y migran entre tipos de rocas. Los ratones son claramente una especie, no dos. Entonces, ¿qué hace que el pelaje sea negro o claro? Solo algunas diferencias en el código de un solo gen. Esta base simple de herencia significa que el origen de los ratones negros de padres de color claro ocurrió en solo uno o muy pocos pasos mutacionales. Pero para los ratones que invaden el hábitat anteriormente extraño de las rocas de lava negra, esos pequeños pasos genéticos fueron un salto gigante en términos de evolución. Nachman y Hopi Hoekstra (ahora en la Universidad de Harvard) estimaron que los ratones oscuros tienen una ventaja de supervivencia de aproximadamente el 60 por ciento o más que los ratones claros en las rocas de lava oscuras. En otras palabras, el color del pelaje en esta especie está claramente bajo una selección natural muy fuerte.
El gen involucrado en el origen del melanismo en ratones de bolsillo de roca se llama receptor 1 de melanocortina, o MC1R o corto. Esa no es una pepita de información muy interesante, hasta que te digo que las formas melanicas de jaguares, gansos de nieve, zorro ártico, hadas, banaquits, tamarinos de león dorado, skua ártico, dos tipos de lagartos y vacas domésticas, ovejas y los pollos son causados por mutaciones en este mismo gen. En algunas especies, precisamente las mismas mutaciones se han producido independientemente en el origen de sus formas oscuras. Estos descubrimientos revelan que la evolución del melanismo no es un accidente increíblemente raro, sino un proceso común y repetible. La evolución puede y se repite.
El melanismo no es solo una cuestión de ocultación. El ganso de nieve menor también se presenta en dos formas, una forma blanca y una melancólica "azul". En esta especie, la preferencia de apareamiento de los individuos sigue el esquema de color de sus padres. Aparentemente, las aves jóvenes aprenden el color de sus padres y eligen parejas a lo largo de líneas familiares: las aves de familias azules prefieren parejas azules y las aves de familias blancas prefieren parejas blancas. Las preferencias de apareamiento entre los skuas árticos tienen un giro adicional, ya que las hembras generalmente prefieren los machos más oscuros. Ambas especies de aves están evolucionando bajo la selección sexual, un proceso también descrito por primera vez por Darwin, en el que se favorecen los rasgos que son ventajosos en el juego de apareamiento. Debido a que la selección sexual tiene un efecto tan fuerte en el éxito del apareamiento, es una forma muy fuerte de selección en la naturaleza.
Otra forma común de coloración animal es la falta de pigmentación o albinismo. Esta condición se observa con frecuencia en poblaciones naturales de animales que viven en cuevas, incluidos peces, cangrejos de río, insectos, arañas y otras especies. Se cree que la ocurrencia común de albinismo en los animales de las cavernas representa la otra cara de la evolución bajo la selección natural. Es decir, con poca o ninguna luz, la selección natural o sexual del color y el patrón del pigmento es relajada. Las mutaciones que eliminan la pigmentación, y que generalmente serían perjudiciales para los animales en otros hábitats, se toleran en la oscuridad de estas cuevas.
El albinismo también parece tener una base genética simple que hace que sea "fácil" evolucionar. Recientemente, Meredith Protas y Cliff Tabin en la Facultad de Medicina de Harvard, Bill Jeffery en la Universidad de Maryland, y sus colaboradores identificaron la base genética del albinismo en el pez cueva mexicano ciego. Estos peces albinos se encuentran en unas 30 cuevas en la región de la Sierra de El Abra, en el noreste de México. Cada población se deriva de una forma de vivienda fluvial o superficial pigmentada y totalmente avistada. Los investigadores han investigado la base genética del albinismo en poblaciones de las cuevas de Pachón y Molino y encontraron que el albinismo en cada población fue causado por mutaciones en el mismo gen de pigmentación, pero diferentes mutaciones específicas en cada caso. Aquí nuevamente, en estos peces, la evolución se ha repetido dos veces en el origen del mismo rasgo. Además, el gen específico mutado en estos peces también es el mismo gen responsable del albinismo en humanos, cerdos, ratones y otras especies de peces.
Las historias naturales de los ratones de bolsillo de roca y los peces de las cavernas demuestran vívidamente cómo los animales se han adaptado a los nuevos entornos; no importa cuán ajenos fueran esos hábitats a sus antepasados. Estos animales oscuros también han proporcionado los vínculos concretos entre genes específicos, selección natural y evolución en la naturaleza que los biólogos han buscado durante mucho tiempo. Si bien no son tan majestuosos como los animales de caza de la sabana africana, estos animales ilustran lecciones más grandes que Roosevelt habría apreciado, y tal vez incluso justificaran su propio, aunque pequeño, trofeo para mostrar el progreso continuo en la comprensión de cómo funciona la evolución.
Biografía del autor:
Sean B. Carroll es biólogo evolutivo de la Universidad de Wisconsin. Su nuevo libro, Remarkable Creatures: Epic Adventures in the Search for the Origins of Species (Houghton Mifflin Harcourt), narra las experiencias y descubrimientos de intrépidos naturalistas que desarrollaron y avanzaron la teoría de la evolución.
