Pouco depois de completar seu segundo mandato como presidente em 1909, Teddy Roosevelt fez um safári de caça de um ano na África sob os auspícios da Smithsonian Institution. Muitos dos troféus de Roosevelt terminaram como exposições no Smithsonian e no Museu Americano de História Natural, em Nova York. As experiências de safári de Roosevelt, regaladas em seu livro African Game Trails (1910), deram-lhe fortes opiniões sobre como os animais se misturavam ou não se misturavam com o ambiente:
“Preto e branco são normalmente as cores mais notáveis da natureza (e ainda são suportadas por numerosas criaturas que tiveram sucesso na luta pela vida); mas quase qualquer matiz ... harmoniza razoavelmente bem com pelo menos algumas paisagens, e em apenas algumas instâncias entre os maiores mamíferos, e em quase nenhum entre os que freqüentam as planícies abertas, há a menor razão para supor que a criatura ganha alguma se beneficiam do que é vagamente chamado de 'coloração protetora' ”.
Roosevelt zombou das noções de valor protetor da coloração por dois motivos. Primeiro, a extraordinária caçadora montada em cavalos tinha pouca dificuldade em detectar, perseguir e ensacar a caça grossa; seu grupo de caçadores atirou em mais de 500 mamíferos. Claramente as cores dos animais não os protegiam dele . E segundo, enquanto na época o fato da evolução era amplamente aceito pelos cientistas (e Roosevelt), a explicação de Darwin do papel primário da seleção natural como o mecanismo da evolução não era. A seleção natural caíra em desuso, em particular sobre a questão da coloração animal. Muitos naturalistas, na década de 1890, criticaram as explicações darwinianas da coloração como provas totalmente desprovidas de evidência e ofereceram outras explicações. Por exemplo, alguns sugeriram que a coloração foi causada diretamente por fatores externos, como clima, luz ou dieta.
Essas ideias alternativas logo foram anuladas pelo surgimento da ciência da genética e pela demonstração, através de experimentos de reprodução (como os originalmente conduzidos por Gregor Mendel), de que a coloração é uma propriedade herdada de plantas e animais. Mas até os últimos anos, não sabíamos como os genes determinam a coloração animal ou como a variação nos genes afeta a variação da coloração na natureza. Uma nova compreensão de como as cores dos animais são feitas, particularmente padrões simples de preto e branco, e estudos de campo dos benefícios e desvantagens dos esquemas de cores em diferentes habitats, agora fornecem alguns dos melhores exemplos de como a seleção natural e a evolução funcionam.
Um dos fenômenos mais difundidos no reino animal é a ocorrência de variedades obscuramente pigmentadas dentro das espécies. Todos os tipos de mariposas, besouros, borboletas, cobras, lagartos e pássaros têm formas que são todas ou principalmente negras. Talvez os mais familiares sejam os grandes felinos escuros, como o leopardo negro e o jaguar negro. Estes belos animais são frequentemente exibidos em zoológicos como curiosidades, mas eles também ocorrem na natureza em números significativos.
Todas essas formas chamadas “melânicas” resultam do aumento da produção do pigmento melanina na pele, pele, escamas ou penas. A pigmentação melânica pode desempenhar vários papéis. A melanina protege a nós e a outros animais dos raios ultravioletas do sol; pode ajudar os animais em climas mais frios ou em altitudes mais altas a aquecerem seus corpos mais rapidamente e, ao contrário do ceticismo de Roosevelt quanto à coloração protetora, o pigmento preto oculta alguns animais dos predadores.
Nos desertos do sudoeste dos Estados Unidos, por exemplo, há afloramentos de rochas muito escuras que foram produzidas por fluxos de lava nos últimos dois milhões de anos. Entre essas rochas vive o rato de bolso rock, que ocorre em preto escuro e uma cor clara e arenosa. Os naturalistas da década de 1930 observaram que os ratos encontrados nas rochas de lava eram tipicamente melânicos, enquanto aqueles nas rochas de granito cor de areia circundantes eram geralmente de cor clara. Esta combinação de cores entre a cor da pele e o fundo do habitat parece ser uma adaptação contra predadores, particularmente corujas. Os camundongos que são compatíveis com a cor ao seu redor têm uma vantagem de sobrevivência em relação aos camundongos incompatíveis em cada um dos dois habitats.
O mouse de bolso rock vem em duas cores, escuro e leve. Os escuros se misturam bem com rochas de lava (superior direito) e os leves são camuflados contra arenito (superior esquerdo). Colocados no ambiente "errado", os ratos são fáceis de serem vistos pelos predadores. (Dr. Michael Nachman) 
As onças pretas, como o filhote à esquerda, têm uma mutação que faz com que produzam mais do pigmento melanina do que os jaguares pintados. (Daniel Karmann / dpa / Corbis) 
Alguns lagartos whiptail (estes são do género Aspidoscelis) são mais escuros do que o habitual graças a uma mutação semelhante à encontrada em onças escuras ou ovelhas negras. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Os lagartos com menos membros de orelha vêm em duas cores, dependendo de qual versão eles herdam de um gene que influencia a produção de melanina. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
Lagartos do gênero Sceloporous vêm em uma variedade de cores, dependendo em parte de qual versão eles carregam de um gene da melanina. (Dr. Erica Bree Rosenblum) 
O habitat dos ratos de bolso rocha vem em duas cores: rocha de lava escura e arenito leve. (Dr. Michael Nachman) 
Onde os ratos de bolso de rocha vivem em rochas de lava escura, eles são mais propensos a ter uma mutação que faz com que eles produzam mais melanina e tenham uma camada de cor escura. (Dr. Michael Nachman) Recentemente, Michael Nachman e seus colaboradores da Universidade do Arizona realizaram estudos detalhados de campo e genéticos de ratos de bolso. Eles descobriram que os ratos se cruzam com ratos de outros habitats e migram entre os tipos de rochas. Os ratos são claramente uma espécie, não dois. Então, o que torna a pele negra ou leve? Apenas algumas diferenças no código de um único gene. Essa base simples de herança significa que a origem de camundongos negros de pais claros ocorreu em apenas um ou em um número muito pequeno de etapas mutacionais. Mas para os camundongos que invadiram o habitat anteriormente alienígena de rochas de lava negra, esses pequenos passos genéticos foram um grande salto em termos de evolução. Nachman e Hopi Hoekstra (agora na Universidade de Harvard) estimaram que os ratos escuros têm cerca de 60% ou mais de vantagem de sobrevida sobre os ratos leves nas rochas escuras de lava. Em outras palavras, a cor da pele nesta espécie está claramente sob forte seleção natural.
O gene envolvido na origem do melanismo em ratos de bolso de rocha é chamado receptor de melanocortina 1, ou MC1R ou curto. Essa não é uma pepita de informações muito interessante, até que eu lhes diga que as formas melânicas de onças, gansos da neve, raposa ártica, caracóis de fada, banaquits, micos-leões-dourados, skua ártico, dois tipos de lagartos e de vacas domésticas, ovelhas e galinhas são causadas por mutações nesse mesmo gene. Em algumas espécies, precisamente as mesmas mutações ocorreram independentemente na origem de suas formas escuras. Essas descobertas revelam que a evolução do melanismo não é um acidente incrivelmente raro, mas um processo comum e repetitivo. A evolução pode e se repete.
O melanismo não é apenas uma questão de ocultação. O menor ganso da neve também ocorre em duas formas, uma branca e uma forma “azul” melânica. Nesta espécie, a preferência de acasalamento dos indivíduos segue o esquema de cores de seus pais. Aparentemente, as aves jovens aprendem a cor dos seus pais e escolhem os parceiros ao longo das linhas familiares - as aves das famílias azuis preferem os companheiros azuis e os pássaros das famílias brancas preferem os brancos. Preferências de acasalamento entre os skuas árticos têm um toque adicional, em que as fêmeas geralmente preferem machos mais escuros. Ambas as espécies de aves estão evoluindo sob seleção sexual, um processo também descrito pela primeira vez por Darwin, no qual as características que são vantajosas no jogo de acasalamento são favorecidas. Porque a seleção sexual tem um efeito tão forte no sucesso de acasalamento, é uma forma muito forte de seleção na natureza.
Outra forma comum de coloração animal é a falta de pigmentação - ou albinismo. Esta condição é freqüentemente observada em populações naturais de animais que vivem nas cavernas, incluindo peixes, lagostins, insetos, aranhas e outras espécies. Acredita-se que a ocorrência comum de albinismo em animais de caverna represente o outro lado da evolução sob seleção natural. Ou seja, com pouca ou nenhuma luz, a seleção natural ou sexual na cor e no padrão do pigmento é relaxada. Mutações que abolem a pigmentação, e que geralmente seriam prejudiciais aos animais em outros habitats, são toleradas na escuridão dessas cavernas.
O albinismo também parece ter uma base genética simples que torna “fácil” evoluir. Recentemente, Meredith Protas e Cliff Tabin, da Faculdade de Medicina de Harvard, Bill Jeffery, da Universidade de Maryland, e seus colaboradores identificaram a base genética do albinismo no peixe cavernoso cego mexicano. Estes peixes albinos são encontrados em cerca de 30 cavernas na região de Sierra de El Abra, no nordeste do México. Cada população é derivada de uma forma pigmentada e de fácil visualização na superfície ou no rio. Os pesquisadores investigaram a base genética do albinismo em populações das cavernas de Pachón e Molino e descobriram que o albinismo em cada população era causado por mutações no mesmo gene de pigmentação, mas diferentes mutações específicas em cada caso. Aqui, novamente, nesses peixes, a evolução se repetiu duas vezes na origem do mesmo traço. Além disso, o gene específico mutado nesses peixes é também o mesmo gene responsável pelo albinismo em humanos, porcos, ratos e outras espécies de peixes.
As histórias naturais dos camundongos e cavernas rupestres demonstram vividamente como os animais se adaptaram a novos ambientes; não importa quão estranhos esses habitats tenham sido para seus ancestrais. Esses animais obscuros também forneceram as ligações concretas entre genes específicos, seleção natural e evolução na natureza que há muito tempo são procurados por biólogos. Embora não tão majestosos quanto os animais de caça da savana africana, esses animais ilustram lições maiores que teriam sido apreciadas por Roosevelt, e talvez até mesmo justificassem seu próprio, embora pequeno, caso de troféu para mostrar o progresso contínuo no entendimento de como funciona a evolução.
Autor Bio:
Sean B. Carroll é um biólogo evolucionário da Universidade de Wisconsin. Seu novo livro, Remarkable Creatures: Epic Adventures, na Busca pelas Origens das Espécies (Houghton Mifflin Harcourt), narra as experiências e descobertas de intrépidos naturalistas que desenvolveram e avançaram a teoria da evolução.
