לפעמים שם הוא רק שם, כמו למשל במקרה של הדובים. בפארק הלאומי ילוסטון בארה"ב הדובים השחורים עולים במספרם של דובי הגריזלי בצבע חום, ובאזורי החוף של צפון-מערב האוקיינוס השקט, אם מישהו אומר "דוב חום", הוא מתכוון לדוב גריזלי. אבל לא כל הדובים החומים הם דובי גריזלי. במשך 9,000 השנים האחרונות, דובים שחורים אמריקנים משנים אט אט את צבעם לצבע קינמון בגלל וריאנט גנטי, בתהליך שדומה למה שגורם ללבקנות בקרב בני האדם.
דובים שחורים אמריקנים (Ursus americanus), שבאופן הגיוני ניתן להניח שצבע פרוותם שחור, מופיעים למעשה במגוון צבעים, כולל חום (המכונה גם קינמון), מעין צהוב, אפור-כחלחל או מעטה פרוותי המשלב מספר גוונים. אז איך מבחינים בין הדוב השחור האמריקני בצבע קינמון לבין בן דודו החום (גריזלי)? הבדלים במבנה גוף ובגודל יכולים להיות מינוריים, כשאחת ההשערות כי הסיבה שצבע הקינמון של הדוב השחור האמריקני נובע מכך שהוא מחקה למעשה את מראהו של דוב הגריזלי, ובכך מסווה עצמו.
כעת, חוקרים ממכון הדסון אלפא לביוטכנולוגיה, אוניברסיטת ממפיס ואוניברסיטת פנסילבניה, גילו מה גורם לצבע הקינמון, ששופך מעט אור על הנושא, כשממצאי המחקר פורסמו בכתב העת Current Biology. ד"ר אמילי פאקט, עוזרת פרופסור למדעי הביולוגיה באוניברסיטת ממפיס, הקדישה את זמנה ללמידה מעמיקה על האבולוציה והגנטיקה של דובים. היא אספה מאות דגימות דנ"א ושיער מדובים בצפון אמריקה וחברה לד"ר גרג ברש, חוקר מטעם מכון הדסון אלפא, שמתמחה בפיגמנטציה של בעלי חיים, על מנת להבין מדוע דובים שחורים אינם תמיד שחורים.
ביונקים, הפיגמנט מיוצר על ידי תאי עור הנקראים מלנוציטים (מלנו - שחור, ציט - תא), והם אחראים לצבע העור והשערות. ישנם שני סוגים של מלנין: אומלנין (Eumelanin), שצבעו שחור-חום, ופאומלנין (Pheomelanin), שצבעו צהוב-אדום. מקובל ששונות גנטית בביו-סינתזה של מלנין גורמת להבדלים בצבעי שיער, עיניים ועור. על ידי בחינת תמונות של דובים וניתוח כימי של דגימות השיער התואמות שלהם, צוות המחקר קבע שדובים שחורים בצבע קינמון היו בעלי כמות פחותה של אומלנין, בדיוק כמו דובי גריזלי. ניתוח רצף הגנום של כמעט 200 דובים חשף מוטציות סלף (מוטציות נקודתיות, שבהן שינוי בנוקליאוטיד יחיד מוביל לשינוי קודון ולכן גם לשינוי בזהות החומצה האמינית) שונות בגן Tyrosinase-related protein 1 (TYRP1): לדובים שחורים בצבע קינמון יש מוטציה שנקראת TYRP1 R153C בעוד שלרוב (אך לא לכולם) יש מוטציה בשם TYRP1 R114C.
הגן TYRP1 מייצר אנזים בתוך מלנוציטים שעוזר לייצר אומלנין, ולכן הגיוני שלדובים בצבע קינמון ולדובי הגריזלי יש פחות אומלנין בגופם. יתר על כן, מחקרים תפקודיים שבוצעו על ידי מיקי מרקס, פרופ' לפתולוגיה באוניברסיטת פנסילבניה ועמיתיו במעבדתו, קבעו שהמוטציות TYRP1 R153C ו-TYRP1 R114C מפריעות לסינתזה ולהפצה של מלנין. "כאשר הסתכלנו על מינים אחרים, הופתענו לגלות שהוריאנט TYRP1 R153C האחראי לצבע הקינמון בקרב דובים שחורים אמריקנים, זהה לזה שתואר בעבר כגורם לבקנות אוקולוקוטנית מסוג 3 (OCA3) בבני אדם", אמר ברש, שהסביר כי סוג לבקנות זה מאופיין בעור ושיער אדמדמים והפרעות ראייה תכופות - מקרה נפוץ ביותר אצל אנשים ממוצא אפריקני או פורטו ריקני. יחד עם זאת, על פי פאקט, לדובים עם מוטציות TYRP1 יש עור רגיל והם יכולים לראות מצוין.
וריאנט TYRP1 R153C נמצא בעיקר בדרום-מערב ארצות הברית, כשבאזורים צפוניים יותר, כמו למשל דרום-מזרח אלסקה וטריטוריית יוקון, הוא קיים בתדירות נמוכה יותר. כמו כן, TYRP1 R153C נקשר לצבע הקינמון בדובים שחורים ולצבעים השוקולדיים והחום הבהיר, כלומר שהווריאנט הזה אחראי כמעט לכל מגוון הצבעים בקרב הדובים השחורים האמריקנים. החוקרים השתמשו בנתונים שלהם כדי ללמוד עוד על המוטציה TYRP1 R153C. אחת ההשערות היא שאולי הדבר התחיל אצל דובי גריזלי ואז הועבר לדובים שחורים, אבל ניתוח דמוגרפי הצביע על כך שלא כך היה.
במקום זאת, המוטציה TYRP1 R153C התעוררה באופן ספונטני לפני כ-9,360 שנים בקרב דובים שחורים שחיו במערב ארצות הברית, ואז התפשטה כשהדובים נעו על פני הטווח הגיאוגרפי הנוכחי שלהם. "בהתבסס על הטווח הרחב שלה כיום, המוטציה TYRP1 R153C שהתעוררה אצל דובים שחורים לפני למעלה מ-9,000 שנים כנראה נתנה יתרון לדובי הקינמון", אמרה פאקט. "השתמשנו במודלים גנטיים ובסימולציות כדי לחזות את הכוחות הסלקטיביים הפועלים על צבע הקינמון, אבל התחזיות שלנו שללו את השערת חיקוי הגריזלי וכן השערה נוספת הקשורה לתרמורגולציה (ויסות חום)".
באשר לסיבה שבגינה נוצרה גרסת צבע המעטה הפרוותי מלכתחילה, הצוות הציג השערה חדשה: הסוואה בעולם החי, שמתייחסת ליכולת של בעל חיים להסתיר את עצמו ולהתמזג בסביבתו הטבעית. בדרך כלל, תופעה זו נמצאת בקרב מינים שמהווים את הטרף וכן בקרב טורפים המצויים במארב ומתאימים את צבע גופם לצבע סביבתם כדי שהטרף לא יבחין בהם. במקרה הנוכחי, החוקרים מציעים כי התופעה הזו משמשת כמנגנון הסתגלות רחב יותר למינים בעלי גוף גדול. "תוצאות אלו ממחישות כיצד שונות גנטית בביו-סינתזה של מלנין יכולה לעמוד בבסיס פנוטיפים איקוניים להרחיב את ההבנה שלנו לגבי שונות הצבע והאבולוציה בקרב טורפים גדולים", אמר ברש.
