Questo notevole adattamento è il risultato di una complessa interazione tra genetica e segnali ambientali, in particolare temperatura e durata del giorno. Gli scienziati hanno identificato diversi geni chiave coinvolti nella regolazione del cambiamento di colore del pelo, tra cui il gene MC1R svolge un ruolo centrale.
MC1R è un recettore della melanocortina-1, una proteina che controlla la produzione di melanina, il pigmento responsabile del colore del pelo. In risposta ai cambiamenti di temperatura e durata del giorno, la segnalazione MC1R innesca l’attivazione di diversi gruppi di geni, portando alla produzione di pelo marrone o bianco.
Ad esempio, durante l’inverno, la diminuzione delle temperature e la durata del giorno più breve stimolano la segnalazione MC1R, che aumenta la produzione di una proteina chiamata proteina di segnalazione agouti (ASIP). ASIP inibisce la produzione di melanina nera, con conseguente crescita di pelo bianco.
Al contrario, in estate, temperature più calde e una maggiore durata del giorno diminuiscono la segnalazione MC1R, portando a una riduzione della produzione di ASIP e ad un aumento della produzione di melanina nera. Ciò si traduce nella crescita della pelliccia marrone.
Oltre all'MC1R, altri geni sono coinvolti nella regolazione del cambiamento di colore del pelo nelle lepri con le racchette da neve. Questi includono geni che codificano per fattori di trascrizione, enzimi coinvolti nella sintesi della melanina e proteine responsabili della struttura del capello.
L’interazione di questi geni e dei segnali ambientali consente alle lepri con le scarpe da neve di abbinare esattamente il colore della loro pelliccia all’ambiente circostante, fornendo loro un mimetismo efficace contro i predatori e aumentando le loro possibilità di sopravvivenza nelle diverse stagioni.
