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피부, 머리카락, 조류의 깃털, 비늘, 눈동자와 내장막에서 발견된다. 또한 동물들(개구리)의 복막에서도 볼 수 있으나, 기능에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 멜라닌은 아미노산의 일종인 티로신의 대사과정중 마지막 생성물로서 사람의 피부에 있는 점에서, 그리고 대다수 흑인들의 피부 멜라닌 생성세포(색소세포)에서 관찰되며, 표피에서는 갈색의 넓게 퍼진 점들로 존재한다(→ 채색). 흑화(黑化)는 살아 있는 동물의 조직 내에 멜라닌이 저장되는 것이다.

이것의 화학적 과정은 아미노산의 일종인 티로신의 물질대사에 의해 좌우되는데 티로신이 부족하면 백피증(白皮症), 즉 색소침착(色素沈着)이 일어나지 않는 병에 걸리게 된다. 흑화는 멜라닌 색소 세포로 이루어진 암종양의 일종인 악성흑색종(惡性黑色腫)처럼 병리학적으로 나타날 수가 있다.

한편 멜라닌 색소침착은 다음과 같이 여러 가지 면에서 유용하다. ① 태양의 자외선으로부터 신체를 보호해준다. 예를 들면 사람의 표피가 햇빛에 노출되면 멜라닌 색소가 증가해 살갗이 점차 타게 된다.

② 햇빛으로부터 열을 흡수하는 메커니즘은 냉혈동물들에 있어서 특히 중요한 기능이다. ③ 일몰 후에 활동하는 특정 동물들이 몸을 숨길 수 있게 해준다. ④ 눈으로 들어오는 빛의 입사(入射)를 제한하며, 안구 내에 산란된 빛을 흡수하여 시력을 높여준다. ⑤ 색소의 분자구조 때문에 찰과상에 대한 저항력을 높여준다. 예를 들면 사막지역에 서식하는 조류의 대부분은 거친 서식지에 적응하기 위해 검은색 깃털을 갖는다. 연회색에서 짙은 색을 띠는 개체로 색이 변하는 산업성 흑화가 한 무리의 나방집단에서 발생한 적이 있다. 이는 100년도 채 걸리지 않은 신속한 진화적 변화의 놀라운 한 예이다. 이러한 현상은 이끼가 낀 나무줄기나 큰 가지와 같은 특수한 환경에서 자신을 눈에 띄지 않게 해야만 살아남을 수 있는 나방에게서 볼 수 있다. 그을음과 같은 형태의 산업공해는 지의류를 죽게 하고, 나무와 땅을 검게 해 결국 나방을 보호해주는 환경들을 파괴하므로 새의 눈에 빨리 띄어 잡아먹히게 된다. 이때 검은색을 띤 나방들은 자신들의 위장술 때문에 선택적으로 살아남게 된다. 산업성 흑화로 인해 검게 된 나방들은 반복되는 돌연변이를 통해 나타나며, 자연선택을 통해 확산된다.→ 표피, 채색