但事實上,這並不是第壹次發現棕色大熊貓。在此之前,已經有五次發現棕色大熊貓,這是第五次。還有很多時間沒有記清楚。事實上,陜西佛坪不僅有棕色大熊貓,還有眼睛和四肢都是黑色的白色大熊貓。可見大熊貓的顏色並不是獨壹無二的。那為什麽熊貓會以其他顏色出現呢?事實上,科學家們並沒有仔細研究過。但是我可以從哺乳動物的毛發中提前研究這個。
現在有三種可能。壹個是秦嶺當地的水源、氣候、土壤影響大熊貓的黑色素合成。但在這種情況下,理論上應該是從白到黑的過渡。顯然不是。
也有人認為是基因突變。而野生大熊貓數量稀少,但至今多次發現棕色大熊貓,這種變異概率太大了。也不太可能。
還有壹種說法是。這可能是壹種特殊的隱性基因純合性造成的。我稍微推進了壹下這個假設。
我來壹壹分析壹下。
首先,我們知道發色是壹種遺傳特征。哺乳動物的顏色雖然很多,但其實只有壹種色素,那就是黑色素。或者可以說是兩種,真黑色素和棕黑色素。前者是黑色或棕色,後者是紅色或黃色。如果妳問為什麽沒有綠色或藍色的哺乳動物?就是這個原因。當然還有藍綠色的鳥。
決定動物特定顏色的是真黑色素和褐黑色素的比例。兩者結合,可以出現幾十種顏色,比如棕色、銀灰色、黃棕色、紅色等等。這兩種色素也是由酪氨酸和苯丙氨酸轉化而來的。
圖中的英文單詞都是壹個基因的名字。右邊是從酪氨酸到黑色素的路徑。相比基因,合成路徑已經很好理解了。關於合成,首先要了解黑色素細胞。
黑素細胞來源於動物軀幹的黑素細胞和神經脊細胞。當黑素細胞遷移到表皮和真皮後,開始分化成黑素細胞。黑色素細胞再次遷移到頭發中。
黑色素是在黑素細胞的黑素體中合成的。它含有三種酶蛋白,酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相關蛋白1(TYRP 1)和酪氨酸酶相關蛋白2(TYRP 2)。這三種酶都是黑色素合成所必需的。除了這三種酶,還有許多調節蛋白。缺少其中任何壹個都可能導致合成異常。
起初酪氨酸被TYR催化生成3,4-二羥基丙酸,也就是多巴,然後被TYR進壹步氧化生成多巴醌,再聚合氧化生成多巴色素。這時,它還是無色的。TYRP 2將多巴色素氧化成5,6-二羥基吲哚-2-羧酸,然後在TYRP 1的催化下生成5,6-吲哚醌羧酸。這時,它已經變成了壹種褐色的物質。然後被TYR催化生成5,6-吲哚醌,5,6-吲哚醌變成黑色到深棕色的物質。5,6-吲哚醌和5,6-吲哚醌羧酸都被稱為真黑色素。
棕色黑色素合成的前半段和真黑色素合成的前半段是壹樣的。吲哚醌合成後,半胱氨酸(Cys)參與合成,反應生成半胱氨酸多巴和半胱氨酸多巴醌,最後脫羧成為苯丙氨酸-羥基-苯並噻嗪衍生物。然後要經過壹系列的反應,才能產生棕色黑色素。谷胱甘肽可以取代半胱氨酸形成谷胱甘肽多巴,在谷氨酰胺轉肽酶的作用下轉化為半胱氨酸多巴。
哺乳動物的顏色由這兩種色素控制。而鳥類的深棕色也來源於此。這兩種顏料的比例決定了特定的顏色。這兩種色素的比例由TYR的活性控制。活性越高,產生的真黑色素越多。當活性較低時,過多的谷胱甘肽會導致褐色黑色素的產生。
酪氨酸酶是壹種蛋白質。粗面內質網合成後折疊成高爾基體,然後可以進入黑素體合成黑色素。本質上,黑色素也是壹種蛋白質。既然是蛋白質,就必須受中心法則控制。所以基因是這壹切的根源。與黑色素相關的基因有很多。如MC1R基因、Agouti基因、TYR基因、Silv基因、MITF基因、KIT基因等。具體的基因功能,因為這篇文章不是關於基因分析的文章,所以就不贅述了。另外,影響黑色素分泌的因素有很多,比如性別、年齡、光照、飲食等等,所以有很多影響基因。
討論完黑色素,我想說說大熊貓變成褐色的可能原因。開頭已經列舉了前人考慮的幾個因素。但我也猜到了另壹個引申的原因。
這個原因就是白化病。在動物界,白化病的發病率很高。它也存在於人類中。在中國,白化病的患病率約為0.0057%,也就是說十萬個人中只有五個人會得白化病。但是暫時沒有在動物身上做這樣的研究,我們也不知道動物的白化病發病率。總體來說還是比較高的。白化病通常是由酪氨酸酶相關基因突變和真黑色素合成不良引起的。從黑色素生成到黑色素合成的任何壹個環節出現問題,都會導致白化病。
白化病是由隱性基因引起的疾病。與正常毛色相比,白化病是隱性基因。這可以解釋為什麽棕色大熊貓的後代是黑色的。因為他們的後代理論上應該是雜合子。然而,第三代棕色大熊貓的繁殖尚未被觀察到。所以我們還不確定。
根據白化高原鼠兔的正交、回交和測交研究,其白化基因位於常染色體上。野生高原鼠兔毛色為灰褐色,白化高原鼠兔毛色為純白色。白化高原鼠兔的產仔率略低於野生鼠兔,但性情更溫和。白化高原鼠兔的眼睛是紅色的,野生鼠兔的眼睛是黑色的。而且對於鼠兔來說,虹膜顏色和毛色是有聯系的。證明他們在同壹條染色體上。而且白化高原鼠兔的體重和體長比野生高原鼠兔略大。因為都是哺乳動物,白化大熊貓的情況和鼠兔差不多。相關的隱性基因也必須位於常染色體上。
對白化老鼠的研究是最多的。其實老鼠都是白化病!!!大白兔也是!!!與白化病相關的基因有四個:abcd。其中,三個abc基因是顯性的,每個基因位於不同的染色體上。當C基因為隱性純合cc時,任何其他基因的色素效應都可以被掩蓋。A-B-C-D是野生的,A-bb-C-D是肉桂色的,aa-B-C-D是黑色的,aa-bb-C-D是棕色的。野鼠是灰褐色的。
魚也有白化病。對於魚來說,白化病意味著很多疾病和失去保護色,生存能力大大降低。這在哺乳動物中並不明顯。在人類中,白化病不壹定會引起其他疾病。魚類有三種色素細胞:黑素細胞、黃色素細胞和銀白色素細胞。魚之所以會白化,不僅僅是因為基因突變,還有環境營養等因素。不同的飲食,維生素的缺乏和過量,光線,水分和重金屬都可能導致白化病。在哺乳動物中,這些環境因素的影響相對較輕。
白化鳥比較少,而白化植物有壹些。白化珊瑚也很有名。這些大多是環境因素造成的。
像老鼠壹樣,大熊貓也是白色的。白色大熊貓除了眼睛和四肢是黑色的,從耳朵到肩胛骨到整個酮體都是白色的。白色大熊貓的皮毛略帶黃色。白色、全棕色和棕白色的毛色可能是壹種白化病。棕色是指真黑色素分泌減少甚至不分泌,而棕色黑色素分泌增加。可以看出棕白色大熊貓的毛色是紅棕色。通過小鼠的突變可以證明,棕色大熊貓應該也有兩個或兩個以上的突變。棕色和白色可能是壹種變異。應該有兩個以上的白人。
棕色和白色的熊貓似乎比黑色和白色的更可愛。那張溫和的臉總是帶著微笑。雖然他們可能是白化病人,但他們不會受到傷害,因為他們沒有天敵。妳喜歡棕色和白色的大熊貓嗎?
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