为什么猫眼睛颜色不一样?

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题主的问题其实包含了两个部分,第一个是“为什么有的猫的眼睛颜色不同”;第二个是“为什么人的眼睛颜色不同”(也就是人类近亲繁殖的问题)。我们就来分别回答一下这两个问题吧! 先放结论:不同颜色的眼睛是由不同的基因决定的。

一、为什么有些猫的眼睛颜色不一? 这就要讲到我们的眼球了,在我们的眼球底部的视网膜上分布着三种细胞,锥状细胞(Cone cell),杆状细胞(Rod cell)以及Müller细胞。其中锥状细胞有3种,杆状细胞有2种,而Müller细胞只有一种。这4种细胞又分别对应着4种不同的视者,它们的职责主要是感受光线的强弱和色彩。 而决定我们眼睛颜色的正是这些细胞里面的蛋白质。目前研究发现,人类的眼睛颜色由一种叫做OCA2的基因控制。这个基因能够编码一个叫做有色蛋白(color pigment)的东西,这个东西会聚集在细胞的膜结构中,从而改变细胞膜的颜色。当细胞膜颜色变浅,我们看见的眼睛就是蓝色的,反之就是黑色的。 这个基因有两个副本,它们分别位于X染色体上,并且会通过相互比较来控制眼睛的颜色。当两个副本都来自相同的一支父母遗传时,孩子的眼睛颜色就会是一样的。但是如果其中一个副本有突变,导致有色蛋白无法集中到细胞膜上,那么孩子就不会继承该基因那一半的正常颜色,而是由另一基因副本所决定的颜色。这样就导致了双眼颜色不同的现象。 其实除了猫以外,很多哺乳动物都是“四眼兽”,它们也有两个副本的OCA2基因,因此也会存在眼睛颜色不一样的情况。不过这种情况在人或其它灵长类动物身上是无法出现的,因为它们只有一个OCA2基因副本。

二、为什么人会有不同眼睛颜色? 这个问题要复杂一些。 因为人的眼睛的颜色是由瞳孔色素决定的。而瞳孔色素又分为两种,一种是肌红蛋白(Myoglobin),另一种是有色蛋白(Color pigments)。这两种色素的作用都是感觉光线强度,只不过有色蛋白还有感知光线颜色的作用。这两种色素都存在于视网膜上的Müller细胞内,并通过这些细胞将信号传导给其它视觉细胞。 决定眼睛颜色的基因有很多,不同的基因控制着不同的色素。比如说,对于肌红蛋白来说,人类有8个基因可以决定眼睛颜色,分别是S, M, L, Oca1a, Oca1b, Eya1, Eya4, Hsp90ab。而对于有色蛋白来说,决定着眼睛颜色的基因数量就少多了,只有3个,即Oca2, Ucp1, Htr1b。 这些基因都会有基因突变的概率,如果某个基因突变导致其产生的色素在Müller细胞内沉积,那么就很有可能出现眼睛颜色异常的现象,例如红绿色盲。

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猫的眼睛颜色分为四种,蓝色、绿色、金色、琥铂色等。而产生猫眼颜色的罪魁祸首就是位于视网膜上的色素细胞——眼色素上皮细胞,含有黑色素的细胞数目越多,产生的黑色素越多,那么反射到瞳孔的颜色就越深,反之则颜色越浅。而眼色素上皮细胞产生黑色素的过程受到细胞内外多种因素的调控,其中最为重要的是基因。一些能影响黑色素生成的基因在调控这个过程。如果这些基因出现突变或表达异常,那么很有可能产生白色或浅色的眼睛。

因此,同一种颜色的眼睛,其实是这些眼睛中产生黑色素的细胞和黑色素是相似的,只是产生黑色素细胞的分布数量、黑色素的产量和含量存在着明显差异。比如蓝眼和金黄眼都是由较少的黑色素产生所造成的。那么“鸳鸯眼”的产生原因就不言而易明了——猫的双侧眼色素上皮细胞产生黑色素的过程出现了异常,一边的细胞功能亢进,而另一只眼睛的细胞则出现抑制,从而造成了“鸳鸯眼”。

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