圖片來源:Cutest Paw
圖片來源:Cutest Paw
上面的貓爪是不是很可愛,讓你有一種很想吸它,用手指輕輕戳一戳雪花般小爪子的沖動?不止是你,我也想這么做。
山竹一樣的爪子看起來就像給貓貓穿上了白色襪子,身體的顏色和腳的顏色一下區分開來,色彩的差異就會讓貓咪格外顯眼。但你有想過為什么貓貓會有這樣像山竹一樣的白白的爪子嗎?
貓的毛色是如何形成的?
不止是貓,這種夾雜著白色毛發的現象在其他動物身上也有發生。
圖源:Cleveland19
科學家將這種夾雜白色斑紋的現象稱為斑駁病(piebaldism),這些白色區域通常出現在腳部、胸部和前額上,斑駁病這個詞可能聽起來有點陌生,但它的另一個叫法你一定聽說過:斑狀白化病。
其實貓的毛發在正常情況下只有兩種色素,一種是產生黑色的真黑色素,另一種是產生紅色的嗜鉻黑色素(Phaeomelanin)。出現那么多毛色的貓咪是因為這兩種黑色素互相搭配沉積的方式不一樣。
當貓還是胚胎的時候,它所有可用的兩種黑色素細胞最初都聚集在它的背部。當胎兒發育成喵喵叫的小貓時,色素細胞會擴散到發育中的身體其他部位。
黑色素細胞從胚胎后部開始遷移 圖源:Richard Mort
如果黑素細胞分布均勻,這只貓可能有一層單色的皮毛。
黑貓就很容易理解了,因為黑貓的每根毛發都有完整的真黑色素沉積,所以身上就只有黑毛。
黑貓 圖源:Wikipedia
那如果有一只貓只沉積紅色的嗜鉻黑色素那它是不是就成了紅貓呢?為什么大家平常都沒看到過紅貓呢?
那是因為紅貓這個詞實在陌生,換一個詞你馬上就知道了:橘貓。原來胖乎乎的橘貓就是傳說中的紅貓啊!
驚奇隊長中的噬元獸就是紅貓 圖源:豆瓣電影
因為基因的緣故,所以橘貓很容易在幼貓時期出現“幽靈花紋”(ghost markings),這種花紋會隨著年齡的增長而逐漸消失。貓咪的其他花色還有很多,在這里就不一一列舉了。
但不管怎么說,出現白色按道理來說是不可能的,因為不管怎么搭配,怎么密集,怎么稀釋,黑和紅都出不來白色。
既然搭配不出白色,那白毛區域是哪來的?
關于這個問題的答案,長期以來,人們一直認為這些黑色素細胞只是在基因調控的結果下,沒有以正確及時的速度移動,所以無法完全覆蓋到動物的身體,從而形成了白色毛發區域。
但《自然通訊》(Nature Communications)雜志在2016年的一篇文章中,用數學模型進行分析的研究推翻了這一論斷:之所以出現白爪子的斑紋貓,是因為它的黑色素細胞比單體色貓的細胞移動得更快,但它們分裂的速度和正常細胞相比又有些慢。這意味著沒有足夠的黑色素為發育中的胚胎的所有區域著色,有些區域染色來不及被著色,最終就成了白色。
而且科學家發現黑色素細胞的移動方向也是隨機的。打個比方,這些細胞不像百米賽跑的運動員那樣朝著特定的方向移動,而是到處瞎跑,就像醉漢在酒吧打烊時搖搖晃晃地走出酒吧一樣。所以動物的斑紋位置各種各樣,可能正因為如此,不同的黑色素細胞跑到了一起就變成了一塊毛發顏色較深的區域。
圖源:pixabay
貓咪的小白爪原來是基因突變造成的
所以真相只有一個:貓咪的小白爪是KIT基因突變的結果,突變導致了黑色素細胞的不尋常分布。因為它的影響相對比較溫和,基本沒什么壞的影響,所以對于動物來說治不治都差不多,因此也沒人把這種遺傳病當作一種病。正因為如此,所以才會看到那些像穿著白襪子的貓咪。
對貓咪來說,這也許是一種可愛的基因突變,但對于人類就不可愛了,因為這是一種白化病、白癜風。
有些白化病患者比較幸運,因為他們顏值本身就比較高,又或許白化的地方恰到好處,還能hold得住。
白化病女孩 圖源:tumblr
白化病女孩 圖源:amazing.zone
但對大多數白化病患者來說這絕對是噩夢般的體驗。
白化病男孩 圖源:OMNIA
如果出現了更嚴重的缺陷,會造成更可怕的病變。由于組織發育的缺陷,KIT基因突變可表現為心臟問題、消化問題,甚至癌癥。
KIT基因分子標記定位 圖源:Genome Decoration Page/NCBI
比如KIT基因的突變可能會導致胃腸道間質瘤gastrointestinal stromal tumors (GISTs),這是一種發生在胃腸道的腫瘤,最常見的發生在胃或小腸。在大多數情況下,這些KIT基因突變是在正常機體細胞中的突變,稱為體細胞突變。這樣的突變通常情況下不會傳給后代,當然也有小概率是家族性遺傳。
胃腸道間質瘤 圖源:Gastrointestinal Atlas
與之相關的還有肥大細胞增多癥(Systemic mastocytosis)。肥大細胞增生癥的發病機制是肥大細胞在組織中的聚集,同時活化的肥大細胞釋放介質。這是一種血液疾病,屬于罕見病,通常出現在青春期以后,嚴重程度不一。肥大細胞最常累積于皮膚、骨髓、肝脾、淋巴結及消化道。輕則表現為過敏癥狀,比如皮膚瘙癢、潮紅,重則休克。
肥大細胞增多癥的表現之一 圖源: Natural Remedies
所以,貓貓出現小白爪只是一種基因突變的溫和表現,這也許就是可愛動物的特權吧。
參考文獻:
[1]Mort, R. L., Ross, R. J. H., Hainey, K. J., Harrison, O. J., Keighren, M. A., Landini, G., … Yates, C. A. (2016). Reconciling diverse mammalian pigmentation patterns with a fundamental mathematical model. Nature Communications, 7(1). doi:10.1038/ncomms10288
[2]Bolande, R. P. (1997). Neurocristopathy: Its Growth and Development in 20 Years. Pediatric Pathology & Laboratory Medicine, 17(1), 1–25. doi:10.1080/15513819709168343
[3]https://ghr.nlm.nih.gov/gene/KIT
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Piebald
[5]http://www.yaolan.com/zhishi/banbobing/
[6]肥大細胞增生癥研究進展 張敏; 翟志芳; 宋志強; 羅雪; 余佳 現代生物醫學進展
貓咪的小白爪竟然是種病?
圖文簡介
摘要:山竹一樣的爪子看起來就像給貓貓穿上了白色襪子,身體的顏色和腳的顏色一下區分開來,色彩的差異就會讓貓咪格外顯眼。但你有想過為什么貓貓會有這樣像山竹一樣的白白的爪子嗎?不止是貓,這種夾雜著白色毛發的現象在其他動物身上也有發生。科學家將這種夾雜白色斑紋的現象稱為斑駁病,這些白色區域通常出現在腳部、胸部和前額上,斑駁病這個詞可能聽起來有點陌生,但它的另一個叫法你一定聽說過:斑狀白化病。
- 來源: 科普融合創作與傳播
- 上傳時間:2019-05-17