作者:徐冰 来源:科技日报 发布时间:2013-8-30 11:07:49
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橙色鳄鱼绿色树獭 动物界正刮起“变色”风


 

橙色的鳄鱼、绿色的树獭、紫色的玉米蛇、粉红色的非洲灰鹦鹉以及越来越多的白化动物,还有最近大伙儿热议的棕色大熊猫……
 
各种形形色色的动物似乎偷偷商量好了,要集体转换“本色”。
 
在感到新奇之余,人们不禁要问:是什么改变了动物原本的毛色?这种现象究竟是何原因导致?是否会有越来越多的变色动物出现?
 
动物毛色正悄然改变?
 
不分国界不分种类,动物界正刮起一阵变色风。
 
陕西野生动物研究中心发现的这只棕色大熊猫名叫“七仔”,据该研究中心人员介绍,“七仔”是2009年11月在陕西佛坪自然保护区内大熊猫分布的核心地带三官庙地区被发现的,当时“七仔”刚两个月大,工作人员将它及它的母亲——一只毛色黑白分明的熊猫带了回来。将近四年过去了,“七仔”和它的母亲都生长的很健康,棕色毛发并未给“七仔”带来任何不良影响。
 
相当多的人认为“七仔”是第一只棕色大熊猫,其实不然:截至2009年,全球范围内有科学记载的棕色大熊猫有五只。有专家表示,早在1985年,北京大学潘文石教授等人就在秦岭佛坪救助过一头棕色大熊猫“丹丹”,那是第一次发现棕色大熊猫,而“七仔”也正是存活在秦岭山脉的稀有亚种动物。在“七仔”生长的区域,相对其它仅皮毛拥有棕色斑点的熊猫而言,“七仔”拥有完全棕褐色皮肤是格外罕见的。
 
尽管棕色大熊猫十分稀有,但也不过是动物毛色变异的冰山一角罢了。澳大利亚墨尔本附近被发现的一条橙色鳄鱼“斯内皮”、罗马尼亚境内的喀尔巴阡山脉东部发现的粉色蚱蜢、非洲灰鹦鹉经过几年时间变成100%粉红色的鹦鹉……动物毛色变异正悄然来临。
 
谁在帮它们变色?
 
让人匪夷所思的毛色变异,究竟是何原因?
 
有人猜是动物生病了,这种理解并非全无道理。众所周知,深棕色的皮毛是水獭一族的传统标志,然而在英国一家柴郡蓝色星球水族馆诞生的两只水獭宝宝,它们的皮毛却呈现白色。专家指出动物白化现象是因为患上一种名为白化基因的病症所致,令皮毛在没有天然色素的情况下生长,不管其“本色”如何,最终都变得通体雪白。
 
不过,生病这一种原因远远涵盖不了所有动物的毛色变异。
 
在香港海洋公园曾举行的蜥蜴展上,有一条世上独一无二的黑化泰加蜥。据了解,原来的泰加蜥与大部分蜥蜴的身体相近,呈灰黑色。然而这只黑化泰加蜥之所以会全身变黑,是因为在人工繁殖过程中出现了基因突变。展览上的另外两只绿鬣蜥也均是受基因改变了身体颜色,分别变身成蓝化绿鬣蜥及白化绿鬣蜥。
 
病变、基因突变是否是导致动物毛色变异的症结所在?中科院动物研究所李孟华研究员最近刚好正在研究动物的毛色变异,他告诉记者:“动物毛色的变异从根本上来讲,是由于其控制毛色的基因发生变异所导致的。或者是该动物本身存在控制新颜色的突变,只是在该物种中频率非常少,且处于隐性状态,而在该物种的繁衍过程中,偶尔出现显性,从何导致该物种新的颜色表型。另外,从动物颜色变异的生理和生化学角度上来讲,其决定于色素的产生多少以及运输到皮肤的表皮或毛的毛干和毛尖上的程度。”
 
是什么原因导致“控制皮毛颜色的基因发生变异和突变”?李孟华解释:“基因突变有的是源于自然突变,有的是化学试剂或放射性物质引起的突变”。
 
国家动物博物馆副馆长黄乘明说:“动物原来的颜色发生改变是因其某个基因突变,还是基因表达过程中的哪个环节出现了异常,不同的动物或不同的变异可能是不一样。从基因控制到基因的正常表达这个过程比较复杂。”
 
变了色会咋样?
 
动物毛色变异给它们带来哪些影响?
 
作为自然界中的完美猎手的眼镜蛇,它们的杀手锏则是能与周遭环境完美融合。然而,对于一条名为Goya的白化眼镜蛇来说,伪装显然不是它擅长的。白化的Goya无法在野外独立地生存,需要受到特别的照顾。
 
动物毛色变异是否会为其带来更多危险?黄乘明表示,基因变异是一种普遍现象,只是我们没有关注或者有些变异的动物因生存能力下降的原因过早地死亡,我们看不到。“毛色变异的个体不一定就会出现负面效果,有可能是中性的,既无利也无害;也有可能是偏害的,那就会使个体的生存能力下降,容易死亡;还有可能是偏利的,使得变异的个体繁殖能力和生存能力提高,变异的基因得以在种群中扩大。”
 
对于一些毛色变异的动物早已被大众所接受,甚至很多人并不知晓它们的颜色并非真正“本色”。黄金蟒便是其中一例。据了解,黄金蟒性情温顺,主要分布在印度、缅甸、斯里兰卡和泰国北部等地区,是缅甸蟒蛇的白化突变种。
 
“从某种意义上讲,动物毛色变异丰富了物种表型的多样性。”李孟华说,“但是,由于在长期的自然和人工选择的过程中,自然或人类偏好的颜色受到了选择,因而新的皮毛颜色个体的出现,可能导致该物种今后颜色不再具有物种特征性,例如就绵羊毛色而言,杂色的出现会造成其经济效益降低。”
 
越来越多的变色动物闯入人们的视线,动物毛色变异现象在今后是否会发展成一种常态?李孟华表示排除人为的因素导致的变异,这个问题难预测,“由于导致动物遗传变异的因素很多,在物种的繁衍和发展过程中,总会出现一些新的变异。”
 
—— 延伸阅读 ——
 
人工饲养让动物拥有更鲜艳多变的毛色
 
在生活中你可能已经注意到猪、狗等家养动物毛色的多样性。据了解,在几千年前人就开始主动性地改变家养动物的毛色,并主观地选择稀有动物的变种。
 
在瑞典喂养的黑斑猪仔,这些黑斑的形成综合了MC1R基因的两次连续突变这一结果的重要性在于它排除了关于家养动物毛色变化的其他解释。另一观点解释说野生型毛色的消失是由于为保持伪装的压力的消失。这种变化就类似于生活在洞穴等漆黑环境下的动物视力的消失。其他解释说毛色的变化是驯化的副产品。因为一些基因会根据强有力的选择(如特性的选择)和色泽而控制其特性。来自瑞典乌普萨拉大学,指挥这项研究的雷夫·安德森说:“我们的研究通过证明人类有意识的选择是这一变化的主要原因,解决了这些辩论。”
 
研究者在来自亚欧的野生和家养动物中研究了控制动物毛色的主要基因之一——黑皮素1受体(MC1R)基因。尽管野猪中的DNA序列有很多差异,但这些DNA的蛋白质功能并没有改变,因此,它们的毛色依然具有伪装功能。这一结果证明,为了保持伪装着色这一功能,野生物种体内会改变MC1R蛋白质的突变会很快被移出。在家猪中,几乎所有被观察到的DNA变化都改变了蛋白质功能,由此导致了毛色的多样性。
 
和野生型的序列相比,一些家养动物的MC1R变异有三个连续变化的差异,由此表明,家养型动物的毛色变异并不是一种新现象。来自乌普萨拉大学和达勒姆大学的研究员格雷戈尔·拉尔森说:“据我们所知,在5000年前美索不达米亚就有了不同毛色的家养动物的记录。我们的结果表明,黑白的、带斑的宠物和牲畜可能在更早的时期就已经出现。”
 
那为什么早期的农民要劳心费神地去改变家畜的毛色呢?一种解释是这种变化使得辨认没有伪装的家畜更容易,因此能促进畜牧业的发展。另一种解释则是,与它们的野生原形相比,这一变化充当了早期牲畜改良特征的隐喻。这还可以解释为,早期农民和我们现在一样都乐于采用生物的新颖性和多样性。
 
近期的研究还阐明了分子进化。查尔斯·达尔文是意识到将研究家养动物作为进化模型的重要性的第一人。一个反对达尔文理论的论点被提出。根据变异潜在的随机的进程,创造像眼睛这样复杂的结构是不可能的。雷夫·安德森说:“这项研究表明,在强有力的选择下蛋白质的变化有多快,以及人类是怎样选择随机进程中的几种连续突变来‘创造’黑斑猪的。”
 
 
 
 
 
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