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专注挖煤三十年?暹罗猫为什么会越来越黑?

2017-07-16  |  famorby 原创 独家 收藏(128)  | 

暹罗猫体态纤长优雅,性格胆大活泼,聪明又粘人,还有一双蓝宝石一般明净澄澈的大眼睛,深得许多人喜爱。暹罗猫的毛色十分特别,有着醒目的黑脸、黑尾和黑爪爪。在江湖中,素来流传着一条关于暹罗猫的传说——“暹罗都是挖煤的,会越长越黑”,这条传说还有一个“变种”——“暹罗猫不能剃毛,剃了再长出来的就是黑毛”。

这是真的吗?猫咪的毛色是怎么来的?为什么暹罗猫会变黑?在什么情况下会变黑?铲屎官采取什么措施能预防暹罗猫变黑呢?


小提示:如果高中生物知识不太记得了,建议先拿出课本复习一下再看本文。


从颜色这方面来说,猫毛和我们人类的头发一样,是由黑色素来决定的。在猫咪的毛囊部位,存在着黑素细胞,猫毛长出来时,黑素细胞产生的黑色素进入毛干中,就给猫毛“染”上了颜色。

黑色素又分为真黑素和褐黑素两类,真黑素呈深棕色,当色素颗粒密度较高时,看起来几乎就是黑色,而褐黑素呈红棕色。

随着真黑素和褐黑素的含量改变,就有了黑、棕、橙、黄、白等不同颜色的猫毛,猫毛在猫咪身上的不同分布,则形成了三花、虎斑、玳瑁等不同的斑纹。


黑色素的形成依赖于酪氨酸酶的作用,合成真黑素和褐黑素两种黑色素的“原料”都是酪氨酸。

酪氨酸酶首先催化酪氨酸生成多巴醌,之后,多巴醌若被氧化,就生成多巴色素,多巴色素可转变成为真黑素;而在还原性的半胱氨酸或谷胱甘肽存在的条件下,多巴醌则不氧化成多巴色素,而是变成半胱氨酰多巴,最终转变成为褐黑素。

可见,酪氨酸酶是猫咪的毛拥有各种颜色的关键所在,如果一只猫咪体内的酪氨酸酶活性降低,不能生成足够的黑色素,它的毛色就会变浅,如果酪氨酸酶完全失去活性,它就只能长出白毛来。



酪氨酸酶(tyrosinase)由TYR基因编码,一旦TYR基因发生了突变,就有可能造成合成出来的酪氨酸酶与正常的酪氨酸酶有所不同,活性便可能打折扣,甚至完全失活。

在我们人类中,以黑色素缺乏为主要症状的一些病症被统称为“白化病”,TYR基因突变正是白化病的最主要病因。目前,人们已经发现了百余个TYR基因的致病性突变位点,不同位点突变导致的白化病具体症状和病情严重程度也有所不同。

在猫咪身上的情况也类似,TYR基因的不同位点突变,形成了不同程度的白化猫咪,为了与另一种显性基因造成的白化相区分,我们暂且叫这种隐性突变的TYR基因为“淡化基因”。在这些不同“淡化基因”的操控下,原本应该呈现黑色(基因型C,野生显性)的猫毛就可能变成巧克力色(基因型cb)、乳黄色(基因型cs)、米白色(基因型ca)或纯白色(基因型c)。基因型为cc的猫咪非常罕见,由于完全不能产生黑色素,所以连眼睛都是红色的。

虽然这些淡化的基因型相对于黑色的基因型C来说都是隐性,但仍有显性程度之分,依次是C>cb=cs>ca>c,意即当猫咪的基因型是杂合时,会表现为更深色的那个基因的性状。这是因为,只要一对染色体中的一条上带有能表达酪氨酸的基因,猫咪就能产生相应量的黑色素。而cb cs基因型的猫则表现出介乎于cb cb个体和cs cs个体之间的毛色,因此这两种基因型为共显性。


纯种暹罗猫的基因型正是cs cs,因此它们躯干部位的毛是乳黄色,眼睛也因为色素量较少而呈现出蓝色。

导致暹罗猫“变黑”的罪魁祸首,则是“冷”


基因型cs cs会导致编码出来的酪氨酸酶N-连接糖基化程度降低,稳定性变差,从而变得对温度极为敏感。温度较低时,这种突变的酪氨酸酶尚能正常发挥功能,催化酪氨酸生成黑色素,温度升高时则失活,无法正常为猫咪制造黑色素。决定这种突变后的酪氨酸酶能否正常发挥功能的临界温度,大约为33℃。

暹罗猫的肢端(四爪、尾巴)、耳朵和脸部的温度要比体温低上几度,因此分布于这些部位的黑素细胞,里面的绝大多数酪氨酸酶还能工作,产生的黑色素让这里长出来的猫毛呈现深棕色。而躯干部位的温度高,不耐热的酪氨酸酶大多数都罢工了,长出来的猫毛也就成了乳黄色。

在一些没有暖气的地区,铲屎官们往往会发现,自家主子每到冬天就“去挖煤”了,变得黑黢黢的,到夏天则可能又白回来一些。这可不是冬毛夏毛的缘故,只要冬天多多给主子开电暖气,主子就不会黑啦。

除了暹罗猫,在缅甸猫(即伯曼猫)及其杂交后代布偶猫、英国短毛猫等品种中,也同样有基因型为cs cs的猫咪,它们的毛色也会表现出这种特征。

(缅甸猫)

(布偶猫)

(英国短毛猫)

这种基因突变最早在喜马拉雅兔中被发现,因此被称为“喜马拉雅突变(himalayan mutation)”,而这种突变造成的脸耳与肢端颜色深、背部颜色浅、胸腹部几乎为白色的色型被称为“喜马拉雅表型(Himalayan phenotype)”,俗称“重点色(pointed)”。除了兔子和猫咪,人们在小鼠、豚鼠、羊等动物中也都已培育出了稳定遗传的重点色品系。

(重点色的猫与兔)

(重点色的小鼠)


这样一来,暹罗猫变黑之谜就真相大白了。

小暹罗猫宝宝从猫妈妈肚子里生出来时,由于妈妈肚子里热乎乎的,所以都是一身雪白的毛。随着年岁渐长,白色的旧毛逐渐脱落,换上新长出来的毛,脸、耳和肢端部位就越来越黑。如果生活在较寒冷的地方,连躯干部位的体表温度都足够低的话,暹罗猫也可能全身都变黑,彻底沦为“挖煤工”。

如果暹罗猫因为绝育或生病等原因需要做手术,剃掉手术部位的毛的话,光秃秃的那块皮肤难免凉飕飕的,新长出来的猫毛当然也就是黑色的了。要想避免这种剃毛后毛色不均匀的情况,只需要加强剃毛局部的保暖即可。

(我们小时候白着呢!)

(长大了就……)

当然,具有“重点色”性状的其他品种猫咪和其他动物也同理。

(喜马拉雅兔的小宝宝,脸也是白色的)


值得一提的是,黑素细胞的功能不仅仅是为皮肤和毛发提供黑色素,在猫的耳蜗里,黑素细胞还负责调节离子平衡,人们常说“白猫多耳聋”,就是因为有一些白猫的黑素细胞缺失了。

“淡化基因”的基因型为cc的猫咪虽然完全不能产生正常酪氨酸酶而呈现白色,但它的黑素细胞还在。但常见的白猫携带的则是白化基因W,它与“淡化基因”并不相同。白化基因W是显性的,且与“淡化基因”并非等位基因。当猫咪携带有白化基因W时,黑素细胞便不正常了,因此不论它的“淡化基因”是什么,它都会长出一身白毛。除了让毛变白,白化基因W控制的性状还包括蓝眼睛和耳聋。

除了罕见的cc基因型和常见的W基因,白猫还有可能是缘于白色斑点基因SS纯合。在胚胎发育过程中,黑素细胞本应迁移到全身各处,但白色斑点基因S会阻碍这一迁移过程,导致猫咪身上产生白色的区域。相比Ss杂合的猫咪,SS纯合的猫咪白色区域更大,有些SS基因型的猫咪,白色区域的范围大到覆盖了全身,于是看起来也就成了一只白猫。如果白色区域覆盖了眼睛,猫眼就会呈现蓝色,如果白色区域覆盖了耳朵,那么这只耳朵也会聋。因此,如果白猫或白花猫单侧耳聋,聋的往往都是白色毛、蓝色眼睛的那一侧耳朵。

而基因型为ca ca或cc的猫咪,虽然看起来也是白色的,但只要不携带白化基因W和斑点基因S,通常就不会耳聋。

(鸳鸯眼白猫若单侧耳聋,通常发生在蓝眼一侧)

(这只暹罗猫的白爪爪是因为携带色斑基因,爪子处为一块白色区域)

【参考文献】

  1.  Lyons LA, Imes DL, Rah HC, GrahnRA. Tyrosinase mutations associated with Siamese and Burmese patterns in the domestic cat (Felis catus). Anim Genet. 2005 Apr; 36(2):119-26.

  2. Giebel LB, Tripathi RK, King RA, Spritz RA. A tyrosinase gene missense mutation in temperature-sensitive type I oculocutaneous albinism. A human homologue to the Siamese cat and the Himalayan mouse. J Clin Invest. 1991 Mar; 87(3):1119-22.

  3. King RA, Townsend D, Oetting W, Summers CG, Olds DP, White JG, Spritz RA. Temperature-sensitive tyrosinase associated with peripheral pigmentation in oculocutaneous albinism. J Clin Invest. 1991 Mar; 87(3):1046-53.

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  5. Benkel BF, Rouvinen-Watt K, Farid H, Anistoroaei R. Molecular characterization of the Himalayan mink. Mamm Genome. 2009 Apr; 20(4):256-9. doi: 10.1007/s00335-009-9177-6. Epub 2009 Mar 24.

  6. Halaban R, Moellmann G, Tamura A, Kwon BS, Kuklinska E, Pomerantz SH, Lerner AB. Tyrosinases of murine melanocytes with mutations at the albino locus. Proc Natl Acad Sci USA. 1988 Oct; 85(19):7241-5.

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免疫学、血液、病毒专业科研工作者

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