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大科技_“表里不一”的动物们

由大科技发表于2021-07-06 09:03:22

斑马长着一身“斑马线”,圆滚滚的熊猫黑白相间,北极熊通体雪白,家猫却有着五彩斑斓的毛发。如果把这些动物们的“衣服”脱下来,也许会让你大吃一惊,它们竟然如此“表里不一”。

毛色、肤色大不同

斑马的毛发在动物界独一无二,它们的黑白条纹通常宽度相近,分布均匀,具有对称美。不过,这种“斑马线”样的毛发是怎么长出来的呢?是不是像我们公路上的斑马线一样,通过在黑色的底面上刷白条纹而成?

想得到答案很简单,将斑马毛剃掉看看就知道了。当科学家将斑马身上的黑白毛全部剃干净后,发现斑马的肤色确实像柏油马路一样是黑色的。斑马黑皮肤的成因与包括人类在内的大多数动物相同,都是由于黑色素沉积导致的。不过与斑马线不同的是,斑马除了长白毛,还会长黑色的毛发,这样才能在身体的不同部位形成长短宽窄不一的相间条纹,而最终会形成怎样的黑白条纹早在胚胎期就已经决定了。

与斑马一样具有黑白毛的大熊猫又是怎样的肤色呢?也许你会不假思索地认为也是黑色,恰恰相反,大熊猫长着一身白皮。曾经有一只大熊猫,因为与同伴打闹而骨折了,兽医为了给它治疗,将其后肢的毛发剃掉,这才发现大熊猫原来有一双雪白的腿。熊猫幼崽的肤色也像人类宝宝的一样是粉色的,因此可以推测,熊猫肤色成因与白种人相似,皮下毛囊中使肤色呈黑色的真黑色素较少。

更让人想不到的是,看上去通体雪白的北极熊竟然是黑色“熊”种,它长着一身黑皮肤。科学家认为,这黑色的皮肤可以最大限度地吸收太阳发出的热量,有利于北极熊在寒冷的极地保温。而所谓的白毛其实是无色透明的,这也有利于阳光直接照射到它的黑皮肤上。

再看看我们身边的猫猫狗狗,它们每一只都有着独特的毛色,有纯色的、有斑点的、有条纹的,可是这些色彩斑斓的毛发底下并没有与之匹配的肤色,只是普通的白皮或黑皮。人类也是如此,根据人种的不同,我们的头发和体毛从黑色到金色各不相同,肤色也有白、棕、黄、黑等多种类型,两者往往并不配套。

为什么毛色和肤色有这么大的差异呢?

毛色和肤色成因有区别

人类和动物们的毛色和肤色的基本组成单位都是黑素细胞,但黑素细胞的结构和成分却各不相同,最终形成的毛色和肤色也就有了区别。

表皮黑素细胞是带有大量黑色素的细胞,它们密密麻麻地排布在皮肤的表皮中,表皮黑素细胞中存储的黑色素越多,肤色就会越深。而决定毛发颜色的,则主要是毛囊黑素细胞。毛囊黑素细胞与皮肤的黑素细胞是同源的,不过因为它最终到达的是毛发的根部——毛囊,给毛发提供养分和色素,因此称为毛囊黑素细胞。

无论是表皮黑素细胞还是毛囊黑素细胞,它们都能产生两种黑色素,分别为真黑素和褐黑素。两种黑色素的含量和结构的不同,使得毛发和皮肤呈现出了不同的颜色。真黑素含量越多,皮毛的颜色越黑,而褐黑素则使皮毛呈现红色或者橙色,还可能会出现橘黄色、浅奶油色以及金黄色等。色素细胞排列紧密时,皮毛颜色较深,色素细胞分布松散则颜色较浅。

以猫、狗为例

在基因的调控下,皮肤和毛发中的两种色素的分布和含量往往并不相同。控制皮毛颜色的基因个数很多,作用机制也很复杂,让我们以猫狗为例稍作了解。

狗的表皮黑素细胞中只含有真黑素而没有褐黑素,所以狗的肤色只会呈现真黑素相关的颜色,包括黑色和褐色。我们看到的狗狗鼻头的黑色或褐色就是由表皮黑素细胞决定的。因为狗的身上通常都覆盖着浓密的毛发,能起到遮阳和保暖的作用,所以体毛覆盖到的皮肤的表皮黑素细胞平时不会产生色素,皮肤多呈白色。但如果狗被剃毛后常常晒太阳,也会像人类一样被晒黑,这就是真黑素被晒出来了。

狗的毛色则比肤色丰富多彩得多,因为在毛发颜色基因的控制下,狗不同部位的毛囊黑素细胞产生的色素类型和含量有多种情况。有些细胞产生真黑素,另一些细胞产生褐黑素,有些细胞两种色素都存在,有些细胞则不产生任何色素。

大多数时候,狗的毛色中都会同时含有真黑素和褐黑素。两种色素产生的黑红色均匀混合在一起时,从远处看是一种浑浊的棕色,近处才能区分毛发的不同颜色。许多哺乳动物的体毛都会呈现这种颜色,因为它在野外是很好的保护色。没有色素的毛发则呈现白色,有时候褐黑素的含量很少或分布稀疏,狗的毛发也会变成白色。

猫的肤色成因与狗相似,毛色的成因则更复杂一些。控制猫的黑色素产生的基因有两种,B基因和O基因。其中B基因管的是真黑素的数量,决定着毛色的深浅。O基因则能产生褐黑素,使猫毛呈现黄色。O基因只存在于猫的性染色体X上,因此,公猫通常表现为单一的黑色或黄色,有些种类可能夹杂白毛,只有母猫才能同时具有黄黑两种颜色或黄黑白三种颜色。

猫身上的白毛也有多种来源。白色基因W可以控制黑素细胞能否到达皮肤表层以及是否生成黑色素,当它发生作用时猫毛就会呈现白色。白化基因是猫长白毛的另一大原因,它能影响到负责加工黑色素的酶,温度越高,抑制作用越强。因此具有白化基因的猫大部分体毛都是白色的,而脸部、耳朵、尾巴、四肢这些体温较低的地方,毛色就会较深。

动物的皮毛颜色,其实充满着人类难以参透的秘密,还有许多问题在等待进一步的研究。

作者:大科技

公众号:大科技

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzMzMDQxOQ==&mid=2650800812&idx=1&sn=9e7802bec0f765690b7e84b8aacafa86&chksm=84e41930b393902676194de0629355e09aa73ad39583020d11cc321dbb259b3721b6bbe9eb4c&scene=0&xtrack=1#rd

发布时间:2021-07-06 09:03:22

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