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两只白猫怎么就生出了小花猫?莫非......

已有 859 次阅读 2019-9-11 09:47 |系统分类:科普集锦

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有一位铲屎官心情十分激动,自家养的两只白猫终于产下了幼崽。可是当他看到是一只花猫时,不免心生疑惑。奇怪了,白猫和白猫怎么会生出一只花猫呢?难道不是生下的也是白猫才对吗?如果说是白猫和黑猫都还比较有可能生出花猫,可是....

 

百思不得其解后,这位铲屎官只好怀疑起自家的白猫妈妈了:难不成是白猫妈妈有什么不可告人的秘密?他开始同情自家的白猫爸爸,莫非悄无声息地被绿了。

 

但其实这只小花猫确实是白猫爸爸的亲骨肉,那么问题来了,为什么白猫和白猫能生出花猫呢?喵星人的毛色又蕴藏着怎样的奥秘呢?




在自然界中,猫咪的毛色是由两类黑色素控制的,它们分别是真黑素和褐黑素。在这当中,真黑素的颗粒形状比较圆,几乎能吸收所有的光线,能表现出纯黑色。而褐黑素大多呈现橄榄形,它们能反射红色、橙色和黄色的光线。

 

不只是猫咪,对绝大多数哺乳动物来说,两者的相对数量与分布决定了毛发的颜色。它们就好比大自然的调色板,能调出从白至黑多种颜色。

 

而猫咪毛发的颜色会伴随着真黑色素颗粒数量的改变而改变的。当真黑素较多的时候,猫咪的毛色就会表现出比较深的颜色。当它含量少的时候,就会表现出褐色或巧克力色等。此外,毛发中这两种黑色素的聚集方式也会影响猫咪的毛色,比如产生蓝色、淡紫色、浅褐色等。


可不管怎么调猫咪身上的毛色不该是纯色系的吗?为什么我们生活中会遇到身上有两种、甚至三种颜色的猫咪呢?



 

 

这一切就得先从主要控制猫咪毛色的X染色体说起了。

 

事实上,猫咪和人一样,拥有决定性别的XY染色体。也就是说XY代表雄性,XX则是雌性。而能让产生猫咪产生黑化基因就存于X染色体之上。与黑化基因等位的便是黄化基因。

 

公猫的毛色比较好判断,从猫妈妈那里获得怎样的X染色体,就决定了哪种皮毛颜色。然而,由于母猫有两条分别来自父母双方的X染色体,情况就变得复杂了很多。

 

对绝大多数哺乳动物而言,雌性可以有两条X染色体,但其基因产物的剂量跟雄性的单条X染色体达成一定的平衡。在这种情况下,X染色体通常会发生随机性失活。比如老鼠胚胎发育时,将发育成胎盘的胚外组织只保留目源X染色体的活性。


该图显示来自成年雌性小鼠的成纤维细胞中,标记活性和非活性X染色体(Xa,Xi)


雌猫获得两条X染色体时,其中有一个会随机失活。失活的X染色体会形成固缩化的染色质体,即巴氏小体(Barr Body)。发生X染色体去活化的细胞,通过有丝分裂产生的子代细胞也保留着相同的X染色体失活状态。

 

如果细胞中携带黑色基因的那条X染色体去活化,那么猫咪就会长出黄毛。同理来说,关闭黄化基因的细胞就会长出黑色毛发。

 


然而有意思的是,猫体内失活的那个X染色体并非在每个细胞中都失活。一个细胞可能关闭了来自母亲体内的X染色体而留下了来自父亲体内的X染色体。该细胞接着会分裂出更多细胞,每个都会利用来自父亲的X染色体决定皮毛颜色。

 

同样的,另外一个细胞可能会让来自父亲体内的X染色体失活而使用来自母亲体内的X染色体。因此,只有雌性后代接收了双亲控制黑色皮毛表达的染色体,她才可能拥有纯粹的黑毛。不过很多情况是两种基因都交错表达,这也是为什么黑色和黄色条纹间隔的毛色。

 

 

可是再怎么变,不该是只有两种颜色吗?那么黑、白、黄三种颜色混合在一起的花猫又是怎样出现的呢?白猫和白猫又是怎么生出花猫的呢?

 

这里先介绍一下,我们常见的身上有着黑、橘、白三种颜色的猫,可能是三花猫或是玳瑁猫。

两者的区别在于三花猫的三种颜色有明显的界限,而玳瑁猫的三色更像是颜料混杂在了一起,并且白色看起来并不明显,甚至有些不仔细看都没有了。

 

玳瑁猫

三色猫


不过它们身上的那抹“白”,都是由于常染色体上的一种白化基因造成的。它通过对X染色体基因表达进行干扰,从而来控制猫咪毛色的深浅。

 

具体的干扰过程是这样的:当白化基因表达强烈,它就能抑制黑化基因和黄化基因的表达。这样一来就会使猫原本的颜色无法显现,表现出纯白色。

 

而这个白化基因的表达会在一定程度上受到温度的影响。比如脸部、耳朵、尾巴、四肢这些体温较低的地方,毛色就会比较深,我们见到的暹罗猫那种毛色便是这样产生的。


暹罗猫


看到这里,我们就可以为白猫妈妈辩护了。因为白化基因存在于常染色体上,所以两只杂合白猫是能够生出花猫的。

 

其实在喵星人的世界里,类似的冤假错案还真不少。比如白猫和黑猫生出了的后代就有白色的、黑色的、褐色的、黑白的、如果白猫爸爸有思想的话,说不定也会怀疑是黑猫妈妈出轨了....

 


除了白化基因外,猫咪的常染色体上还存在一种淡化基因。它能够让猫的色素密度降低,从而出现淡化色。比如黑色被淡化后就变成了蓝色,黄色被淡化后就变成巧克力色或是奶油色等。

 

除此之外,常染色体上还有1个表达程度变化很大的斑点基因。当这个基因表达程度高的时候,猫咪的毛发就是白色的。但它的表达程度比较低时,原来的颜色就能显现出来了。

 

由于影响猫毛颜色的基因如此复杂,我们可以发现猫咪的毛色各种各样,令人眼花缭乱。白、黑、蓝、黄、灰、花、条纹、斑点、拼撞色……猫咪身上带有的颜色比服装店里衣服的颜色还多。光是波斯猫的毛色就能分五大色系,大约有88种毛色。



正因为猫的毛色如此复杂,要想完美克隆出一只猫咪的难度是相当大的。当陪伴已久的宠物猫去世时,很多铲屎官会对它日思夜想,茶饭不思。就有一位铲屎官之前养了一只叫大蒜的英国短毛猫,因为它下巴上有块儿黑色,像一瓣大蒜而得名。

 

然而陪伴主人两年多的大蒜,不幸因为尿裤堵塞而去世。这位铲屎官便花了整整25万克隆了一只。2019年7月21日,克隆的小猫顺利诞生,名字依然叫大蒜。它也成为了中国第一只商业成活的克隆猫。


旧大蒜和新大蒜对比图


然而当时这位主人第一眼看到新大蒜时就曾略感失望,因为新大蒜和大蒜并没有想象中那么相似,尤其是下巴上没有那块标志性的黑色,大蒜左腿上有花纹,克隆猫变成在右腿上了。不过他后来发现新大蒜的秉性跟旧大蒜的完全一样,就心满意足了。

 

这个案例也反映了要想克隆出一只完全一样的猫咪是相当困难的。就光是解决猫复杂的毛色问题,就还得费上很长功夫了。至于喵星人为什么进化出如此复杂的毛色,我们不得而知。


不过,我们人类倒是可以从猫咪的毛色大致判断出一些猫咪的性别。比如猫界有个说法就是三色猫或玳瑁猫几乎都是母猫,基本没有是公猫。如前文所说它必须得两条X染色体才能表达出黑色和褐色两种色。但世事无绝对,存在着少数的三色猫或是玳瑁猫是公的,很可能是因为它多继承了一条X染色体或是嵌合体,让它的基因成为了XXY

 


正是由于公三花的稀少,所以常常会被看作是幸运的象征。但其实多余的X染色体会给雄性三色猫带来一定的健康伤害,比如导致它们的生育能力非常低,以至于有人称公三花都是“真公公”。


当然,猫的毛色也并不是唯一的判断标准。当我们了解猫咪的毛色成因后,会不会在下次吸猫或撸猫的时候感觉离神奇的喵星人更亲近呢?至少看到白猫和白猫产生一只花猫时,我们会对白猫妈妈会心一笑了吧。


X-inactivation.Wikipedia.on 5 September 2019, at 18:00 (UTC).

猫只颜色.维基百科.2019年7月27日 (星期六) 18:41。

Leezel Tanglao. Dirty money: Yourcash is home to thousands of bacteria. CBS News, 2014.04.24.

Dina Fine Maron. Dirty Money.Scientific American, 2017.01.03.

 不以貌取人也别“以毛取猫”. PanSci 泛科学. 2012-12-13 [2015-01-30].

 胡苓芝、李冠群. 三花猫-花色形成的原因(上)(Calico Cat). 科学Online. 2009-04-27

中国首只商业克隆猫亮相!温州小伙花25万“复活”爱宠 封面新闻 2019年8月21日

张凌俊.猫的毛色遗传和“鸳鸯眼”猫的成因[J].生物学通报,2015,50(03):22-24.






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