國寶中的“國寶”!棕白色大熊貓是怎麼來的?
你是否被大熊貓圓溜溜的眼睛、黑白分明的細毛以及憨態可掬的樣子所吸引?但其實還有一種非常罕見的大熊貓,它們的毛色像巧克力一樣。如今,全世界唯一一隻圈養的“巧克力熊貓”,是生活在秦嶺地區的“七仔”。“七仔”的毛色是如何形成的?這種特殊毛色的大熊貓為何只在秦嶺地區存在?它的後代的毛是什麼顏色的呢?
別具一格的“毛色渲染”方式
秦嶺四寶科學公園是陝西省唯一的珍稀野生動物保護基地,“七仔”就生活在這裡。
2009年,在陝西佛坪國家級自然保護區內,當地村民發現了僅有2個月大、奄奄一息的“七仔”。珍稀野生動物搶救研究中心的工作人員將它帶回救助並圈養。那時的“七仔”已經擁有了別具一格的“毛色渲染”方式——棕白色。
包括“七仔”在內,我國一共發現過10次棕白色大熊貓,均位於秦嶺一帶。其中,1985年首次發現的棕白色大熊貓,是在陝西佛坪國家級自然保護區救助的“丹丹”。
科學家的推測
關於“巧克力熊貓”毛色的由來,科學家曾給出過4種推測。
推測一: 影響毛色素合成的微量元素在秦嶺地區的土壤、水源中含量異常,從而影響大熊貓毛中黑色素的合成。
推測二: 基因突變。
推測三: 棕色毛是一種原始性狀,黑白色大熊貓出現了祖先的原始性狀——棕白色,即返祖現象。
推測四: 棕色是隱性基因純合的結果。
第四種推測似乎更符合生物學結果,但確切的原因一直是大眾和科學家探討和研究的熱點。
謎底終於揭開
近日,中國科學家最終揭開了這一科學謎團——在棕白色大熊貓的一對染色體(常染色體,對性別決定不起直接作用)中,某一個基因(Bace 2)第一個外顯子(真核生物基因的一部分,負責編碼蛋白質的序列)中25個鹼基對缺失,這最可能是棕色毛形成的遺傳基礎。
實驗發現,敲除Bace 2基因第一個外顯子25個鹼基對的黑色小鼠,其黑素體數量減少、大小減小,黑色素合成減少,表現為毛的黑色素沉積不足。這也進一步驗證了Bace 2基因第一個外顯子25個鹼基對缺失對毛色的影響。
“七仔”的後代是什麼顏色的?
研究發現,大熊貓的棕色毛是由常染色體隱性遺傳模式控制的,即只有當該對染色體上的這對等位基因都是隱性基因時,大熊貓的毛色才是棕白色的;若這對等位基因上只有一個隱性基因,則其毛不會顯現棕白色,但這隻大熊貓攜帶棕白色的隱性基因。這也就解釋了為什麼“七仔”和“丹丹”的後代為黑白色大熊貓。
知識連結
多變的毛髮
基因突變引發大型哺乳動物毛色變化的例子屢見不鮮,例如美洲黑熊體內的某個基因(TYRP 1)鹼基G突變為A時,153位氨基酸會從精氨酸變成半胱氨酸,這一突變會讓毛皮的色素沉積發生變化,美洲黑熊的毛色就會變成肉桂色(類似於棕熊)。
區別於“七仔”的隱性遺傳且棕白色大熊貓數量極為稀少,美洲黑熊TYRP 1基因突變已經在黑熊中傳播,這讓肉桂色美洲黑熊已較為多見。
基因突變改變了動物毛的顏色,讓動物體色更加多樣,也讓人們對動物世界有了新的認識。
本文節選自《知識就是力量》雜誌《國寶中的“國寶”——棕白色大熊貓的由來》。
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編輯/趙青雲
文章來源:《知識就是力量》雜誌