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金发碧眼为什么很少在白人以外的种族出现?

Anemone123 / CC0

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是什么决定了眼色和发色?

探究题主的问题之前,我们应该先了解一下眼色、发色的形成机制。其实眼睛和头发的颜色类似于皮肤,都是由于不同的色素沉淀导致的结果,只是可能因为其中涉及的色素差异,会有些许不同。

眼睛色彩相对简单,主要就是黑色素沉淀的多少,决定了你眼睛是什么颜色。眼睛的结构图相信不少人都有看过,从正面看的话,中间最黑的地方就是瞳孔,而有颜色的一圈则是虹膜,虹膜内的黑色素细胞就决定了眼睛颜色。

眼睛的正面观和侧面观结构示意图 | 图源:Sturm R A, et al.

细胞中会含有一种叫黑色素体的细胞器。不同的人细胞里黑色体是不一样的,进而改变了虹膜的吸收光线的能力,眼睛也会呈现出不一样的颜色:黑素体少,呈现半透明的虹膜就会因为丁达尔效应反射出蓝色或者绿色的眼睛,而黑色素体较多,虹膜吸光能力也更强,就会呈现出深褐色的眼睛。

所以不同颜色的眼睛可不是因为欧洲人眼睛里有蓝色或者绿色的色素,只是黑色素的多少决定的。

不同黑色素体数量对应的眼睛颜色差异 |图源:Sturm R A, et al.

插句题外话,其实还有红色的眼睛。

同样的道理,红眼睛也不是因为眼睛里有红色的色素。红眼或者紫色眼,其实只有在白化病症状极为严重的病人中才会出现——因为他们无法合成黑色素,那么虹膜自然也没有黑色素,眼睛里的血管的颜色就会暴露出来,就成了红眼睛。

真实的红眼睛可就没有二次元那么吸引人了| 图源:KarenGrønskov, et al.

白发形成的原因也类似:头发不能产生色素沉淀,自然也就是白色头发了。

所以白化病人往往就是白发红眼的形象。

颜色之间是否关联?

红眼和白发总是关联到一起,相信各位会联想到另一个有趣的问题:眼睛和头发的颜色是不是会有对应关系?确实,在年轻人群体里,很少会看到有人天生白发却有着黑色的眼睛。

而对比亚洲人和欧洲人,不难发现黄皮肤、黑眼睛的我们往往会有黑色的头发;而白皮肤的欧洲人、蓝眼睛的欧洲人往往就会有金色的头发……等等,按这个规律,他们的头发颜色难道不应该是灰色的嘛?

红色等等发色在白皮肤人群中很常见 | 图源:哈利波特

但事实上,头发相对于眼睛又更加复杂了:除了有真黑色素(Eumelanin)调节头发从白到灰再到黑色变化之外,还有棕黑色素(也就是苯丙氨酸,Pheomelanin)可以让头发呈现红色或者橙色。

因此这两种色素比例的高低不同,也就会呈现出颜色各异的发色:真黑色素更多,头发更黑更深;棕黑色素更多,头发则更红,而相应减少,还会有金色、淡色、栗色各种各样的头发颜色。

人类多样的发色 | 图源:Wikipedia

所以,皮肤、头发、眼睛颜色的决定因素虽然略有差异,但是从整体上看它们之间必然是相互联系的,都和黑色素的含量有关。那么这就可以来解释为什么金发碧眼与白皮肤相对应了——黑色素含量更少导致的。

但其实这个问题还很复杂。

如果我们深入探究导致黑色素含量差异的原因,还会发现更多有趣的结果——并不是只受到一个基因控制,而是有各种各样、多个基因一同控制,且这些基因还不仅仅只是控制颜色这么简单。

比如其中比较关键的 MC1R 基因,不但是黑色素细胞表面的受体,控制黑色素细胞是产生什么样的黑色素,还和疼痛感知相关;另外研究者发现一个叫 KITLG 的基因,调控它的变化就可以决定金色头发的产生,而它同时也和体重、脂肪含量的变化有关……

这可能就需要更多的更细致的研究来看其中的调控因素了。

参考资料:

  • Sturm R A, Frudakis T N. Eye colour: portalsinto pigmentation genes and ancestry[J]. TRENDS in Genetics, 2004, 20(8):327-332.
  • Sturm R A. Molecular genetics of humanpigmentation diversity[J]. Human molecular genetics, 2009, 18(R1): R9-R17.
  • Guenther C A, Tasic B, Luo L, et al. Amolecular basis for classic blond hair color in Europeans[J]. Nature genetics,2014, 46(7): 748-752.
  • Yang Z, Shi H, Ma P, et al. Darwinian positiveselection on the pleiotropic effects of KITLG explain skin pigmentation andwinter temperature adaptation in Eurasians[J]. Molecular biology and evolution,2018, 35(9): 2272-2283.