О цвете глаз, но не у людей
С полгода назад попалась случайно на глаза одна статья про вариативность цвета глаз у приматов. А какое-то время назад еще в чате что-то на тему цвета глаз обсуждалось. В общем, думаю, оставлю здесь эту статью - пусть будет. А то в конечном итоге забуду.
В стиле "Я слежу за вами"
Бывают ли у обезьян голубые глаза?
Евгения Правдолюбова
В последнее время меня мучает один вопрос. От чего зависит цвет и узор глаз у людей? Я понимаю, что зависит от генов и количества меланина, а количество меланина - от среды обитания, климата и т. п., но ведь никто не будет отрицать, что человек произошел от обезьяны, а обезьяны обитают практически на всей планете (включая зоопарки). Тогда почему обезьяны не имеют голубых или зеленых глаз? Хотя, может, я и ошибаюсь, и есть виды обезьян с зелеными и голубыми глазами... Пожалуйста, ответьте на вопрос, просто очень интересно.
Голубоглазые обезьяны есть! А вообще, с цветом глаз всё очень непросто. Цвет и узор глаз действительно зависит в первую очередь от количества меланина и от того, как он распределен в радужке глаза, а это в свою очередь зависит от генов. Но едва ли он сильно зависит от климата и среды обитания!
В радужке на самом деле есть два слоя: внутренний пигментный эпителий и строма - волокнистый наружный слой. Пигментный эпителий очень темный, его клетки набиты гранулами меланина у всех, кроме альбиносов. В строме кроме клеток довольно много межклеточного вещества - прежде всего волокон белка коллагена. Межклеточное вещество рассеивает свет и обеспечивает структурную окраску (в ее основе лежат не «химические», а оптические принципы). Если в клетках стромы мало или совсем нет гранул меланина, то за счет рассеивания света цвет глаз будет серым или голубым (непонятно, что больше влияет на то, будут ли глаза серыми или голубыми, - особенности расположения волокон коллагена или разница в количестве меланина).
Если меланина много, то глаза будут разных оттенков коричневого. Если меланина не так много, чтобы полностью затемнить структурную окраску, то глаза будут зеленоватыми или вообще зелеными - за счет смешения коричневого или оранжевого цвета с голубым. Откуда берется оранжевый? Существует две формы меланина: черно-коричневый эумеланин и оранжевый феомеланин. Хотя эумеланин - наш основной вариант меланина, у некоторых людей в строме радужки присутствует феомеланин или смесь этих двух форм.
Еще в радужке может неравномерно откладываться пигмент из группы каротиноидов - липохром. Его будет видно на светлом или относительно светлом фоне.
Известно много генов, вариации в которых связаны с изменением цвета глаз, и далеко не всегда понятно, какой тут механизм. Всем очень хотелось бы уметь точно предсказывать цвет глаз по ДНК, но модели, разработанные для этого, хотя и дают правильные ответы более чем в 90% случаев, еще не дошли до стопроцентной точности.
Хорошо изучена основная мутация, в большинстве случаев ответственная за голубой цвет глаз у людей. Это мутация по соседству с геном OCA2. OCA2 кодирует белок-транспортер, который пропускает тирозин (сырье для меланина) в меланосомы - мембранные мешочки, накапливающие меланин. Некоторые мутации самого гена OCA2 вызывают альбинизм. Оказалось, что голубой цвет глаз связан с мутацией в интроне (некодирующем участке) соседнего гена HERC2: эта область ДНК влияет на то, насколько активен ген ОСА2 - сколько мРНК с него считывается и, в конечном счете, сколько белка-транспортера синтезирует клетка.
Зависит ли цвет глаз от среды обитания и климата? То есть влияет ли цвет глаз на зрение?
Внутренний пигментный эпителий затеняет нашу сетчатку и служит главной защитой от избытка видимого света и ультрафиолетового излучения. Без него в цвете радужки появится красноватый оттенок из-за просвечивающих кровеносных сосудов. Отсутствие меланина в пигментном эпителии действительно ощутимо мешает: людям с альбинизмом некомфортно находиться на свету, они сталкиваются с разными проблемами со зрением.
Что касается обычных светлых глаз (то есть отсутствия меланина во внешнем эпителии), то вообще-то не очень понятно, насколько такой цвет мог мешать выживанию предков человека на экваториальных и тропических широтах. Есть данные, что в современном мире люди со светлыми глазами, живущие там, где много ультрафиолета, более подвержены некоторым очень редким формам рака глаз. Но эти заболевания крайне редкие, к тому же развиваются уже в зрелом возрасте, поэтому сложно представить, что естественный отбор мог убирать из популяции особей со светлыми глазам из-за них. Наш образ жизни разительно отличается от образа жизни наших предков, поэтому мы можем только гадать, насколько плохо было быть светлоглазым - может быть, под таким ярким солнцем было сложнее охотиться или искать съедобные растения? А может быть, наши предки пугались детей со светлыми глазами? А может быть, светлые глаза выдавали наших далеких предков хищникам? Но это так и останется предположениями, нет никакого способа это проверить.
Мы только знаем, что светлые глаза, в отличие от светлой кожи, не дают решающего преимущества в высоких широтах: светлых глаз нет у народов Сибири, Дальнего Востока, Северной Америки. Светлые глаза распространены прежде всего среди европейцев. У большинства людей на Земле темные глаза!
Почему среди европейцев много голубоглазых? Скорее всего, разгадка состоит в том, что люди расселялись по Земле маленькими группами и численность популяций довольно сильно колебалась - периодически она была очень маленькой. Любая мутация (иногда даже довольно вредная) в маленькой группе имеет гораздо больше шансов выжить, чем в очень большой. Сравните популяцию в 100 000 особей и популяцию в 100 особей: мутация, которая возникла в большой популяции, будет иметь частоту всего 1/200 000, а мутация, возникшая в такой маленькой популяции, - сразу 0,5%. Большинство мутаций рецессивны, то есть у диплоидных существ большинство мутаций проявляют себя только если и от мамы, и от папы им досталась копия гена с этой мутацией (это называется гомозиготное состояние). В маленькой популяции такая ситуация будет происходить чаще, и мутация будет чаще проявляться в фенотипе. Есть оценки, по которым мутация в интроне HERC2 возникла 6-10 тысяч лет назад - то есть существенно позже того, как люди вышли из Африки. А потом, когда мутация вышла в гомозиготное состояние и появились люди с голубым цветом глаз, у этого могли обнаружиться какие-то преимущества - например, такие люди чаще нравились противоположному полу. А может, и нет. Может быть, то, что у европейцев так часто встречаются светлые глаза, - это чистая случайность.
Теперь что касается обезьян. У ближайших родственников человека - человекообразных обезьян - глаза бывают самых разных оттенков коричневого:
Обезьяны глаза
Оттенки коричневого в цвете глаз человекообразных обезьян. Фото с сайта theatlantic.com
Это значит, что у них тоже есть вариации в генах, связанных с цветом глаз, но мы пока не знаем, насколько они совпадают с вариациями человека и возникли ли они в наших ветках независимо или мы с ними получили эти варианты от общих предков.
Правда, среди человекообразных обезьян никто пока не видел голубоглазых (зато известна страшная история о том, как шимпанзе испугались детеныша-альбиноса и убили его). Однако среди других приматов голубые глаза встречаются.
Самые близкие к нам - японские макаки (всего-то около 25 миллионов лет независимой эволюции). Впрочем, голубой цвет глаз у них довольно темный, серо-голубой, и он часто зависит от возраста: детеныши с голубыми глазами вырастают в желтоглазых взрослых, а к старости глаза снова могут обесцветиться.
Оценить цвет на фоне такой розовой кожи сложно, поэтому для наглядности я вынесла цвета с краев и середины радужки в палитру справа.
Цвет глаз
Цвет глаз японских макак из статьи Preliminary study on eye colour in Japanese macaques (Macaca fuscata) in their natural habitat
Эволюционно дальше от нас отстоит вымирающий вид - колумбийская коата из семейства паукообразных обезьян. У этих южноамериканских обезьян бывают голубые глаза, но не всегда, это, как и у людей, не видовой признак.
Цвет глаз\n
Колумбийская коата. Фото с сайта ru.wikipedia.org
Есть один вид лемуров (лат. Eulemur flavifrons, он пока не получил русского названия), у которого яркие голубые глаза - отличительная черта от близкого вида - черного лемура.
Цвет глаз
Самка Eulemur flavifrons. Фото из Википедии
Это обитатель Мадагаскара. Их популяция очень мала.
Заметьте, все эти три вида - японская макака, колумбийская коата и «голубоглазый» лемур - совершенно точно проходили стадию очень небольшой численности, а значит, рецессивные мутации чаще сохранялись и выходили в гомозиготное состояние. Японские макаки заселили Японские острова, которые в те времена, скорее всего, были полуостровом с довольно узким перешейком. Колумбийская коата прямо сейчас под угрозой вымирания, как и лемур Eulemur flavifrons. Родственник Eulemur flavifrons - черный лемур, который живет в той же части Мадагаскара, имеет желтые глаза; интересно, не сыграл ли роль в расхождении этих видов половой отбор по внешности?
Интересно, что в интроне гена HERC2, регулирующем работу OCA2 (этот важный регуляторный участок очень консервативен, очень схож у разных видов), у лемуров и у японских макак (колумбийскую коату пока не проверили) не обнаружили мутаций, аналогичных человеческой мутации, а значит, секрет их голубых глаз в чем-то еще.
Ответила Евгения Правдолюбова
Рисунок Екатерины Волович
Отсюда
https://elementy.ru/email/5021800/Byvayut_li_u_obezyan_golubye_glaza?ysclid=m5wdny58wq17660743
Дублирую (и не только) посты в телегу. Присоединяйтесь.
t.me/Andvari5