白发红眼的美少女真的存在吗?

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白发红眼的美少女真的存在吗?

# 科普 13

# 基因 2

白发红眼,或者是其他各种颜色的头发、眼睛似乎已经是各种动漫里的标准配置了,基本上有很多角色的动漫里总少不了一个白发红眼的美少女

伊莉雅丝菲尔 · 冯 · 爱因兹贝伦 | 图源:Fate/stay night

或者这样的:

华法琳 | 图源:明日方舟

当然也可以是这样的:

可可萝 | 图源:公主连结 Re:Dive

那么问题来了,现实中存在这样的白发红眼美少女吗?头发颜色和眼睛颜色真的可以随便搭配吗?其实这个问题科学家们早已有深入的研究。

是什么决定了眼色和发色?

探究红眼白发之前,可能更多人还对发色、眼色有很多小疑问,我们就一起探讨一下。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.

那这里怎么没有红眼睛呢?

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:KarenGr nskov, 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。

所以天然的红眼白发美少女的真相就是——她们极大可能是白化病症状严重的病人。

这样的病人最难受的地方就是他们会害怕光线,眼睛、皮肤缺乏黑色素的保护,在光线的照射下很容易受到紫外线的伤害,既承受着刺眼的痛苦,甚至产生眼睛疾病,被晒伤也很高。

不过回想起来,动漫里的红眼白发角色往往会显得比较柔弱或者楚楚可怜,或者会是不能被阳光照射的吸血鬼或者魔鬼角色,这一点倒是非常符合现实的设定了。

这位是个例外

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。

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……

为什么要研究这些基因?

明明一眼就能看出眼睛、头发的颜色,我们知道基因背后的机制会有何作用呢?

就像前文聊到的 ” 红眼白发 “,这类群体在现实生活中全无动漫中的高人气,只有因基因突变、皮肤惨白导致对紫外线的异常敏感,和患上皮肤癌的高风险。

倘若能够了解这些表型背后的基因及其原理,我们就可以更好地保护这些患者,帮助他们抵御包括癌症在内的各种危险。

得益于生命科学和现代医学的发展,类似的基因编辑疗法正逐渐开展临床前研究和临床试验。希望在不远的将来,这些 ” 红眼白发美少女 ” 们能够和正常人一样在阳光下恢复 ” 人气 “。

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.

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