揭開大熊貓“變色”之謎

汪詰

憨態(tài)可掬的大熊貓為什么只能拍出“黑白照片”？一直以來，在生物學(xué)研究中，這個(gè)看似玩笑的問題卻成了嚴(yán)肅課題。

大熊貓一向都以黑白相間毛色為世人所熟知。但神奇的大自然中總是充滿了例外，在秦嶺野生的大熊貓種群中，出現(xiàn)了一種長著棕色毛皮的大熊貓。這對于大熊貓來說，稀有的棕色成了解開大熊貓毛色之謎的鑰匙。

從1985年首次發(fā)現(xiàn)至今，僅有7只棕色大熊貓被記錄下來，而且它們?nèi)紒碜郧貛X野生種群。2009年出生的網(wǎng)紅大熊貓七仔是目前世界上唯一的一只棕色大熊貓，也是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第7只棕色大熊貓，七仔之名因此而得。

但令人費(fèi)解的是，七仔的父母“喜悅”和“妞妞”都是正常的黑白色大熊貓。2020年10月和2021年7月，七仔與大熊貓“珠珠”和“正正”分別生下兩個(gè)后代。令人遺憾的是，七仔的兩個(gè)孩子毛色并無異常。

七仔為什么“特殊”呢？近日，中國科學(xué)院動物研究所和秦嶺大熊貓研究中心的科學(xué)家，聯(lián)合完成了一項(xiàng)研究，揭開了大熊貓的毛色之謎。

科學(xué)家首先是對七仔的父母“喜悅”和“妞妞”，妻子“珠珠”和兒子“秦華”做了全基因組測序。隨后又利用保存在大熊貓?bào)w細(xì)胞庫中的資源，對已故棕色大熊貓“丹丹”一家進(jìn)行了全基因組測序。為進(jìn)一步找到棕色大熊貓與正常大熊貓的基因差異，科學(xué)家又找來與棕色大熊貓沒有親緣關(guān)系的27只大熊貓，進(jìn)行基因?qū)Ρ龋员愫Y選出可能會影響大熊貓毛色的全部基因。

由于棕色大熊貓的數(shù)量過于稀少，研究人員還額外分析了192只正常大熊貓的特定基因片段，對大熊貓常見的基因變異進(jìn)行了排除，這才找到了影響大熊貓毛色的關(guān)鍵基因。研究發(fā)現(xiàn)，棕色大熊貓的Bace2基因上缺失了25個(gè)堿基對，這個(gè)突變很可能就是導(dǎo)致大熊貓出現(xiàn)棕色的主要原因。

如果把整套基因比作一本指導(dǎo)細(xì)胞生產(chǎn)蛋白質(zhì)的說明書，那么Bace2基因就是專門指導(dǎo)生產(chǎn)毛發(fā)中的黑色素顆粒的章節(jié)。這25個(gè)堿基對的缺失，直接讓大熊貓的毛囊細(xì)胞合成黑色素的能力大大下降，從而導(dǎo)致了大熊貓毛色的改變。

我們都知道，每個(gè)生物的遺傳基因中，一半來自父親，另一半來自母親。七仔之所以能表現(xiàn)出棕色毛皮，是因?yàn)槠涓改付际荁ace2變異基因的攜帶者。而七仔正是繼承了完整的變異基因，才擁有棕色毛皮。但是，七仔的妻子，由于是正常的黑白色大熊貓，所以，它們的兩個(gè)孩子即便攜帶了變異的Bace2基因，毛色仍然是正常顏色。

對棕色大熊貓的基因研究，為野生動物毛色的變異和遺傳提供了全新的視角，也為持續(xù)繁育稀有的棕色大熊貓給出了科學(xué)的指導(dǎo)。某種意義上講，棕色大熊貓如果能長期存在，大熊貓想要拍張彩照的夢也就圓了。