蓝眼睛背后的遗传史

为什么蓝眼睛的人都是有血缘关系的，或者至少，如果他们真的存在的话，他们就会有血缘关系。

与您的预期相反，这些眼睛是棕色的。

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超过四分之一的美国人有蓝眼睛。在英国，这一比例为七分之三；在荷兰，五分之三，在冰岛，四分之三。根据您居住的地方，这是一种非常受欢迎的眼睛颜色。

但这有点奇怪，不是吗？蓝色并不是自然界中普遍存在的颜色 - 即使是您现在正在考虑的那些生物，例如某些昆虫和鱼类，也不是真正的蓝色，它们只是利用物理原理让您变成蓝色我认为他们是。在哺乳动物中，天蓝色的色调更加罕见：我们认为有蓝鲸，还有相当多的猴子屁股，但没有动物具有天然的蓝色皮毛或头发。那么为什么蓝眼睛会成为一种现象呢？

好吧，秘密是：它们不是。

蓝眼睛的神话

严重地。蓝眼睛并不存在。 “蓝眼睛的颜色是由黑色素决定的，而黑色素实际上本质上是棕色的，”执业验光师加里·海廷 (Gary Heiting) 在眼科护理网站 All About Vision 上的一篇文章中解释道。

“棕色黑色素是眼睛中唯一存在的色素；没有淡褐色或绿色或蓝色的颜料，”他写道。 “眼睛之所以呈现出这些颜色，是因为光线照射到虹膜层并反射回观察者的方式。 ”

是的，事实证明，当有人将情人的蓝眼睛与公海或天空的色调进行比较时，他们可能不仅仅是充满诗意。相反，他们可能会援引物理学的浪漫。

“在动物王国中有很多例子，观察到的颜色是光学现象的结果，例如组织中存在的微观结构的光散射、干涉或衍射，”乔治·布里顿在天然色素的生物化学. 

“这种效果最常见的例子是天空的蓝色，”他写道。

如果你曾经想知道为什么天空是蓝色的——说实话，我们每个人都曾有过这样的经历——这里有一个速成课程会让你最近的物理学家皱起眉头：想象一下蚁人跑障碍训练。

不，老实说，请耐心等待。假设他以昆虫大小开始尝试比赛：他将到达第一个障碍物 - 例如，那些你必须跳进跳出的小轮胎 - 并完全受阻。他会弹起并回到起跑线附近。

于是，他就成长了一些。现在他已经有一个小孩那么大了，他可以越过轮胎——但一旦他跨过迷你栏，他仍然太小了。他又被挫败了。

他不会在挑战面前退缩，他会再次加大体型，直到他能够毫无问题地通过障碍。但随后，他就碰壁了。他只有保罗·路德那么大，他无法克服这一点——他再次弹起，再次在到达终点时停了下来。

最后，他决定搞砸了，并长到了巨人般的大小。嗯，这太棒了：他足够大，可以跨过一切，直接到达终点线。比赛获胜。

这基本上就是当太阳光照射到我们的星球时所发生的情况。当它在太空中时，无论出于何种意图和目的，周围没有任何东西可以阻挡它，光是白色的——这实际上是一种误导性的颜色，因为它是所有可能的不同颜色的结果一起组成的。然而，一旦它进入我们的大气层，事情就会变得混乱：空气中存在各种灰尘和气体等微观颗粒，光开始向各个方向散射。

光的波长越小，它就越有可能被捕获在那里反弹。可见光谱底部的颜色（即红色和橙色）就像巨人：太大而无法与微小的尘埃微粒发生关系，因此会猛冲下来被地面吸收。但最小的波长——蓝色和紫色——会在天空中弹跳，使它看起来是我们都知道的冷色调。

布里顿总结道：“直径小于红光或黄光波长的非常小的颗粒，会反射或散射更多的短波成分，而不是白光的长波成分。” “以这种方式产生的颜色被称为结构色。 ”

现在，如果你想对此吹毛求疵（我们阅读了评论部分，所以我们知道你是这样做的），使天空呈现蓝色的现象和使虹膜呈现蓝色的现象是两种不同的效应——瑞利散射和分别为廷德尔散射。但坦率地说，它们是同一个东西。两者之间的区别不在于发生了什么，而在于光被反射的粒子的大小和位置。

布里顿指出：“动物中大多数非虹彩蓝色都是廷德尔蓝。” “人眼的蓝色是由于虹膜中微小蛋白质颗粒对白光的散射造成的。 ”

绿眼睛和淡褐色眼睛是相同散射效应的结果 - 但在这些情况下，虹膜中的黑色素略多，因此光以不同的方式被吸收或反射。这也是为什么眼睛颜色似乎会根据附近的光线而“改变”：“这是黑色素数量和虹膜本身结构之间的相互作用，”海廷告诉美国有线电视新闻网。 “这是一个非常复杂的架构。 ”

布里顿补充道，许多鸟类的蓝色也是由同样的效应造成的，它们的羽毛具有极其微小的充气膜袋，可以将光线散射开。但布里顿澄清说，在所有这些情况下，“无法从组织中分离出蓝色色素。 ” 

换句话说：你的产后忧郁症？它们只是光的把戏。

蓝眼睛的祖先

在人类的集体家谱中，有些分支比其他分支显得更大。例如，标有“成吉思汗”的标签的厚度足以覆盖当今活着的大约二百个男人中的一个；超过五分之一的爱尔兰人可以声称自己是九名人质尼尔的后裔——尽管这个人很可能从未存在过；从技术上讲，每个欧洲人的血统中都潜藏着查理曼大帝。

所有这些家伙都对世界的基因构成产生了令人印象深刻的影响——但历史书中有一个人超越了他们所有人。你问那是谁？ 

嗯……我们不知道。与老成吉思汗和查理曼大帝不同，这个人生活得太久远了，以至于我们无法知道他们的名字，甚至无法知道他们来自何时何地，比“可能是 40 或 5 万年前的近东”更好。 ”

但我们确实知道一件事：他们有蓝眼睛——而其他人没有。

哥本哈根大学细胞与分子医学系教授汉斯·艾伯格 (Hans Eiberg) 早在 2008 年就曾表示：“最初，我们的眼睛都是棕色的。但是影响OCA2基因的基因突变我们的染色体中产生了一个“开关”，它实际上“关闭”了产生棕色眼睛的能力。 ”

现在，我们知道你在想什么——团队怎么知道只有一个祖先负责所有这些不同的蓝眼睛？嗯，事情是这样的：艾伯格和他的同事们发现的不仅仅是水生色调是 OCA2 基因突变的结果 - 它比那。

“[蓝眼睛的人]都在 DNA 的同一位置继承了相同的开关，”艾伯格解释道。 

“由此我们可以得出结论，所有蓝眼睛的个体都与同一个祖先有关。 ”

这是唯一已知的产生蓝眼睛的方法——相比之下，至少有八种不同的基因突变导致红头发——而且它非常具体。艾伯格所说的“开关”不能简单地将基因从“开启”切换到“关闭”——这将导致全面的白化病。他解释说，相反，它必须被“稀释”，限制其产生棕色色素的能力，使眼睛看起来呈蓝色。

最奇怪的部分是什么？除了看起来有点有趣之外，产生蓝眼睛的突变似乎没什么用处。这与苍白皮肤和乳糖耐受性的进化不同，这两者都使北纬地区的居民能够吸收更多的维生素 D——从进化的角度来看，它似乎是中性的。侥幸。

艾伯格说：“这只是表明大自然不断地重组人类基因组，创造出人类染色体的遗传混合物，并在此过程中尝试不同的变化。 ”

本文的早期版本发布于 2024 年 1 月。