身上几种颜色的鸟?
世界上的鸟类大约有10000种,其中有很多种类身上有四种或更多的颜色,称为“四色鸟”。例如,在澳大利亚东南部和塔斯马尼亚岛的灌木丛中生活着一种名叫霍顿菲斯的鸟类(Horton Plains flycatcher);在中美洲,有一种叫眼斑丽鸫的物种(Ectopatria )有黑、白、蓝三种颜色。 那么为什么有的鸟会长成不一样的颜色呢?这是由于它们体内的色素的含量不一样导致的,当体内含有更多色的色素时,羽毛就会呈现出更丰富的色彩。而不同色素的产生是由不同的基因控制的。因此我们可以通过研究这些色素的基因来探索鸟类多彩的羽毛。
为了研究这个基因,研究人员需要找到具有相应突变型的鸟类的个体,然后进行比较分析。 在澳大利亚西南的沃洛皮特山国家公园 (Wollopitt National Park)里生活着一种独特的鸟类——小灰雀(silvereye)。这种雀类的眼睛非常的大,且身体纤弱,羽毛的颜色主要是灰褐色,嘴尖部有一圈黑色的环纹。
在沃洛皮特山国家级公园里生长的这一批小灰雀的祖先在数十年前来自于一只从海外归来的鸟。 研究人员对这批小灰雀进行了测序,发现他们拥有2个与羽毛颜色有关的基因发生了突变,一个叫做Coccyzid 1 (Cz1),另一个是Coccyzid 3 (Cz3)。这两个基因对应的蛋白能形成一种复合物,该复合物能够感知光的强度,从而控制羽毛色素的积累。当两个基因中的一个或者两个都发生突变的时候,鸟类的羽毛就不能很好的感知光的变化,从而导致羽毛内色素的量无法调节,形成了全白色的羽毛--这就是白色羽衣的来历。 小灰雀的两个与颜色有关的基因Cz1 和 Cz3分别被命名为P679L 和 P789S,每个基因都有四个变体。每个变体对应着一个字母,组成一个名称,这样每个基因就有16种可能组合,即4x4x4=64种基因型。这64种基因型可以在体内合成64种含不同比例色素的蛋白质。可以认为小灰雀的羽毛有64种"颜色模式"。 为了验证这两种基因在羽毛发育过程中的作用,研究人员使用了两种基因打靶的技术,将两种基因中一个拷贝的所有DNA去掉或者替换为其他克隆过来的DNA。当这个基因失去功能的时候,鸟类的羽毛就不能正常的形成,于是羽毛就变成了全白色。
虽然小灰雀只有64种可能的羽毛颜色模式,但是世界上还有很多其他的鸟有着不一样的羽毛颜色。据统计,世界上大约有10000种的鸟类! 那么也就是说很可能至少有64000种可能的羽毛颜色。当然实际上可能会比这个数字要少,因为很多鸟类的羽毛颜色仅仅是细微的差别。 我们人类的身体也有各种各样的色素,比如黑素(黑色),胡萝卜素(橙色/黄色),胆绿素(绿色)等等。而这些色素在人体的细胞里形成的过程和小灰雀的羽毛形成过程是非常相似的。