最近天气越来越热,你的毛孩子白回来了吗?很多养了暹罗猫的铲屎官都知道,气温一降,自家毛孩子就化身“挖煤工”,毛色越来越深,称它们是猫中变色龙真是一点都不夸张。暹罗猫凭什么可以随着温度变化任性换装呢?为了解释清楚这个问题,我们先得认识一个基因——TYR基因,它是负责合成酪氨酸酶的,这个酪氨酸酶参与黑色素的合成与色素沉积。
一般来说,酪氨酸酶的活性越高,黑色素就合成越快越多,动物毛发的颜色也就越深,反之则呈现浅色。那这和暹罗猫随温度变色又有什么关系呢?原来,暹罗猫的TYR基因有些特别,它发生了突变,合成的酪氨酸酶出现了缺陷,无法正常发挥作用。神奇就神奇在这种有缺陷的酪氨酸酶仅仅是无法在正常体温下起作用,可一旦皮肤温度降低到33℃以下,它就会恢复活性,又能正常工作了。
这么一来,就导致暹罗猫一到冬天就开始色素沉淀,越来越黑。其实拥有这种神奇换装技能的动物还有不少,比如一些兔子(喜马拉雅兔)也会出现类似的突变。不过,温度影响动物毛色还真不是什么值得大惊小怪的事情,有些动物,连性别都是温度说了算。通常来讲,生物的性别由遗传物质决定。不过,凡事都不是绝对的,自然界还有一些生物,它们的性别受环境影响很大。其中最重要的一个因素,就是温度。
例如,许多爬行动物的性别由卵孵化时的环境温度决定。而且,不同物种对温度的敏感度及响应方式也存在差异。温度不仅会影响动物的性别,还能塑造动物对冷热的感知能力。在纪录片中,冰天雪地的南极,企鹅们仍然行动自如,甚至还想去海里游个泳;烈日高照的非洲,大象还在悠哉游哉地散着步。
动物这种对温度特殊的适应能力和体内某种温度感受器——瞬时受体电位TRP(transient receptor potentials)离子通道有关。这是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的通道蛋白,主要工作原理是使阳离子通过细胞膜的跨膜离子通道,进而引发一系列细胞反应,让生物感觉到冷热。温度变化还与动物的睡眠周期有关,这个问题在模式生物果蝇的身上研究比较透彻,我们就以果蝇为例来做说明。
研究人员发现,果蝇体内存在一种“温度计”式的神经回路,这个回路可以将外部的低温信息传递给大脑,抑制果蝇大脑中促进清醒的神经元细胞。这样一来,低温环境中的果蝇就很难迅速清醒过来。果蝇大脑对不同温度的反应不同。进一步研究表明,果蝇触角上有一类神经细胞专门负责报告外界的低温,当环境温度低于果蝇的“舒适区”(25℃)时,这种感知寒冷的神经细胞就会持续活跃,向大脑发出“寒冷”信号,而且气温越低信号越密集。