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撰文 | 赞恩·沃尔夫(Zane Wolf)
翻译 | 仇艳菲
大多数野生动物的眼睛颜色都很单调,通常是黑色、棕色或黄色,但
野生猫科动物的眼睛颜色却极为丰富
,这让许多研究者都颇为困惑。回溯眼睛颜色的演化非常困难,毕竟化石无法保存眼睛的颜色,动物标本的眼睛是人工制作的,而大多数书里只会展示每类动物的一种眼睛颜色。如今,科学家利用互联网上丰富的野生猫科动物照片,绘制了猫科动物眼睛颜色的图谱:它们的眼睛可以是棕色、绿色或蓝色的,还有一片“灰色地带”。
所有动物的眼睛都取决于两种色素的含量:真黑素(呈棕色或黑色)和褐黑素(呈红色或黄色)。动物眼睛的颜色会根据这两种色素的含量变化,不同的组合会产生蓝色、绿色和灰色等颜色。
在发表于《交叉科学》(
iScience
)的一篇论文中,美国哈佛大学生物系在读博士生朱利叶斯·塔宾(Julius Tabin)和共同作者凯瑟琳·恰森(Katherine Chiasson)通过一种名为“祖先状态重建”(ancestral state reconstruction)的方法,根据现生猫科动物的眼睛确定了
已灭绝野生猫科动物的眼睛颜色
。研究者分析了iNaturalist.org数据库中猫科动物眼睛的清晰照片,他们识别了每张照片中猫科动物的眼睛颜色,并将数据映射到猫科动物的演化树上,利用算法找出它们共同祖先可能的眼睛颜色。这项算法计算了眼睛颜色发生特定变化的概率,同时根据物种分化的时间,生成该分支在历史上最可能的眼睛颜色数据。
“通过这种方法,我们可以真正深入了解猫科动物祖先的眼睛,”塔宾说,“在某个野生猫科动物祖先出现了灰色眼睛后,眼睛颜色的多样性便迅速爆发。”适量的真黑素和褐黑素可以产生灰色的眼睛,在这之后,距离蓝色和绿色眼睛出现也就不远了。
科学家随后试图将眼睛颜色与其他因素联系起来,例如栖息地、毛色和狩猎行为,以解释这些颜色是如何演化的。但他们发现
这些因素与眼睛颜色间几乎不存在相关性
。“哈士奇之所以有明亮的蓝色眼睛,是因为人类想要这样的性状,”塔宾表示,
人类通过选育实现了这一点
,但在野生猫科动物中,“我真不知道发生了什么。”原因之一可能是性选择,也许猫科动物更倾向于选择特定眼色的配偶,但这一假设很难验证。
英国格拉斯哥大学的演化生物学家阿里安娜·帕萨罗托(Arianna Passarotto,未参与这项研究)表示,眼睛颜色“经常被忽视,这实在令人遗憾,因为它在生态和演化上可能具有重要意义。”尽管她认为在非受控的外部环境下拍摄的眼部照片可能会影响研究准确性,但这项研究“雄心勃勃”且“绝对非常新颖”。西班牙国家研究委员会的生态学家胡安·何塞·内格罗(Juan José Negro,未参与这项研究)表示:“眼睛颜色是研究生物颜色特征最后的前沿。”
本文选自《环球科学》3月刊“前沿”栏目。
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