Альбинизм, меланизм и прочие мутации окраса и нарушения пигмента у животных.
На Пикабу часто встречаются посты с фотографиями диких животных необычных окрасов — альбиносов, частичных альбиносов и тд, но без каких-либо объяснений или описаний. В меру своих сил хочу исправить это, познакомив вас с основными видами мутаций окрасов у диких животных.
1. Меланизм, абундизм, индустриальный меланизм.
Меланизм — изменение окраса, вызванное избыточным количеством меланина, может проявляться в виде чисто-чёрного, тёмно-коричневого или бурого окрасов в зависимости от вида животного. Если тёмные формы более жизнеспособны, чем светлые, такое изменение окраса может быть закреплено и популяция темноокрашенных животных возрастает естественным образом.
Причины возникновения меланизма:
— Влияние температуры и других факторов во время эмбрионального периода. Может у млекопитающих и пресмыкающихся из-за ошибок воспроизведения ДНК может изменятся фенотип. Теоретически это возможно среди всех хордовых и насекомых;
-Влияние окружающей среды и мимикрия (индустриальный меланизм).
Обычный ягуар, и ягуар-меланист, так называемая чёрная пантера — наиболее распространенный пример зачерненного окраса в дикой природе. На солнце хорошо видны типичные пятна ягуара под основным затемненным окрасом.
Абундизм (или неполный меланизм)- мутация, имеющая схожий с меланизмом характер происхождения, однако в этом случае затемнение идет не по всему телу животного, а частями. В случае если животное имеет пятна/или полосы визуально граница отметин растягивается и сливается.
Зебра-абундист слева, и обычная зебра справа.
Индустриальный меланизм — по своей сути не отличается от обычного меланизма, однако происходит по вине антропогенного воздействия. Самым ярким примером являются березовые пяденицы (бабочки) изменившие свой окрас из-за загрязнения окружающей среды.
Впервые черная форма березовых пядениц была описана в 1848 году, в Манчестере (Великобритания), и в дальнейшем стала быстро распространяться. Во время промышленной революции в Англии из-за загрязнения воздуха резко сократилось количество лишайников на стволах деревьев. Поэтому бабочки исходной, светлой формы, незаметные на фоне светлых лишайников, стали бросаться в глаза на темной голой коре. Избирательное выедание птицами светлых бабочек привело к тому, что частота встречаемости тёмной формы бабочки в промышленных районах Англии выросла от 0 до 99%.
В 1960–1970-е годы борьба с загрязнением воздуха стала приносить ощутимые плоды, и лишайники постепенно вернулись на стволы деревьев. Частота встречаемости тёмной формы начала снижаться и к настоящему времени упала до 5%.
Обычная березовая пяденица слева, и березовая пяденица-меланист справа.
Амеланизм — мутация, выражаенная в полном отсутствии черного пигмента. Животные амеланисты как правило окрашены в яркие цвета: белый, рыжий, желтый, красный и при этом имеют красные глаза, поскольку видно кровеносные сосуды.
Подобные мутации часто проявляются у селекционируемых рептилий — змей или ящериц, однако окрас далеко не всегда передается по наследству.
Молочная змея Нельсона — амеланист.
Молочная змея Нельсона классического окраса.
Эритризм — нарушение пигментации кожных покровов и шерсти в пользу красного/рыжего цветов. Это может быть вызвано или излишним количеством красного пигмента, или недостатком чёрного.
Леопард с эритризмом. На фоне частично виден леопард классического окраса.
Ксантизм — нарушение пигментации кожных и шерстных покровов в пользу желтого цвета. По аналогии с эритризмом, возникает как из-за избытка желтого пигмента в организме, так и из-за отсутствия черного (меланина).
Красноухая черепаха с ксантизмом.
Анеритризм — мутация, при которой полностью отсутствует красный пигмент — эритрин. Животные с этой мутацией имеют коричневые, серые, черные, белые цвета и немного желтого.
Противоположность ксантизма — аксантизм (отсутствие желтого пигмента) работает аналогично анаретризму. Стоит отметить, что эритризм, ксантизм и их противоположности — аксантизм и анаретризм — гораздо чаще встречаются у птиц, рыб и рептилий, нежели у млекопитающих, в первую очередь из-за распространенности среди них ярких окрасов.
Маисовый полоз с анеритризмом.
Маисовый полоз классического окраса.
Королевский питон с аксантизмом.
Альбинизм — врождённое рецессивно-наследуемое отсутствие пигмента меланина, проявляющееся отсутствием присущей для данного вида окраски кожи, волос, шерсти, радужной и пигментной оболочек глаз. В настоящее время считается, что причиной альбинизма является отсутствие (или блокада) фермента тирозиназы, необходимой для нормального синтеза меланина — особого вещества, от которого зависит окраска тканей.
Выделяют полный и частичный альбинизм, второй отличается остаточной пигментацией радужки глаз.
Рождение детеныша, страдающего альбинизмом возможно лишь тогда, когда у обоих его родителей присутствует этот ген, когда он только у одного из них окраска новорождённого будет нормальной. Вероятность таких пар очень низка, потому в природе существует малое количество альбиносов.
Альбиносы имеют ослабленный иммунитет, кожа и глаза чувствительны к свету, зрение и слух ниже, чем у обычных особей. Кроме того, абсолютно белый цвет делает их лёгкой добычей для хищников, а хищникам, в свою очередь, охотится на дичь довольно непросто.
Ёж с истинным альбинизмом — полное отсутствие пигментации кожи, шерстного покрова, красные глаза (т.к. видны капилляры).
Крокодил с неполным альбинизмом — отсутствие пигментации кожи и слизистых, однако глаза имеют остаточный пигмент, за счет чего имеют голубой цвет.
Лейкизм — мутация, вызывающая частичную потерю пигментации наружного покрова у животных. Проявляется в белом, бледном или пятнистом окрасе шерсти, перьев, чешуи или эпидермиса, но никогда — в отсутствии пигментации глаз. Если у животного в нормальном виде на шерсти есть рисунок — он может просматриваться, но очень бледным, осветленным.
Одним из самых явных различий лейкизма и альбинизма является пигментация глаз. У альбиносов наблюдается отсутствие пигментации радужной оболочки, тогда как глаза особей с лейкизмом нормально окрашены.
Лейкизм чаще всего встречается среди лошадей, домашнего скота, кошек и ворон.
Лев с лейкизмом — практически обесцвеченная шерсть светло-палевого окраса, однако слизистые губ, нос, обводка глаз — чёрные, радужка глаз цветная.
Пингвин с лейкизмом — частичная депигментация перьев, однако остаточная форма окраса всё-же видна, хоть и в крайне бледном виде. Цвет клюва, глаз и лап соответствуют тому, который встречается у обычных пингвинов.
Привычная нам пегая лошадь также является одним из вариантов лейкизма — пятнистый окрас с пигментированными глазами.
8.Частичный альбинизм (пиеболдизм).
Пиеболдизм — также является расстройством пигментации, отличается от пегости (лейкизма) частичной депигментацией глаз (голубые глаза), и депигментацией кожи на тех участках, где шерсть белая.
Олененок с пегостью/частичным альбинизмом — слизистые и кожа на участках с белой шерстью обесцвечены, глаза голубые.
Пегий лось, также с голубыми глазами.
P.s. некоторые фото уже встречались на Пикабу, однако в таких же подборках альбиносов без разъяснений/ либо с ошибочным указанием мутации.
Источник
Физика в мире животных: хамелеоны и их цвет
Источник: National Georaphic
Хамелеоны — очень необычные животные. Их отличает и способ питания, и система зрения, и возможность изменять цвет тела в зависимости от различных факторов. Раньше ученые считали, что хамелеон выработал способ маскироваться под окружающую среду, защищаясь от хищников. На самом деле, цвет кожи хамелеон меняет в зависимости от температуры воздуха, освещенности, настроения и протекающих в организме физиологических процессов (например, беременность самки).
Каким образом животное меняет цвет кожи? Ученые уже довольно давно выяснили, что причина — в пигментных клетках, которые называются хроматофоры. Эти клетки переводятся с греческого как «краску несущие». Принцип их работы довольно сложен. Каждая такая клетка содержит в цитоплазме пигменты, которые и позволяют коже животного менять свой цвет. Главные пигментные клетки хамелеонов — меланоциты и меланофоры, которые содержат в специфических органеллах (меланосомах) разные модификации меланина. Затем идут ксантофоры, которые содержат каротиноиды, флавины и птеридины, содержащие пигменты цветовой гаммы от желтого до красного.
Эти пигменты размещаются в других органеллах, получивших название птериносомы. Находятся они и в свободном состоянии, в виде капель, размещаясь в цитоплазме. Есть еще иридоциты или гуанофоры, которые содержат кристаллы гуанидина. Эти кристаллы обеспечивают серебристую или золотистую окраску. Под давлением и воздействием химических соединений кристаллы могут изменять местоположение. При увеличении между ними расстояния изменяется и спектр отражаемого кожей цвета. Чем выше зазор, тем выше смещение от синей части спектра к зеленой и затем — к красной.
Как это работает?
Хроматофоры в большинстве своем находятся наиболее глубоком и волокнистом слое кожи животного. Эти клетки содержат зерна пигмента, как и говорилось выше. Причем в некоторых хроматофорах пигментных зерен больше, чем в остальных. Значение имеет еще и расположение пигмента в такой клетке. Он может быть равномерно распределен по клетке, может находиться в ее разветвлениях или прямо в центре. Особенностью хроматофор является то, что пигментные зерна могут перемещаться по такой клетке.
Источник: National Georaphic
Если отростки хроматофоров сокращаются, пигментные зерна начинают концентрироваться в центре клеток. В этом случае кожа хамелеона выглядит беловатой или даже желтой. Если хроматофоры распределяются по ответвлениям хроматофора, кожа приобретает темную, иногда черную окраску. Оттенки окраски кожи хамелеона обуславливаются смешением пигментов обоих слоев. Зеленые тона, характерные для животного, возникают при преломлении солнечных лучей в поверхностном слое. Здесь распределены кристаллы гуанидина, которые и преломляют лучи. В результате хамелеон может довольно быстро изменять свой окрас, сменяя оттенки от беловатого до оранжевого. Интересно то, что изменения могут захватывать лишь часть тела хамелеона, а могут затронуть все его тело, от морды до кончика хвоста. Хроматофоры, кроме прочих возможностей, «умеют» изменять глубину залегания в коже. Чем выше глубина размещения хроматофора, тем бледнее кожа. Чем ярче — тем она более контрастна.
Почему хамелеон меняет свой цвет
На это влияют многие факторы. Их ученые разделяют на две группы. Первая группа — чисто физиологические факторы, это температура окружающей среды, освещение, влажность, голод, обезвоживание, боль. Вторая группа — факторы «эмоциональные». Сюда входят страх, удовольствие, раздражение и все прочее. Во период брачных игр хамелеоны-самцы реагируют друг на друга, изменяя цвета на более яркие при приближении соперника. Самки тоже реагируют, причем беременная самка имеет иную расцветку, чем обычная самка.
Выше уже говорилось, что маскировка — вовсе не приоритет для хамелеона. Но так уж получилось, что хамелеон принимает окраску того места, по которому ползет. Не всегда так получается, но зачастую происходит именно так. И если повредить зрительный нерв животного, оно потеряет способность изменить цвет. Ученые за много лет провели множество экспериментов с хамелеонами. Проведено большое количество наблюдений. Среди них наиболее интересными являются следующие:
- Хамелеон с поврежденным зрительным нервом теряет способность изменять свой цвет. Если нерв поврежден у одного из глаз, то кожа на соответствующей стороне тела животного светлеет;
- Если раздражать спинной мозг хамелеона током, тело светлеет, если удалить спинной мозг, кожа потемнеет;
- Если хамелеона усыпить при помощи эфира, животное светлеет, если ту же операцию провести при помощи хлороформа — тело животного темнеет;
- Если раздражать центральный зрительный нерв током, то тело хамелеона темнеет.
Ученые, изучающие хамелеонов, предположили, что управление цветом кожи хамелеона производится при помощи двух типов центров в центральной нервной системе хамелеона. Первый тип можно назвать «волевым», второй — чисто автоматический. Второй тип центров поддерживают цветоизменяющую систему в определенном тонусе. На эти центры оказывают влияние «волевые» центры, которые подавляют действие автоматических центров. Первые вызывают потемнение, вторые — просветление кожи.
Источник