【伯曼猫】因为它，猫咪变色，海龟变性，这超能力也太可怕了

最近天气越来越热，你的毛孩子白回来了吗？

你能相信这是同一只猫吗？图片源网络

养暹罗猫的很多铲屎官都知道，气温一下降，自己家的毛孩子就会变成“挖煤工人”。毛色越来越深，可以说是猫中的变色龙。。

不过，暹罗猫凭什么可以随着温度变化任性换装呢？

因为温度，它们改变了毛色

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，这个酪氨酸酶可不简单，它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。

暹罗猫，

图片来源萌爪医生

如果是完全失去作用，那暹罗猫也不会因此获得“变色”的特异功能。

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。

伯曼猫，它也是TYR基因发生突变，但和暹罗猫不一样，图片来源萌爪医生

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。

温度变了，宝宝的性别也得变

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。

有些动物温度高时，后代普遍发育为雌性，温度低时为雄性；有些则刚好相反；还有一些则是只有在特定的温度范围才发育为雌性或雄性。

温度对动物性别的影响有多大呢？举例来说，34℃下，奥利亚罗非鱼产生的后代有97.8%为雄性，27℃下则63%为雄性^[1]。

3种罗非鱼，图片来源网络

海龟是大家比较熟悉的一类后代性别受温度调控的动物，每到繁殖季节，海龟就会游回祖祖辈辈都钟爱的那块沙滩开始产卵。

海龟，图片来源 Hippopx

曾有研究团队专门调查了澳大利亚大堡礁北部的绿海龟，发现在温度稍高地区孵化的小海龟，99%为雌性，而在温度较低的海域，雌性的比例明显降低，大约为65%-69%。

后续研究显示，绿海龟孵卵的沙滩温度超过29.3℃时，雌性幼海龟的比例会显著增多。

一只绿海龟在珊瑚礁旁游泳，图片来源 Wikipedia

让研究人员忧心忡忡的是，受全球变暖的影响，近年来澳大利亚大堡礁北部生活的幼年绿海龟雌性比例大大增加，这给绿海龟的族群发展蒙上了阴影 。

温度低，也未必会冷

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。

企鹅，图片来源 Hippopx

看着这些景象，你有没有很好奇呢？为什么企鹅不怕冷，非洲大象也对炎热的天气无动于衷？

非洲象，图片来源 Hippopx

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。

研究人员对分布在不同生活环境下的脊椎动物的TRP离子通道进行研究，发现TRP离子通道的冷敏感性在南极企鹅和非洲大象之间存在巨大差异，企鹅的冷敏感性明显低于非洲象。

所以，企鹅虽处在寒冷的环境下，但自己却不觉得有多冷，反之，非洲象也没觉得非洲有多热（怎么有点掩耳盗铃的感觉 ？）。

为了进一步证实TRP离子通道的作用，研究人员通过转基因技术，让原本冷敏感性高的小鼠表达冷敏感度低的TRP离子通道，结果小鼠变得更偏好低温环境。这进一步证实了TRP离子通道可以影响动物对温度的感知。

最后，研究人员提出了一种动物对温度的适应机制：在进化过程中，为了适应变化的环境温度，生物会不断改变TRP离子通道的敏感性，来调整身体对冷热的感知能力，从而更好地适应环境。

太冷太热怎么办？当然是睡觉

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（而且，实验证明这种抑制作用在早上表现得更加明显，是不是突然找到起床困难症的病因了 ）。

果蝇大脑对不同温度的反应不同，图片来源 current biology

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。

果蝇大脑中睡眠-觉醒周期控制中心有一组神经元，就专门负责接收这种寒冷信息。接收信息后，这些神经元的活动性就会持续受到抑制，阻挡果蝇从睡眠中清醒过来。

睡不醒

“低温嗜睡”的极端例子就是冬眠了，这种特殊的行为有助于动物躲避严寒，大大提高了动物应对不良自然环境的能力。

当然，温度过高对动物来说同样是一种环境胁迫因素。怎么办？很多动物依旧选择了直接睡过去——夏眠。眼睛一睁一闭，高温季节就过去了，岂不美哉。

温度对生物的影响无处不在，不过作为爬到食物链顶端的生物——人，我们对温度变化最直观的感受估计就是不同时节的美味了，比如最近的“春季特供”——香椿，你尝了吗 。

香椿炒鸡蛋超好吃哒，图片来源见水印

PS：温度变化对你的生活有哪些影响呢？欢迎留言和分享~

参考资料：

[1] Desprez D, Mélard C. Effect of ambient water temperature on sex determinism in the blue tilapia Oreoc

[2] 龚世平, 史海涛, 徐汝梅. 龟类温度依赖型性别决定的保护生物学意义[J]. 生物学通报, 2005, 40(3):8-9.

[3] 马双陶, 曹廷兵, 马丽群, 罗志丹, 郝新忠, 王利娟, 刘道燕, 祝之明. 瞬时受体电位通道家族M8型受体转基因小鼠模型的建立, 中国医科大学学报. 2010, 39(04)

来源：蝌蚪五线谱

编辑：tzy

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