Меланизм
Врожденный избыток меланина в организме, приводящий к темному пигменту
Восточно-серая белка-меланиста ( Sciurus carolinensis )
Меланистические морские свинки ( Cavia porcellus ) встречаются редко и используются в ритуалах андских курандерос . [1]

Меланизм — врожденный избыток меланина в организме, приводящий к появлению темного пигмента .

Псевдомеланизм, также называемый абундизмом, — это еще один вариант пигментации, который можно распознать по темным пятнам или увеличенным полосам, которые покрывают большую часть тела животного, делая его похожим на меланиста. [2]

Болезненное отложение черного вещества, часто злокачественного характера, вызывающее пигментные опухоли , называется меланозом . [3]

Приспособление

Европейская гадюка -меланиста ( Vipera berus ) в сравнении с гадюкой обычной окраски

Меланизм, связанный с процессом адаптации , называется адаптивным. Чаще всего темные особи становятся более приспособленными к выживанию и размножению в своей среде, поскольку они лучше маскируются. Это делает некоторые виды менее заметными для хищников, в то время как другие, такие как леопарды , используют это как преимущество в поиске пищи во время ночной охоты. [4] Как правило, адаптивный меланизм наследуется : доминантный аллель , который полностью или почти полностью выражен в фенотипе , отвечает за избыточное количество меланина. Напротив, адаптивный меланизм, связанный с бейтсовской мимикрией у веснянок Zelandoperla fenestrata, контролируется рецессивным аллелем в локусе ebony. [5] [6]

Было показано, что адаптивный меланизм встречается у различных животных, включая млекопитающих, таких как белки , многих кошек и псовых , а также коралловых змей . Адаптивный меланизм может привести к созданию морфов , ярким примером которых является березовая пяденица , чья эволюционная история в Соединенном Королевстве предлагается в качестве классического учебного пособия для обучения принципам естественного отбора . [7] Более воспроизводимый пример вызванных человеком сдвигов в меланизме возник в результате повторного отбора против меланических фенотипов веснянки Zelandoperla fenestrata после широкомасштабной вырубки лесов в Новой Зеландии . [5] [6]


Промышленный меланизм

Промышленный меланизм — это эволюционный эффект у насекомых, таких как берёзовая пяденица, Biston betularia, в районах, подверженных промышленному загрязнению . Более тёмные пигментированные особи получают предпочтение в результате естественного отбора , по-видимому, потому, что они лучше маскируются на загрязнённом фоне. Когда загрязнение впоследствии было уменьшено, более светлые формы восстановили преимущество, и меланизм стал менее частым. [8] [9] [10] [11] [12] [13] Были предложены и другие объяснения, например, что пигмент меланин усиливает функцию иммунной защиты, [14] или тепловое преимущество от более тёмной окраски. [15] [16] [17]

У кошек

Ягуары-меланисты и ягуары с нормальной окраской

Меланистическая окраска шерсти встречается как обычный полиморфизм у 11 из 37 видов кошачьих и достигает высокой частоты популяции в некоторых случаях, но никогда не достигает полной фиксации . Черная пантера , меланистический леопард , распространена в экваториальных лесах Малайи и тропических лесах на склонах некоторых африканских гор, таких как гора Кения . Сервал также имеет меланистические формы в некоторых районах Восточной Африки . У ягуарунди окраска варьируется от темно-коричневого и серого до светло-рыжего. Меланические формы ягуара распространены в некоторых частях Южной Америки . [18] В 1938 и 1940 годах две меланистические рыси были пойманы живыми в субтропической Флориде . [19]

Псевдомеланизм у гепарда
Восточная серая белка-меланиста
Восточная серая белка-меланиста

В 2003 году доминирующий способ наследования меланизма у ягуаров был подтвержден путем проведения анализа фенотипической передачи в родословной 116 особей, содержащихся в неволе . Было обнаружено, что животные-меланисты несут по крайней мере одну копию мутантного аллеля последовательности MC1R , имеющего делецию в рамке считывания из 15 пар оснований . Десять неродственных ягуаров-меланистов были либо гомозиготными , либо гетерозиготными по этому аллелю. Делеция в 24 пары оснований вызывает неполностью доминантный аллель меланизма у ягуарунди. Секвенирование сигнального пептида агути в кодирующей области гена агути выявило делецию в 2 пары оснований у черных домашних кошек . Эти варианты отсутствовали у меланистических особей кошки Жоффруа , онциллы , пампасской кошки и азиатской золотой кошки , что позволяет предположить, что меланизм возникал независимо по крайней мере четыре раза в семействе кошачьих. [20]

Меланизм у леопардов наследуется как менделевский , моногенный рецессивный признак относительно пятнистой формы. Пары черных животных имеют значительно меньший размер помета, чем другие возможные пары. [21] В период с января 1996 года по март 2009 года индокитайские леопарды были сфотографированы в 16 местах на Малайском полуострове в ходе выборочной проверки более чем 1000 ловушек-ночей. Из 445 фотографий меланистических леопардов 410 были сделаны к югу от перешейка Кра , где немеланистическая морфа никогда не была сфотографирована. Эти данные свидетельствуют о почти полной фиксации темного аллеля в регионе. Ожидаемое время фиксации этого рецессивного аллеля из-за одного только генетического дрейфа варьировалось от примерно 1100 лет до примерно 100 000 лет. [22] Было высказано предположение, что меланизм у леопардов причинно связан с селективным преимуществом при засаде. [23] Другие теории предполагают, что гены меланизма у кошачьих могут обеспечивать устойчивость к вирусным инфекциям или адаптацию к условиям высокогорья, поскольку черный мех поглощает больше света для сохранения тепла. [24]

У птиц

Петух породы «Белый шелковистый»
Черный шелковистый петух

Куры пород Силки и Аям Семани обычно демонстрируют эту черту. Аям Семани — необычная и относительно современная порода кур из Индонезии. У них есть доминантный ген, который вызывает гиперпигментацию (фибромеланоз), делая курицу полностью черной; включая перья, клюв и внутренние органы.

Меланизм у диких сизых голубей на самом деле довольно распространен, в некоторой степени, особенно если область изобилует этим видом. Количество пигментации варьируется от слегка темной пигментации на крыльях голубя до почти полностью черного цвета.

В апреле 2015 года на средиземноморском острове Кипр был замечен чрезвычайно редкий черный фламинго . [25]

У амфибий

У альпийской саламандры , Salamandra atra , есть один подвид ( S. atra atra ), который полностью черный. [26] Пигмент поступает из особой клетки, называемой меланофором, которая вырабатывает соединение меланин. [27] [28]

Существует четыре других подвида этой саламандры, [29] и они имеют различные уровни пигментации меланина. [28] [30] [31] Подвиды имеют желтые пятна в разных концентрациях или пропорциях. Пигмент-производящие клетки , которые способствуют появлению желтых пятен некоторых подвидов, называются ксантофорами. [30] Похоже, что полностью черные фенотипы никогда не развивают эти ксантофоры. [31] Альпийские саламандры вырабатывают токсин из своей кожи, и как полностью меланистические, черные саламандры, так и пятнистые особи вырабатывают это соединение. [32]

Исследования, проведённые с целью отслеживания истории ДНК, показали, что первоначальный фенотип альпийской саламандры был чёрным с несколькими жёлтыми пятнами, что означает, что полностью чёрный цвет эволюционировал с течением времени и, таким образом, отбирался на протяжении многих поколений. [31]

У людей

Меланизм, то есть мутация, которая приводит к полностью темной коже, не существует у людей. У людей количество меланина определяется тремя доминантными аллелями (AABBCC), и у разных этнических групп его количество различается. [33] Меланин является основным фактором, определяющим степень пигментации кожи, и защищает организм от вредного ультрафиолетового излучения . То же самое ультрафиолетовое излучение необходимо для синтеза витамина D в коже, поэтому более светлая кожа — меньше меланина — является адаптацией, связанной с доисторическим перемещением людей из экваториальных регионов, поскольку в более высоких широтах меньше воздействия солнечного света. Люди из некоторых частей Африки, Южной Азии , Юго-Восточной Азии , Австралии, Папуа-Новой Гвинеи , Фиджи , Вануату , Новой Каледонии и Соломоновых Островов могут иметь очень темную кожу, но это не меланизм.

Синдром Пейтца-Егерса

Это редкое генетическое заболевание характеризуется развитием пятен с гиперпигментацией на губах и слизистой оболочке полости рта ( меланоз ), а также доброкачественными полипами в желудочно-кишечном тракте. [34]

Социально-политическая деятельность

Термин меланизм использовался в Usenet , интернет-форумах и блогах для обозначения афроамериканского общественного движения, утверждающего, что темнокожие люди являются изначальными людьми, от которых произошли люди с другим цветом кожи . Термин меланизм использовался в этом контексте еще в середине 1990-х годов [35] и продвигался некоторыми афроцентристами , такими как Фрэнсис Кресс Вельсинг .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Моралес, Э. (1995). Морская свинка: исцеление, еда и ритуал в Андах . Издательство Университета Аризоны. ISBN 0-8165-1558-1.
  2. ^ Осинга, Н.; Харт, П.; ван ВурстВаадер, ПК (2010). «Обыкновенные тюлени-альбинисты ( Phoca vitulina ) и серые тюлени-меланисты ( Halichoerus grypus ), реабилитированные в Нидерландах». Биология животных . 60 (3): 273–281. дои : 10.1163/157075610x516493. S2CID  84554567.
  3. ^ Пересмотренный несокращенный словарь Вебстера (1913). Меланоз Архивировано 29 июля 2013 г. в Wayback Machine . C. & G. Merriam Co. Спрингфилд, Массачусетс. Страница 910
  4. ^ Кинг, RC, Стэнсфилд, WD, Маллиган, PK (2006). Словарь генетики , 7-е изд., Oxford University Press
  5. ^ ab Ni, Steven; McCulloch, Graham; Kroos, Gracie; King, Tania; Dutoit, Ludovic; Foster, Brodie; Hema, Kahu; Jandt, Jennifer; Peng, Mei; Dearden, Peter; Waters, Jonathan. «Эволюция цвета у веснянки, вызванная человеком». Science . 386 (6720): 453– 458. doi :10.1126/science.ado5331.
  6. ^ ab Фостер, Броди; Маккалок, Грэм; Фостер, Ясмин; Кроос, Грейси; Кинг, Таня; Уотерс, Джонатан. «Эбеновое дерево подкрепляет бейтсовскую мимикрию у меланических веснянок». Молекулярная экология . 32 (18): 4986– 4998. doi : 10.1111/mec.17085 .
  7. ^ Бегон, М.; Таунсенд, К. Р. и Харпер, Дж. Л. (2006). Экология: от индивидуумов к экосистемам (четвертое издание). Молден, Оксфорд: Wiley Publishing. ISBN 9781405151986.
  8. ^ Majerus, ME (2009). Промышленный меланизм у берёзовой пяденицы, Biston betularia: превосходный учебный пример дарвиновской эволюции в действии. Эволюция: образование и пропаганда, 2(1), 63–74.
  9. ^ Макинтайр, Н. Э. (2000). Экология городских членистоногих: обзор и призыв к действию. Анналы энтомологического общества Америки, 93(4), 825–835.
  10. ^ Кук, Л. М., Саккери, И. Дж., 2013. Пяденица березовая и промышленный меланизм: эволюция естественного отбора. Журнал наследственности 110:207–12
  11. ^ Грант, Б.С., Уайзман Л.Л., 2002. Новейшая история меланизма у американских берёзовых пядениц. Журнал наследственности 93:86-90.
  12. ^ Брейкфилд, П. М., Либерт, Т. Г., 2000. Эволюционная динамика снижения меланизма у березовой пяденицы в Нидерландах. Труды Королевского общества биологии Лондона 267:1953–1957.
  13. ^ Грант, Б.С., Кук, А.Д., Кларк, К.А. и Оуэн, Д.Ф. (1998). Географические и временные различия в частоте меланизма в популяциях березовой пяденицы в Америке и Великобритании. Журнал наследственности , 89(5), 465–471.
  14. ^ Миккола, К. и Рантала, М.Дж. (2010). Иммунная защита, возможный невизуальный селективный фактор, стоящий за промышленным меланизмом моли (Lepidoptera). Биологический журнал Линнеевского общества, 99(4), 831–838.
  15. ^ Миккола, К., Альбрехт, А., 1988. Меланизм Adalia-bipunctata вокруг Финского залива как промышленное явление (Coleoptera, Coccinellidae). Annales Zoologici Fennici 25:177–85.
  16. ^ Muggleton, J., Lonsdale, D., Benham, BR, 1975. Меланизм у Adalia-bipunctata L (ColCoccinellidae) и его связь с загрязнением атмосферы. Журнал прикладной экологии 2:451–464.
  17. ^ De Jong, PW, Verhoog, MD, Brakefield, PM, 1992. Конкуренция сперматозоидов и меланический полиморфизм у двухточечной божьей коровки Adalla bipunctata (Coleoptera, Coccinellidae). Журнал наследственности 70:172–178.
  18. ^ Searle, AG (1968) Сравнительная генетика окраски шерсти у млекопитающих . Logos Press, Лондон
  19. ^ Ульмер, ФА (1941) Меланизм у кошачьих, с особым упором на род Lynx . Журнал маммологии 22 (3): 285–288.
  20. ^ Eizirik, E.; Yuhki, N.; Johnson, WE; Menotti-Raymond, M.; Hannah, SS; O'Brien, SJ (2003). «Молекулярная генетика и эволюция меланизма в семействе кошачьих». Current Biology . 13 (5): 448– 453. doi : 10.1016/S0960-9822(03)00128-3 . PMID  12620197. S2CID  19021807.
  21. ^ Робинсон, Р. (1970). «Наследование черной формы леопарда Panthera pardus ». Genetica . 41 (1): 190–197 . doi :10.1007/BF00958904. PMID  5480762. S2CID  5446868.
  22. ^ Каваниши, К.; Санквист, М.Е.; Эйзирик, Э.; Линам, А.Дж.; Нгопрасерт, Д.; Ван Шахруддин, В.Н.; Райан, Д.М.; Шарма, Д.СК.; Штайнмец, Р. (2010). «Почти фиксация меланизма у леопардов Малайского полуострова». Журнал зоологии . 282 (3): 201– 206. doi :10.1111/j.1469-7998.2010.00731.x.
  23. ^ Majerus, MEN (1998). Меланизм: эволюция в действии. Oxford University Press, Нью-Йорк
  24. ^ Seidensticker, J., Lumpkin, S. (2006). Smithsonian Q & A: the ultimate question and answer book. Кошки . Коллинз, Нью-Йорк
  25. ^ Крол, Шарлотта (2015-04-09). "Редкий черный фламинго замечен на Кипре". The Telegraph. Архивировано из оригинала 2015-04-25 . Получено 2015-05-16 .
  26. ^ "Черная Саламандра". www.karch.ch . Проверено 30 ноября 2022 г.
  27. ^ Тревизан, Пьерлуиджи; Педерзоли, Аврора; Бароцци, Джанкарло (октябрь 1991 г.). «Пигментная система взрослой альпийской саламандры Salamandra atra atra (Laur., 1768)». Исследование пигментных клеток . 4 (4): 151–157 . doi :10.1111/j.1600-0749.1991.tb00432.x. ISSN  0893-5785. ПМИД  1816547.
  28. ^ аб Педерзоли, Аврора; Тревизан, Пьерлуиджи (март 1990 г.). «Пигментная система взрослой альпийской саламандры Salamandra atra aurorae (Тревизан, 1982)». Исследование пигментных клеток . 3 (2): 80–89 . doi :10.1111/j.1600-0749.1990.tb00326.x. ISSN  0893-5785. ПМИД  2385569.
  29. ^ Helfer, V.; Broquet, T.; Fumagalli, L. (2012-08-30). «Оценки дисперсии, зависящие от пола, показывают женскую филопатрию и мужскую дисперсию у беспорядочной амфибии, альпийской саламандры (Salamandra atra)». Molecular Ecology . 21 (19): 4706–4720 . Bibcode : 2012MolEc..21.4706H. doi : 10.1111/j.1365-294x.2012.05742.x. ISSN  0962-1083. PMID  22934886. S2CID  22175429.
  30. ^ ab Burgon, James D.; Vieites, David R.; Jacobs, Arne; Weidt, Stefan K.; Gunter, Helen M.; Steinfartz, Sebastian; Burgess, Karl; Mable, Barbara K.; Elmer, Kathryn R. (апрель 2020 г.). «Функциональные гены цвета и сигналы отбора у полиморфных по цвету саламандр». Molecular Ecology . 29 (7): 1284– 1299. Bibcode :2020MolEc..29.1284B. doi : 10.1111/mec.15411 . hdl : 10261/234500 . ISSN  0962-1083. PMID  32159878. S2CID  212664862.
  31. ^ abc Бонато, Лючио; Штайнфарц, Себастьян (2005-01-01). «Эволюция меланистической окраски альпийской саламандры Salamandra atra, выявленная новым подвидом из Венецианских Предальп». Italian Journal of Zoology . 72 (3): 253– 260. doi :10.1080/11250000509356680. ISSN  1125-0003. S2CID  83504324.
  32. ^ Беукема, Воутер; Спейбрук, Йерун; Вело-Антон, Гильермо (август 2016 г.). «Саламандра». Современная биология . 26 (15): 696–697 рэндов . дои : 10.1016/j.cub.2016.03.045 . ISSN  0960-9822. PMID  27505235. S2CID  235611059.
  33. ^ Шенайдер, Патрисия (2004). «генетика и эволюция цвета кожи человека». ProQuest .
  34. ^ Брумфилд, Денис (2018). «Тайна лабиальных и оральных меланотических пятен: клинические, дерматоскопические и патологические аспекты синдрома Ложье-Ханцикера». World Journal of Clinical Cases . 6 (10): 322–334 . doi : 10.12998/wjcc.v6.i10.322 . PMC 6163135. PMID  30283795 . 
  35. ^ "Сандиата, АФРОЦЕНТРИЗМ: СПОР, КОТОРЫЙ МЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВЕДЕМ" . Получено 23.06.2007 .

Библиография

На Викискладе есть медиафайлы по теме Меланизм .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Меланизм&oldid=1263171703"