鱼为什么颜色不红了?

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这个问题的答案实际上涉及两个不同的范畴,一个是遗传,另一个是环境。在讨论这个问题之前我们首先得弄明白鱼类体色遗传的机制。 体色这一性状是由基因控制的,控制体色的基因属于微效遗传基因(Quantitative genetic genes),简单来说这些基因的作用效果是渐进的,也就是这些基因每多一个拷贝,其表达的蛋白产物只有微乎其微的增加,这种增加不足以显著改变个体的表现型(体色)。

正因为这样,这些基因往往不容易被筛选到,但是它们的作用效果却是实实在在的。因为基因作用的强度是逐渐增加的,所以多拷贝基因的存在往往会形成一种中间型表型,即体色会偏向中性,而不像纯合缺陷型或者超显性类型那样呈现出非常鲜明的突变表型。

一个典型的例证就是人类的镰刀形细胞贫血病,这是由于血红蛋白的β链上一个谷氨酸被缬氨酸所替代所导致的单核苷酸多态性(SNP)。正常人体内有两种形式的血红蛋白,分别是含β链4个肽段的αβ和只含β链3个肽段的γβ,其中γβ染色体上携带有SNP位点的基因片段来自于母方,而αβ染色体上的基因片段来自于父方。当母亲一方带上该位点基因片段的杂合拷贝时,由于父方带有的正常的β链可以抵消母亲一方所带来的异常β链对血红蛋白构象的影响,所以不会出现明显的血液学表现;但当父亲一方带有该缺失基因片段时,由于他本身含有的正常β链无法完全抵消母亲带来的异常β链,于是出现了镰刀形的红细胞,从而导致血液学检查出现异常。而这种从杂合到纯合的渐变过程通常并不会伴随有身体表现型的明显突变,只是随着基因拷贝数增加而导致体内合成血红蛋白的量逐步积累,最终出现了临床疾病。

这条基因组序列上存在的隐性遗传基因为大多数物种所共有,通过对比不同物种的基因组我们可以发现,这一条基因序列在整个真核生物的基因组中普遍存在而且位置相当固定。这暗示着生物体对于自身颜色的调控可能存在着一套固定的调节途径,并且这套途径可能在生物的进化过程中并没有发生显著的改动。

那么除了遗传因素以外,其它环境因素会不会造成鱼类体色变浅呢?答案是肯定的,例如饲料的颜色。如果给鱼喂食添加了脱色剂的低色度饲料,经过一段时间的培养,鱼体的颜色也会逐步淡化。这是因为低色度饲料中所含的营养元素不足以刺激鱼体色素细胞的增生,而色素的细胞增殖是需要消耗能量以及营养物质的,为了节约成本降低饲养难度,饲主会在后期添加含有维生素等物质的高色度饲料,以刺激鱼体色素的快速形成。这就是为什么我们的鱼缸中往往都会添加有维生素等营养剂的原因。

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