Что отвечает за цвет глаз у человека
Как мы получаем цвет наших глаз?
Большинство из нас помнят о том, как получаются цвета глаз, из школьных уроков биологии, когда на них проходят наследование и введение в генетику. Так, мы знаем, что у двух кареглазых родителей дети скорее всего родятся с таким же цветом глаз, а у двух голубоглазых не может родиться ребенок с коричневым цветом глаз.
Зная пару генов, которые отвечают за цвет глаз, и зная, рецессивные они или доминантные, можно легко составить таблицу с вероятностями, как цвет глаз родителей влияет на цвет глаз ребенка. Но на деле история о том, как передается цвет глаз, более сложна и непредсказуема, чем нас учили.
Почему у нас разные цвета глаз
Люди получают свой цвет глаз от меланина — защитного пигмента, который также определяет оттенки кожи и волос. Меланин хорошо поглощает свет, что особенно важно для радужной оболочки, функция которой заключается в контроле того, сколько света может попасть в глубь глаза. Как только свет проходит через хрусталик, большая часть спектра видимого излучения попадает на сетчатку, где преобразуется в электрические импульсы, которые мозг превращает в изображение. То немногое, что не поглощается радужной оболочкой, отражается обратно, производя то, что мы видим как цвет глаз.
Так что цвет глаз зависит от вида и плотности меланина, с которым человек рождается. Существует два типа этого пигмента: эумеланин, который дает насыщенный шоколадно-коричневый цвет, и феомеланин, который дает янтарный и ореховый цвета. Это объясняет, откуда у людей могут быть коричневые или желтые глаза — но как получается, например, серые, голубые или черные глаза?
На удивление, тут эффект схож с тем, который делает наше небо голубым. Воздух, как и внешний слой радужной оболочки, рассеивает свет с короткой длиной волны лучше, чем с длинной. Как итог, внутренний слой радужной оболочки, который всегда насыщен эумеланином и имеет темно-коричневый цвет, отлично поглощает длинноволное излучение, и в итоге отражается лишь коротковолное излучение — то есть синий или голубой цвет. Поэтому если во внешнем слое радужной оболочки мало эумеланина, то выглядеть она будет именно голубой или синей. К слову, недостаток эумеланина — это мутация в гене HERC2, которая возникла примерно 6-10 тысяч лет назад, и сейчас больше всего голубоглазых людей проживает в Северной Европе.
С серыми или стальными глазами все проще: наружный слой сосудов радужной оболочки прикрыт коллагеновыми волокнами, которые имеют беловатый или сероватый оттенок. Поэтому если они имеют высокую плотность, а эумеланина снова мало, то глаза будут уже не голубыми, а серыми.
С зеленой радужкой все еще интереснее: тут, как и с голубыми глазами, присутствует недостаток эумеланина, но к этому пигменту примешивается еще и феомеланин, который дает янтарный цвет. В итоге смесь голубого и желтого цвета как раз и дают зеленый. Это крайне редкий цвет глаз, и встречается он в основном у женщин в Европе.
Также достаточно редким является черный цвет глаз. В основном он распространен у монголоидной расы в Азии, и секрет его появления прост: если в радужной оболочке будет крайне много эумеланина, то она будет настолько темно-коричневой, что со стороны будет казаться практически черной.
Ну и самый редкий цвет глаз — это фиолетовый, он встречается в прямом смысле слова «один раз на миллион». Для его появления нужно редкое сочетание факторов: во-первых, минимальный уровень эумеланина, что само по себе даст голубые глаза. Во-вторых, нужно минимальное количество коллагеновых волокон, которые прикрывают красные кровеносные сосуды внешней части радужной оболочки. В итоге такая смесь красного и голубого и даст различные оттенки фиолетового.
Хотя мы привыкли думать, что цвет глаз происходит от относительно простой модели наследования, в последние годы ученые обнаружили, что он определяется многими генами, действующими в тандеме. Более того, крошечные изменения в геноме могут привести к совершенно различным оттенкам радужной оболочки. «Когда у вас есть мутации в гене, они действуют не в вакууме», — говорит Хизер Нортон, молекулярный антрополог, изучающая эволюцию пигментации в Университете Цинциннати. «Белки, которые они производят, не просто делают что они делают независимо друг от друга».
Увы, последние исследования показывают, что вероятности 0% в случае с цветами глаз не бывает.
Два гена, которые в настоящее время считаются наиболее тесно связанными с цветом глаз человека, называются OCA2 и HERC2, и расположены они на хромосоме 15. OCA2, ген, который мы привыкли считать важнейшим игроком в цвете глаз, контролирует выработку P-белка и органелл, которые производят и транспортируют меланин. Различные мутации в гене OCA2 увеличивают или уменьшают количество P-белка, вырабатываемого в организме, изменяя количество меланина, посылаемого в радужную оболочку.
К слову, именно по этой причине часть людей рождаются голубоглазыми, а по мере взросления приобретают коричневые или даже зеленые глаза. Все дело в том, что органеллы могут начать транспортировать меланин в радужную оболочку уже после рождения, так что изменение цвета глаз не является чем-то особенным.
Между тем, ген HERC2 действует скорее как придирчивый родитель для ОСА2. Различные мутации в нем действуют как переключатель, который включает и выключает OCA2 и определяет, сколько Р-белка он кодирует.
На данный момент мы более-менее хорошо знаем лишь связь этих двух генов с цветом глаз. Однако новые исследования нашли еще целых 16 генов, которые связаны с OCA2 и HERC2 и в тандеме могут генерировать целый спектр различных цветов и рисунков радужной оболочки. Со всеми этими вариациями во взаимодействии и экспрессии генов трудно сказать наверняка, каким будет цвет глаз ребенка по цвету глаз его родителей.
По словам Нортон, даже если у обоих родителей голубые глаза, это не значит, что их ребенок не может быть кареглазым. Есть шанс, что тут дело не в измене, а в мутации еще некоторых генов в 15-ой хромосоме, которые в итоге повлияли на выработку P-белка у ребенка.
Нортон отмечает, что большую часть того, что мы знаем о сложной генетике цвета глаз, мы узнаем из исследований геномных ассоциаций (GWAS), которые отслеживают видимые изменения у субъектов с различными профилями ДНК. Но она также указывает на то, что существуют огромные пробелы в знаниях, связанных с расами, отличными от европеоидной. По ее словам, большая часть исследований генома проводились на европейцах, поэтому у других рас могут быть различные неизвестные мутации генов, которые влияют на цвет глаз, кожи или волос. «Мы не знаем о них, потому что мы не изучаем их», — говорит Нортон.
Есть несколько исследовательских групп по всему миру, которые пытаются устранить эту предвзятость, проводя исследования GWAS среди жителей Латинской Америки и Южной Африки; некоторые даже обнаружили новые сегменты генов, влияющие на пигментацию кожи в различных сообществах. Однажды, вполне возможно, тоже самое можно будет сказать и о цвете глаз.
Гетерохромия
Ну и последний интересный вопрос: почему у людей — и симпатичных хаски — могут быть разные цвета радужной оболочки в каждом глазу? Это состояние называется гетерохромией, и существует несколько ее видов: частичная гетерохромия, при которой часть радужки имеет другой цвет; центральная гетерохромия, когда внутренняя часть радужки имеет иной цвет, чем наружное кольцо; и полная гетерохромия, когда одна радужка имеет совершенно другой цвет, чем другая.
Причина ее возникновения достаточно проста: временами в радужные оболочки попадает разное количество меланина, что и влияет на их итоговые цвета. Также гетерохромия может появиться после травмы глаз. К слову, людей с различными типами гетерохромии не так и мало — около 5 человек на 1000.
В подавляющем большинстве случаев врожденная гетерохромия абсолютно доброкачественная и никак не влияет на зрение, но в редких случаях она может быть связана с синдромом Ваарденбурга, который включает в себя, например, врожденную тугоухость или седую прядь надо лбом.
Топ-8 интересных фактов о цвете глаз, о которых вы не знали
Из школьного курса биологии мы знаем, как генетически определяется цвет глаз у ребенка, в курсе, что карий цвет доминирует над голубым и бывает так, что у человека глаза разного цвета. Мы расскажем вам о фактах, которых вы не знали. Например, до какого возраста формируется цвет глаз и почему наша радужка имеет тот или иной цвет?
Факт 1: все люди рождаются со светлыми глазами
Обратите внимание, что у всех новорожденных детей глаза имеют серо-голубой цвет. Офтальмологи объясняют это очень просто — у младенцев в радужке отсутствует пигмент. Исключения бывают только в странах Восточной, Юго-Восточной и Южной Азии. Там у детей радужка уже насыщена пигментом.
Факт 2: окончательный цвет глаз мы обретаем в отрочестве
Цвет радужки меняется и формируется к 3-6 месяцу жизни ребенка, когда накапливаются меланоциты в радужной оболочке. Окончательно цвет глаз у людей устанавливается к 10-12 годам.
Факт 3: карие глаза — это голубые глаза
Карий — самый распространенный цвет глаз на планете. Но офтальмологи утверждают, что карие глаза на самом деле являются голубыми под коричневым пигментом. Это является следствием генетической мутации. Во внешнем слое радужной оболочки содержится большое количество меланина, в результате чего происходит поглощение как высокочастотного, так и низкочастотного света. Отраженный свет приводит к появлению коричневого (карего) цвета.
Существует лазерная процедура, позволяющая удалить пигмент и сделать глаза голубыми. Вернуть прежний цвет после проведения процедуры невозможно.
Факт 4: в древности все были кареглазыми
Исследователи установили, что 10 тысяч лет назад у всех жителей планеты глаза были карие. Позднее появилась генетическая мутация в гене HERC2, у носителей которого снизилась выработка меланина в радужной оболочке. Это впервые привело к появлению голубого цвета. Данный факт был установлен группой ученых Копенгагенского университета во главе с доцентом Хансом Эйбергом (Hans Eiberg) в 2008 году.
Факт 5: немного о гетерохромии
Именно так называется различный цвет радужной оболочки правого и левого глаза или неодинаковая окраска разных участков радужки одного глаза. Эта особенность объясняется фактом избытка либо дефицита меланина вследствие болезней, травм, генетических мутаций. При абсолютной гетерохромии у человека наблюдаются два разных цвета радужки. Один глаз может быть голубого цвета, второй — карего. На планете проживает 1% людей с таким необычным отклонением.
Факт 6: зеленый — самый редкий цвет глаз
Глаза зеленого цвета имеют 1,6% людей планеты, он — самый редкий, так как искореняется в семье доминирующим геном карих. Зеленый цвет образуется так. Во внешнем слое радужной оболочки распределен необычный светло-коричневый или желтый пигмент липофусцин. В сумме с получившимся в результате рассеяния в строме синим или голубым цветом получается зеленый. Чисто зеленый цвет глаз встречается крайне редко: окраска радужной оболочки обычно неравномерная, и это приводит к появлению многочисленных оттенков. Чаще всего зеленый цвет глаз встречается у тех, у кого в генотипе доминирует ген, отвечающий за рыжий цвет волос. К таким выводам пришли швейцарские и израильские ученые. Эти выводы косвенно подтверждаются высокой распространенностью зеленых глаз среди рыжеволосых людей. Результаты исследования опубликованы в разделе «Генетическая природа» портала Нэйче.ком (Nature.Com).
Факт 7: немного о других цветах радужки
Черный цвет глаз схож со строением карего. Но концентрация меланина в радужке настолько велика, что падающий на нее свет фактически полностью поглощается. Черный цвет глаз наиболее распространен среди представителей монголоидной расы в Восточной, Юго-Восточной и Южной Азии. В данных регионах радужная оболочка новорожденных детей уже насыщена меланином.
Синий цвет глаз является результатом рассеяния света в строме (в основной части роговицы). Чем меньше плотность стромы, тем насыщеннее синий цвет.
Голубой цвет глаз, в отличие от синего, объясняется более высокой плотностью стромы. Чем больше плотность волокон, тем светлее цвет. Как мы все помним, этот красивый колер отчасти стал причиной формирования фашистской идеологии. Ведь, по данным ученых, 75% коренных жителей Германии имеют голубой цвет глаз. Ни в одной стране мира нет такой концентрации голубоглазых людей.
Ореховый цвет является комбинацией коричневого (карего), синего или голубого. И может приобретать разные оттенки в зависимости от освещения.
Серый цвет глаз схож с голубым, при этом плотность волокон внешнего слоя более высока. Если плотность не так велика, цвет глаз будет серо-голубым. Серый цвет глаз наиболее распространен у жителей Северной и Восточной Европы, в отдельных регионах Северо-Западной Африки, а также у жителей Пакистана, Ирана и Афганистана.
Желтый цвет глаз встречается крайне редко. Он формируется из-за содержания в сосудах радужной оболочки пигмента липофусцина (липохрома). Но в большинстве случаев факт данного цвета глаз объясняется наличием заболеваний почек.
Факт 8 : у альбиносов могут быть и красные, и фиолетовые глаза
Самый необычный и интересный цвет глаз, красный, обычно встречается у альбиносов. Из-за отсутствия меланина радужка альбиносов прозрачная и выглядит красной из-за кровеносных сосудов. В отдельных случаях красный, смешиваясь с синим цветом стромы, дает фиолетовый цвет глаз. Однако подобные отклонения встречаются у очень маленького процента людей.
Что такое цвет глаз и почему он может меняться
Некоторых родителей весьма волнует цвет глаз будущего малыша, и многие полагают, что все зависит от генетики. А можно ли точно узнать, каким же вырастет малыш – кареглазым, голубоглазым, сероглазым, или его глаза будут зелеными как цвет свежей листвы. А может, ребенку достанется какой-нибудь уникальный цвет глаз?
Конечно, на многие особенности тела влияет генетика. Но вот каким получится смешение генов, на этот вопрос может ответить только матушка-природа. Результат ее игры с генами непредсказуем. И мама, и папа могут передать что-то от себя – а что именно, это решит случай.
От чего зависит цвет глаз?
Цвет глаз зависит от пигментации радужной оболочки.
За цветовое разнообразие отвечают три гена, и пару из них уже достаточно хорошо изучили. Данные гены несут ответственность за самые часто встречаемые цвета глаз – голубой, карий и зеленый. А вот что касается прочих оттенков, среди которых серый, светло-карий и прочие, то тут ученые не пришли к единому мнению и генетические особенности этих цветов пока плохо изучены.
В недавнем прошлом считалось, что кареглазость – это «доминирующий» признак, а вот синеглазость – «рецессивный». Однако в наше время наука наглядно доказывает, что все не так очевидно.
Нам кажется, что цвет глаз ребенка – это как смешать краски. Взять цвет одного родителя и добавить к нему другого. У каждого родителя имеется две пары генов на каждой хромосоме. Но вот как эта генетическая информация получит отображение в расцветке глаз – это непростой вопрос.
У младенцев цвет глаз может измениться
Если взять европеоидную расу неиспаноязычного происхождения, то в основной массе малыши появляются на свет голубоглазыми, в течение первых трех лет жизни этот цвет может поменяться, стать темнее. Дело в том, что меланин (коричневый пигмент), появляется в организме гораздо позднее момента рождения.
Очень часто ребенок не наследует цвет глаз, как у мамы или папы. И все же велика вероятность, что у кареглазых супругов появится на свет малыш с таким же цветом глаз. А если у мамы – карие, а у папы – голубые, то это вовсе не означает, что ребенок 100% будет иметь карий оттенок.
Бывает и такое, что малыши приходят в этот мир с разными глазами. Данное явление получило название гетерохромии. Причины различны – либо процесс переноса пигментов пошел неверно, либо это следствие травмы, полученной внутриутробно или вскоре после рождения, либо генетическое заболевание доброкачественного характера.
Среди прочих причин стоит отметить воспалительные процессы, пигментные образования радужной оболочки (диффузный невус) и синдром Горнера. Так что если вас смущает цвет глаз вашего малыша, стоит задать вопрос окулисту.
Почему глаза могут поменять цвет?
Радужная оболочка – это всего-навсего мышца, она расширяется и сокращается, в зависимости от этого меняется и размер зрачка. Если освещение слабое, то зрачок расширяется, если яркое – сжимается. Кроме того зрачок сужается, когда вы сосредотачиваете взгляд на том, что находится вблизи, к примеру, на строчках книги.
Когда радужная оболочка меняет свои размеры при сжатии и расслаблении, вместе с ней изменяются и пигменты, поэтому цвет глаз может изменяться.
Иногда перемены в цвете глаз происходят с возрастом. Такое явление характерно для 10–15% европейцев со светлыми оттенками глаз. Частый случай, когда карие глаза становятся каре-зелеными. Светлокарие могут потемнеть.
Перемена в цвете глаз, если это произошло во взрослом возрасте, и цвет поменялся значительно (карий сменился на зеленый, или голубой стал карим), то это повод проконсультироваться с доктором.
Перемены в цвете могут стать сигналом к тому, чтобы немедленно обратиться в медицинское учреждение, потому как это один из симптомов заболеваний глаз – гетерохромного иридоциклита Фуха, синдрома Горнера или пигментной глаукомы.
Источник: Цвет глаз: как получается и почему он может меняться. Автор Берт Дубов
Почему глаза меняют цвет
Автор:
Почему глаза меняют цвет? Такой вопрос мы нередко слышим от пациентов.
Ярким примером того, как глаза меняют цвет, является рост и развитие новорожденных детей. Нередко у только что родившихся малышей глаза голубого цвета, который меняется по мере роста ребенка. Это обусловлено тем, что в утробе матери на радужную оболочку глаз малыша не действует ультрафиолет, который и является катализатором, запускающим процесс выработки меланина. После рождения меланоциты начинают активную работу, и уже к шести месяцам можно наблюдать, как глаза ребенка приобретают постоянную окраску. Таким образом, цвет радужной оболочки напрямую зависит от концентрации меланина (красящего пигмента), который вырабатывают меланоциты (пигментные клетки).
При этом, несмотря на огромное количество оттенков глаз, существует всего два основных вида:
Цвет глаз передается генетически и является наследуемым признаком. Чем старше становится человек, тем меньше меланоциты вырабатывают красящего пигмента. Это сказывается и на окраске волос (они становятся седыми) и на цвете глаз. Радужная оболочка выцветает и становится светлее. Наиболее заметны эти изменения у людей с рецессивной окраской глаз.
Цвет глаз может меняться еще по десяткам различных причин. Чаще всего, это происходит из-за:
Помимо этих сугубо внешних причин, цвет глаз может измениться как следствие некоторых заболеваний глаз, из-за приема некоторых лекарств или использования капель для лечения офтальмологических заболеваний.
Могут ли глаза изменить свой цвет и почему так происходит?
Общеизвестно, что цвет глаз у каждого из нас по своей уникальности не уступает рисунку на отпечатках пальцев. Так, на планете невозможно отыскать двух человек с абсолютно идентичным узором радужной оболочки глаза. Несмотря на этот факт, цвет глаз некоторых людей может меняться со временем, полностью изменяя внешний вид человека. Почему же так происходит и в чем же секрет подобного явления?
Иногда цвет глаз может меняться даже в зависимости от освещения
Из чего состоит человеческий глаз?
Глаза — важнейший в человеческом организме парный орган, отвечающий за восприятие нами до 90 % всей поступающей информации. Благодаря наличию глаз, наше тело способно воспринимать электромагнитное излучение в качестве светового диапазона длин волн и передавать его в мозг для дальнейшей обработки. Для того, чтобы подобный «приемник» мог нормально функционировать, природа изобрела особый механизм, который состоит из трех частей. Первой частью нашего органа зрения служит наружная оболочка, которая выполняет защитную функцию и создает форму глаза. Второй оболочкой считается сосудистая часть глаза, отвечающая за питание глаз. В самом ее центре располагается зрачок. Третьей же частью глаза по праву считается так называемая сетчатая оболочка, которая отвечает за прием и восприятие света.
Строение человеческого глаза
Почему глаза меняют свой цвет?
Несмотря на то, что цвет наших глаз нам кажется вполне стабильным, радужка глаза на протяжении всей жизни человека постоянно меняет свой цвет из-за разного содержания в ней меланина. В первые дни после появления на свет, глаза ребенка обычно имеют серый или светло-зеленый цвет, который постепенно меняется с течением времени в соответствии с заложенной в ребенка генетикой. На тот или иной цвет глаз влияет большое количество факторов, среди которых наиболее ярко выделяются расовые признаки и генетика ребенка.
Цвет глаз некоторых людей способен меняться даже от изменения настроения
Во взрослом возрасте резкое изменение привычного цвета глаз может быть вызвано как внешними, так и внутренними причинами. Чаще всего изменение оттенка или узора глаза связывается с нарушениями в центральной нервной системе или гормонального фона. Кроме того, некоторые сильные эмоции, такие как стресс, печаль, гнев или радость, также способны спровоцировать изменение оттенка радужки. Так, считается, что во время плача оттенок глаза становится даже более насыщенным, чем в спокойном состоянии. Ученые считают, что белок, находящийся в глазах, благодаря слезам получает сильное увлажнение, становясь более светлым и делая взгляд ярче.
Гетерохромия — изменение цвета только одного из глаз
Иными словами, изменение цвета глаз представляет из себя абсолютно естественное явление при условии того, что оттенок поменялся равномерно. Во всех остальных случаях при появлении столь необычного явления рекомендуется обратиться к офтальмологу.
Сталкивались ли вы с проявлением гетерохромии? Давайте попробуем обсудить этот вопрос в нашем Telegram-чате или на нашем официальном канале в Яндекс.Дзен.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
У большинства животных размер мозга пропорционален размеру тела — виды с телами покрупнее обладают большими мозгами. Но у человека мозг в шесть раз больше, ч…
Мы вступаем в эпоху направленного дизайна, с помощью которого сможем расширить традиционное представление о том, что биология — это только «изучение жизни и …
CRISPR, дитя современной биологии, растет не по дням, а по часам. Он вырос из непонятной части бактериальной защитной иммунной системы в инструмент для лечен…