鄭雄
人類眼睛的顏色其實是指虹膜(可通過改變瞳孔的大小來調(diào)節(jié)進(jìn)入眼內(nèi)的光線的組織)的顏色。人眼顏色大概可分為6種:琥珀色、藍(lán)色、棕色、灰色、綠色和紅色(或紫色)。其中,棕色是最常見的眼睛顏色。第一個擁有藍(lán)色眼睛的人出現(xiàn)在6000~1萬年前。在此之前,人類的眼睛只有棕色這一種顏色。現(xiàn)在,全球55%~79%的人的眼睛都是棕色的。
一只眼睛也可同時有多種顏色。同一個虹膜上不同區(qū)域的黑色素水平可能參差不齊,導(dǎo)致這些區(qū)域?qū)獾奈蘸头瓷淠芰Χ疾煌?,因此呈現(xiàn)出不同的顏色。
灰色眼睛形成的原因是膠原蛋白增加,阻礙了光的穿透
一只眼睛可能同時有好幾種顏色
“黑色”眼睛
淺色眼睛對光更敏感。眼睛顏色較淺的人對光比較敏感(或畏光),這是因為淺色的虹膜含有較少的黑色素,所以不太能阻擋強(qiáng)烈的光線。因此,如果你在烈日下頻繁揉眼睛或只能瞇著眼看東西,原因可能就是虹膜顏色太淺。
黑色的眼睛其實并不存在。一些人的虹膜中有大量黑色素,因此在一定的光照條件下他們的眼睛看上去是黑色的。但這不是真正的黑色,而是一種非常深的棕色。
虹膜(掃描電鏡成像)
人體的黑色素水平越高,皮膚顏色就越深。然而,眼睛的顏色卻無法只用“深”或“淺”來描述
決定人類眼睛究竟是什么顏色的物質(zhì)叫黑色素。它是一種保護(hù)性色素,同時也決定著皮膚和毛發(fā)的顏色。黑色素吸收光的能力很強(qiáng),這對虹膜來說尤為重要。穿過虹膜的大部分可見光會到達(dá)視網(wǎng)膜,并在那里被轉(zhuǎn)換為電脈沖后被大腦“翻譯”成為畫面,而一小部分可見光被虹膜反射回去,沒有抵達(dá)視網(wǎng)膜。這些被反射的可見光就是我們所看到的眼睛顏色。
褐色眼睛。這種褐色是棕色、綠色和琥珀色混合的效果
當(dāng)虹膜中的黑色素很少時,就會使眼睛呈現(xiàn)為琥珀色
虹膜對光的反射強(qiáng)度取決于其所含黑色素的種類和數(shù)量,而這是由人的基因決定的。人生來就有兩種黑色素:一種是呈現(xiàn)出棕色的真黑素,另一種是呈現(xiàn)出琥珀色、綠色和褐色的棕黑色素(通常,“黑色素”指的就是“真黑素”)。
西方人多為藍(lán)眼,是因為他們虹膜中的真黑素相對較少。如果真黑素的含量較低,那么反射的光會被散射到虹膜前層,并變?yōu)椴ㄩL較短的藍(lán)色光,從而讓眼睛看上去是藍(lán)色的。這在一定程度上與天空呈藍(lán)色的原因相同(瑞利散射)。
綠色的眼睛非常罕見,而淺褐色的眼睛經(jīng)常被誤認(rèn)為是綠色眼睛
有些人的眼睛呈綠色,這是光的散射和兩種黑色素(真黑素和棕黑色素,含量都比藍(lán)色眼睛稍高)共同產(chǎn)生的結(jié)果。褐色眼睛的人的虹膜中這兩種黑色素的含量與藍(lán)眼者差不多,只不過更多集中在虹膜前層。
紅色眼睛和紫色眼睛很少見,因為要形成這樣的眼睛顏色,虹膜就必須幾乎不含,或完全不含黑色素。其實,紅色眼睛呈現(xiàn)出的紅色完全是視網(wǎng)膜血管反射出的紅光,紫色眼睛呈現(xiàn)紫色則是因為虹膜中含有少量黑色素,在散射產(chǎn)生藍(lán)光的同時,又與血管反射的紅光疊加,從而呈現(xiàn)出紫色。
白化病患者的眼睛可能是紅色的,這是由于血管的顏色反射在未著色的虹膜上
紅色眼睛
罕見的紫色眼睛
有些人雙眼的虹膜分別呈現(xiàn)不同顏色,這被稱為虹膜異色癥,俗稱“鴛鴦眼”。虹膜異色癥通常被分為3類:局部虹膜異色癥,即虹膜上有部分顏色與整體不同;中央虹膜異色癥,即虹膜中心的顏色和外圈不同;完全虹膜異色癥,即一只眼睛的虹膜顏色和另一只眼睛完全不同。
大部分先天性虹膜異色癥都是由于基因突變,導(dǎo)致一只眼睛虹膜中的黑色素水平高于或低于正常水平。虹膜異色往往不影響健康,但有時候會出現(xiàn)視力下降或者聽力障礙等不良癥狀。少數(shù)虹膜異色是霍納綜合征或瓦登伯革氏癥候群等疾病的癥狀之一。此外,富克斯綜合征、青光眼睫狀體炎綜合征和眼白化病等也可能導(dǎo)致虹膜異色。后天表現(xiàn)出的虹膜異色通常是眼部或頭部創(chuàng)傷、黑素瘤或偶發(fā)青光眼的治療后遺癥所致。
虹膜異色癥,即一個人的雙眼呈兩種不同的顏色
青光眼患者的眼睛
先天性虹膜異色癥算不上罕見,大約1000個人中就有6個人患有此癥。其實,虹膜異色癥在動物中更為常見,比如異瞳貓、異瞳狗和異瞳考拉,甚至有的貓頭鷹也會患虹膜異色癥。對異瞳貓來說,虹膜異色癥類似于半白化病。因為虹膜黑色素缺失,異瞳貓的眼睛更容易受到紫外線傷害,因此異瞳貓的視力比健康的貓要差一點,而且前者還經(jīng)常有耳聾的問題。
理論上,任何品種的狗都可能表現(xiàn)出虹膜異色,但澳大利亞牧羊犬、愛斯基摩犬、西伯利亞雪橇犬和達(dá)爾馬提亞犬等犬種尤甚。此外,跨犬種交配的狗更容易生出異瞳后代。
患虹膜異色癥的動物——貓、狗、考拉和貓頭鷹
科學(xué)家過去認(rèn)為,不同的眼睛顏色僅由兩個基因決定——位于15號染色體上的OCA2基因和HERC2基因。OCA2基因曾被認(rèn)為是決定眼睛顏色的唯一因素,它就像是一個開關(guān)控制著P蛋白(參與黑色素合成的重要物質(zhì))和運輸黑色素的細(xì)胞器的生成。不同的OCA2等位基因會促進(jìn)或抑制P蛋白在人體內(nèi)的生產(chǎn),從而改變虹膜中黑色素的總量。比如,某些幼兒在出生時眼睛為藍(lán)色,但隨著成長眼睛變?yōu)榫G色或褐色,原因是OCA2基因表達(dá)出更多的P蛋白,且運輸黑色素的細(xì)胞器逐漸成熟后把黑色素送到虹膜,導(dǎo)致虹膜中黑色素數(shù)量增加。HERC2基因則像是控制開關(guān)的手,是OCA2基因的“監(jiān)管者”。不同的HERC2等位基因決定著OCA2基因是否被激活,從而間接影響黑色素的生成。
棕色眼睛的夫婦所生的寶寶的眼睛可能是藍(lán)色
后來,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)還有多達(dá)16個基因通過和OCA2基因或HERC2基因配對來生成不同的虹膜顏色。另外,15號染色體上的其他部分也可能影響虹膜顏色。因此,僅根據(jù)父母的虹膜顏色很難準(zhǔn)確預(yù)測其后代的虹膜顏色。例如,如果一對夫婦的虹膜顏色都是棕色,那么他們的孩子的虹膜可能為棕色,也可能為藍(lán)色或其他顏色。
2021年3月,科學(xué)家發(fā)布了一項研究結(jié)果:通過對共計19.5萬名歐洲人和亞洲人進(jìn)行基因分析,他們新發(fā)現(xiàn)了與眼睛顏色相關(guān)的50個基因。這是迄今為止最大規(guī)模的一項同類基因研究。他們還發(fā)現(xiàn),雖然亞洲人的眼睛顏色與歐洲人的眼睛顏色有明顯不同,但兩者在基因?qū)用嬗邢嗨浦?。雖然此次的研究對象僅限于亞洲人和歐洲人,但這些發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家進(jìn)一步了解基因如何影響人類的眼睛顏色,也有助于科學(xué)家進(jìn)一步探索與色素水平相關(guān)的眼部疾?。ㄈ缟匦郧喙庋酆脱郯谆〉龋?/p>
白化病患兒
“黑色眼睛” 虹膜前層中有大量黑色素
“棕色眼睛” 虹膜前層中有中等水平的黑色素
“綠色眼睛” 虹膜前層中只有很少的黑色素,且虹膜基質(zhì)層中的膠原蛋白造成了光的瑞利散射
“灰色眼睛” 虹膜前層中的黑色素可忽略不計
“藍(lán)色眼睛” 虹膜前層中的黑色素可忽略不計,且虹膜基質(zhì)層中的膠原蛋白造成了光的瑞利散射
“紅色眼睛” 虹膜前層中幾乎不含黑色素,視網(wǎng)膜血管反射出紅光
“紫色眼睛” 虹膜前層中幾乎不含黑色素,視網(wǎng)膜血管反射出紅光,同時虹膜基質(zhì)層中的膠原蛋白造成了光的瑞利散射
霍納綜合征是指由于頸交感神經(jīng)傳出通路病變引起的眼瞼下垂、瞳孔縮小及同側(cè)面部無汗。當(dāng)存在先天性病變時,虹膜由于沒有色素沉著而呈藍(lán)灰色。
瓦登伯革氏癥候群是一種罕見的遺傳性疾病,常見病癥為不同程度的耳聾、兩眼眼距較寬、鼻根較闊、頭發(fā)中有一撮白發(fā)以及虹膜異色(表現(xiàn)為原本不是藍(lán)色的兩眼變?yōu)槭撬{(lán)色或一藍(lán)一正常)。