
圖片來源:Unsplash
撰文 | 贊恩·沃爾夫(Zane Wolf)
翻譯 | 仇豔菲
大多數野生動物的眼睛顏色都很單調,通常是黑色、棕色或黃色,但野生貓科動物的眼睛顏色卻極為豐富,這讓許多研究者都頗為困惑。回溯眼睛顏色的演化非常困難,畢竟化石無法儲存眼睛的顏色,動物標本的眼睛是人工製作的,而大多數書裡只會展示每類動物的一種眼睛顏色。如今,科學家利用網際網路上豐富的野生貓科動物照片,繪製了貓科動物眼睛顏色的圖譜:它們的眼睛可以是棕色、綠色或藍色的,還有一片“灰色地帶”。
所有動物的眼睛都取決於兩種色素的含量:真黑素(呈棕色或黑色)和褐黑素(呈紅色或黃色)。動物眼睛的顏色會根據這兩種色素的含量變化,不同的組合會產生藍色、綠色和灰色等顏色。
在發表於《交叉科學》(iScience)的一篇論文中,美國哈佛大學生物系在讀博士生朱利葉斯·塔賓(Julius Tabin)和共同作者凱瑟琳·恰森(Katherine Chiasson)透過一種名為“祖先狀態重建”(ancestral state reconstruction)的方法,根據現生貓科動物的眼睛確定了已滅絕野生貓科動物的眼睛顏色。研究者分析了iNaturalist.org資料庫中貓科動物眼睛的清晰照片,他們識別了每張照片中貓科動物的眼睛顏色,並將資料對映到貓科動物的演化樹上,利用演算法找出它們共同祖先可能的眼睛顏色。這項演算法計算了眼睛顏色發生特定變化的機率,同時根據物種分化的時間,生成該分支在歷史上最可能的眼睛顏色資料。
“透過這種方法,我們可以真正深入瞭解貓科動物祖先的眼睛,”塔賓說,“在某個野生貓科動物祖先出現了灰色眼睛後,眼睛顏色的多樣性便迅速爆發。”適量的真黑素和褐黑素可以產生灰色的眼睛,在這之後,距離藍色和綠色眼睛出現也就不遠了。
科學家隨後試圖將眼睛顏色與其他因素聯絡起來,例如棲息地、毛色和狩獵行為,以解釋這些顏色是如何演化的。但他們發現這些因素與眼睛顏色間幾乎不存在相關性。“哈士奇之所以有明亮的藍色眼睛,是因為人類想要這樣的性狀,”塔賓表示,人類透過選育實現了這一點,但在野生貓科動物中,“我真不知道發生了什麼。”原因之一可能是性選擇,也許貓科動物更傾向於選擇特定眼色的配偶,但這一假設很難驗證。
英國格拉斯哥大學的演化生物學家阿里安娜·帕薩羅託(Arianna Passarotto,未參與這項研究)表示,眼睛顏色“經常被忽視,這實在令人遺憾,因為它在生態和演化上可能具有重要意義。”儘管她認為在非受控的外部環境下拍攝的眼部照片可能會影響研究準確性,但這項研究“雄心勃勃”且“絕對非常新穎”。西班牙國家研究委員會的生態學家胡安·何塞·內格羅(Juan José Negro,未參與這項研究)表示:“眼睛顏色是研究生物顏色特徵最後的前沿。”
本文選自《環球科學》3月刊“前沿”欄目。
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