眼睛颜色由什么决定?

眼睛颜色的冷知识,你知道吗?

人类眼睛的颜色其实是指虹膜(可通过改变瞳孔的大小来调节进入眼内的光线的组织)的颜色。人眼颜色大概可分为6种:琥珀色、蓝色、棕色、灰色、绿色和红色(或紫色)。其中,棕色是最常见的眼睛颜色。第一个拥有蓝色眼睛的人出现在6000~1万年前。在此之前,人类的眼睛只有棕色这一种颜色。现在,全球55%~79%的人的眼睛都是棕色的。

一只眼睛也可同时有多种颜色。同一个虹膜上不同区域的黑色素水平可能参差不齐,导致这些区域对光的吸收和反射能力都不同,因此呈现出不同的颜色。

灰色眼睛形成的原因是胶原蛋白增加,阻碍了光的穿透一只眼睛可能同时有好几种颜色“黑色”眼睛

浅色眼睛对光更敏感。眼睛颜色较浅的人对光比较敏感(或畏光),这是因为浅色的虹膜含有较少的黑色素,所以不太能阻挡强烈的光线。因此,如果你在烈日下频繁揉眼睛或只能眯着眼看东西,原因可能就是虹膜颜色太浅。

黑色的眼睛其实并不存在。一些人的虹膜中有大量黑色素,因此在一定的光照条件下他们的眼睛看上去是黑色的。但这不是真正的黑色,而是一种非常深的棕色。

虹膜(扫描电镜成像)人体的黑色素水平越高,皮肤颜色就越深。然而,眼睛的颜色却无法只用“深”或“浅”来描述

为什么眼睛的颜色不止一种?

决定人类眼睛究竟是什么颜色的物质叫黑色素。它是一种保护性色素,同时也决定着皮肤和毛发的颜色。黑色素吸收光的能力很强,这对虹膜来说尤为重要。穿过虹膜的大部分可见光會到达视网膜,并在那里被转换为电脉冲后被大脑“翻译”成为画面,而一小部分可见光被虹膜反射回去,没有抵达视网膜。这些被反射的可见光就是我们所看到的眼睛颜色。

褐色眼睛。这种褐色是棕色、绿色和琥珀色混合的效果当虹膜中的黑色素很少时,就会使眼睛呈现为琥珀色

虹膜对光的反射强度取决于其所含黑色素的种类和数量,而这是由人的基因决定的。人生来就有两种黑色素:一种是呈现出棕色的真黑素,另一种是呈现出琥珀色、绿色和褐色的棕黑色素(通常,“黑色素”指的就是“真黑素”)。

西方人多为蓝眼,是因为他们虹膜中的真黑素相对较少。如果真黑素的含量较低,那么反射的光会被散射到虹膜前层,并变为波长较短的蓝色光,从而让眼睛看上去是蓝色的。这在一定程度上与天空呈蓝色的原因相同(瑞利散射)。

绿色的眼睛非常罕见,而浅褐色的眼睛经常被误认为是绿色眼睛

有些人的眼睛呈绿色,这是光的散射和两种黑色素(真黑素和棕黑色素,含量都比蓝色眼睛稍高)共同产生的结果。褐色眼睛的人的虹膜中这两种黑色素的含量与蓝眼者差不多,只不过更多集中在虹膜前层。

红色眼睛和紫色眼睛很少见,因为要形成这样的眼睛颜色,虹膜就必须几乎不含,或完全不含黑色素。其实,红色眼睛呈现出的红色完全是视网膜血管反射出的红光,紫色眼睛呈现紫色则是因为虹膜中含有少量黑色素,在散射产生蓝光的同时,又与血管反射的红光叠加,从而呈现出紫色。

白化病患者的眼睛可能是红色的,这是由于血管的颜色反射在未着色的虹膜上红色眼睛罕见的紫色眼睛

为什么有些人两眼不同色?

有些人双眼的虹膜分别呈现不同颜色,这被称为虹膜异色症,俗称“鸳鸯眼”。虹膜异色症通常被分为3类:局部虹膜异色症,即虹膜上有部分颜色与整体不同;中央虹膜异色症,即虹膜中心的颜色和外圈不同;完全虹膜异色症,即一只眼睛的虹膜颜色和另一只眼睛完全不同。

大部分先天性虹膜异色症都是由于基因突变,导致一只眼睛虹膜中的黑色素水平高于或低于正常水平。虹膜异色往往不影响健康,但有时候会出现视力下降或者听力障碍等不良症状。少数虹膜异色是霍纳综合征或瓦登伯革氏症候群等疾病的症状之一。此外,富克斯综合征、青光眼睫状体炎综合征和眼白化病等也可能导致虹膜异色。后天表现出的虹膜异色通常是眼部或头部创伤、黑素瘤或偶发青光眼的治疗后遗症所致。

虹膜异色症,即一个人的双眼呈两种不同的颜色青光眼患者的眼睛

先天性虹膜异色症算不上罕见,大约1000个人中就有6个人患有此症。其实,虹膜异色症在动物中更为常见,比如异瞳猫、异瞳狗和异瞳考拉,甚至有的猫头鹰也会患虹膜异色症。对异瞳猫来说,虹膜异色症类似于半白化病。因为虹膜黑色素缺失,异瞳猫的眼睛更容易受到紫外线伤害,因此异瞳猫的视力比健康的猫要差一点,而且前者还经常有耳聋的问题。

理论上,任何品种的狗都可能表现出虹膜异色,但澳大利亚牧羊犬、爱斯基摩犬、西伯利亚雪橇犬和达尔马提亚犬等犬种尤甚。此外,跨犬种交配的狗更容易生出异瞳后代。

患虹膜异色症的动物——猫、狗、考拉和猫头鹰

眼睛颜色的遗传机制很复杂

科学家过去认为,不同的眼睛颜色仅由两个基因决定——位于15号染色体上的OCA2基因和HERC2基因。OCA2基因曾被认为是决定眼睛颜色的唯一因素,它就像是一个开关控制着P蛋白(参与黑色素合成的重要物质)和运输黑色素的细胞器的生成。不同的OCA2等位基因会促进或抑制P蛋白在人体内的生产,从而改变虹膜中黑色素的总量。比如,某些幼儿在出生时眼睛为蓝色,但随着成长眼睛变为绿色或褐色,原因是OCA2基因表达出更多的P蛋白,且运输黑色素的细胞器逐渐成熟后把黑色素送到虹膜,导致虹膜中黑色素数量增加。HERC2基因则像是控制开关的手,是OCA2基因的“监管者”。不同的HERC2等位基因决定着OCA2基因是否被激活,从而间接影响黑色素的生成。

棕色眼睛的夫妇所生的宝宝的眼睛可能是蓝色

后来,科学家发现还有多达16个基因通过和OCA2基因或HERC2基因配对来生成不同的虹膜颜色。另外,15号染色体上的其他部分也可能影响虹膜颜色。因此,仅根据父母的虹膜颜色很难准确预测其后代的虹膜颜色。例如,如果一对夫妇的虹膜颜色都是棕色,那么他们的孩子的虹膜可能为棕色,也可能为蓝色或其他颜色。

2021年3月,科学家发布了一项研究结果:通过对共计19.5万名欧洲人和亚洲人进行基因分析,他们新发现了与眼睛颜色相关的50个基因。这是迄今为止最大规模的一项同类基因研究。他们还发现,虽然亚洲人的眼睛颜色与欧洲人的眼睛颜色有明显不同,但两者在基因层面有相似之处。虽然此次的研究对象僅限于亚洲人和欧洲人,但这些发现有助于科学家进一步了解基因如何影响人类的眼睛颜色,也有助于科学家进一步探索与色素水平相关的眼部疾病(如色素性青光眼和眼白化病等)。

白化病患儿

虹膜中的黑色素水平影响着光的反射和散射情况,从而决定了眼睛的颜色

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“黑色眼睛” 虹膜前層中有大量黑色素

“棕色眼睛” 虹膜前层中有中等水平的黑色素

“绿色眼睛” 虹膜前层中只有很少的黑色素,且虹膜基质层中的胶原蛋白造成了光的瑞利散射

“灰色眼睛” 虹膜前层中的黑色素可忽略不计

“蓝色眼睛” 虹膜前层中的黑色素可忽略不计,且虹膜基质层中的胶原蛋白造成了光的瑞利散射

“红色眼睛” 虹膜前层中几乎不含黑色素,视网膜血管反射出红光

“紫色眼睛” 虹膜前层中几乎不含黑色素,视网膜血管反射出红光,同时虹膜基质层中的胶原蛋白造成了光的瑞利散射

霍纳综合征

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霍纳综合征是指由于颈交感神经传出通路病变引起的眼睑下垂、瞳孔缩小及同侧面部无汗。当存在先天性病变时,虹膜由于没有色素沉着而呈蓝灰色。

瓦登伯革氏综合征

瓦登伯革氏症候群是一种罕见的遗传性疾病,常见病症为不同程度的耳聋、两眼眼距较宽、鼻根较阔、头发中有一撮白发以及虹膜异色(表现为原本不是蓝色的两眼变为是蓝色或一蓝一正常)。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午8:57。
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