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新研究揭示猫咪眼睛多种颜色的进化奥秘
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512663.shtm
如果你惊叹于猫咪美丽的橙色瞳孔，或是白虎的蓝眼睛，那就要感谢所有猫科动物的鼻祖——一种生活在3000多万年前的、类似豹猫（ocelot）的动物。一项新研究发现，这种动物拥有褐色和灰色的眼睛，后者使它的后代进化出了彩虹般的虹膜颜色。
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猫咪的美丽瞳孔 图源：DRBIMAGES/ISTOCK
这项研究最初是哈佛大学研究生、进化生物学家Julius Tabin的一个课堂项目，他最初想研究的是人类眼睛颜色的模式，但发现已有的研究太少了，因此转向研究动物。
在他的恋人、当时还是约翰·霍普金斯大学研究生的Katherine Chiasson的帮助下，Tabin从iNaturalist和谷歌图片中收集了猫的图片。在筛选图片质量之后，两人缩小了收集范围，从52个猫科动物及其亚种中收集到279个虹膜图片。
Tabin使用算法对动物的虹膜颜色进行了定量识别，并将其分组，发现大约80%的猫科动物及其亚种都拥有一种以上的眼睛颜色。Tabin将这些颜色标注在它们的进化关系树上，并利用统计学推断出：在所有现存猫科动物的祖先中，哪些眼睛颜色可能出现过。这种方法被称为“祖先状态重建”。
这对科学家10月9日在bioRxiv上报告说，最早一代的猫科动物很可能有棕色和灰色的眼睛。
Tabin说，棕色眼睛并不引人注目，因为棕色眼睛在猫科动物的近亲，如鬣狗和果子狸中存在。真正令人惊叹的是，一旦灰色出现，眼睛的颜色就会“爆炸”。这可能是因为灰色是一种“中间色”，意味着使虹膜颜色变深的黑色色素的生成过程出现中断，这种中断使猫科动物的眼睛进化出不同的颜色。分析表明，今天猫科动物中出现的所有其他虹膜颜色，包括黄色、蓝色、淡棕色和绿色，都是在不止一条谱系中独立演化出来的，淡棕色和绿色的眼睛似乎进化了十几次。
Tabin认为，这些特殊的颜色之所以如此流行，可能是因为猫科动物更喜欢寻找有这些颜色瞳孔的伴侣，这有点像人类倾向于寻找眼睛引人注目的伴侣。
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大多数猫科动物眼睛的颜色都不止一种 图源（从左至右）：EVGENY555/ISTOCK; GYPSY PICTURE SHOW/ISTOCK; VORAORN/ISTOCK
普林斯顿大学研究生、研究鸟类色彩和色觉的进化生物学家Rosalyn Price-Waldman说，研究小组找到了调查这么多猫科动物虹膜颜色的方法，是“令人敬畏的”。她说，传统上对动物色彩的研究依赖于博物馆标本或保存的组织，但虹膜保存得不好，因此很难获得良好的数据。
西班牙多纳纳生物站的进化生物学家Juan Negro说：“我很喜欢这篇论文。科学家以前从未研究过猫的眼睛颜色，也许是因为研究这种难以捉摸的动物太具有挑战性了。我真的要感谢敢于探讨这些的人。”
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