Меланизм – это врожденный избыток меланина в организме, приводящий к появлению темного пигмента .
Псевдомеланизм, также называемый абундизмом, — это еще один вариант пигментации, который можно определить по темным пятнам или увеличенным полосам, которые покрывают большую часть тела животного, что придает ему меланистический вид. [2]
Патологическое отложение черного вещества, часто злокачественного характера, вызывающее пигментированные опухоли , называется меланозом . [3]
Меланизм, связанный с процессом адаптации , называется адаптивным. Чаще всего темные особи становятся более приспособленными к выживанию и размножению в окружающей среде, поскольку они лучше замаскированы. Это делает некоторые виды менее заметными для хищников, в то время как другие, такие как леопарды , используют это как преимущество в поисках пищи во время ночной охоты. [4] Обычно адаптивный меланизм передается по наследству : доминантный аллель , который полностью или почти полностью выражен в фенотипе , ответственен за избыточное количество меланина.
Было показано, что адаптивный меланизм встречается у различных животных, включая млекопитающих, таких как белки , многие кошки и псовые , а также коралловые змеи . Адаптивный меланизм может привести к созданию морф , наиболее ярким примером является перцовая моль , история эволюции которой в Соединенном Королевстве предлагается в качестве классического учебного пособия для обучения принципам естественного отбора . [5]
Промышленный меланизм — это эволюционный эффект у насекомых, таких как совка, Biston betularia, в районах, подверженных промышленному загрязнению . Естественный отбор отдает предпочтение более темным пигментированным особям , по-видимому, потому, что они лучше маскируются на загрязненном фоне. Когда позже загрязнение было уменьшено, более легкие формы вернули себе преимущество, и меланизм стал менее частым. [6] [7] [8] [9] [10] [11] Были предложены и другие объяснения, например, что пигмент меланин усиливает функцию иммунной защиты, [12] или термическое преимущество более темной окраски. [13] [14] [15]
Меланистическая окраска шерсти встречается как обычный полиморфизм у 11 из 37 видов кошачьих и в некоторых случаях достигает высокой популяционной частоты, но никогда не достигает полной фиксации . Черная пантера , меланистический леопард , распространена в экваториальных тропических лесах Малайи и тропических лесах на склонах некоторых африканских гор, таких как гора Кения . В некоторых районах Восточной Африки у сервала также встречаются меланистические формы . У ягуарунди окраска варьируется от темно-коричневой и серой до светло-красноватой. Меланические формы ягуара распространены в некоторых частях Южной Америки . [16] В 1938 и 1940 годах две меланистические рыси были пойманы живыми в субтропической Флориде . [17]
В 2003 году доминирующий тип наследования меланизма у ягуаров был подтвержден путем проведения фенотипического анализа передачи в родословной из 116 особей, содержащихся в неволе . Было обнаружено, что меланистические животные являются носителями по крайней мере одной копии мутантного аллеля последовательности MC1R , несущего делецию в 15 пар оснований в рамке считывания. Десять неродственных меланистических ягуаров были либо гомозиготными , либо гетерозиготными по этому аллелю. Делеция из 24 пар оснований приводит к появлению не полностью доминантного аллеля меланизма у ягуарунди. Секвенирование сигнального пептида агути в кодирующей области гена агути выявило делецию двух пар оснований у черных домашних кошек . Эти варианты отсутствовали у меланистических особей кошки Жоффруа , онциллы , пампасной кошки и азиатской золотой кошки , что позволяет предположить, что меланизм возникал независимо по крайней мере четыре раза в семействе кошачьих. [18]
Меланизм у леопардов наследуется как менделевский , моногенный рецессивный признак по отношению к пятнистой форме. Пары черных животных имеют значительно меньший размер помета, чем другие возможные пары. [19] С января 1996 г. по март 2009 г. индокитайские леопарды были сфотографированы в 16 местах на Малайском полуострове в ходе выборки, состоящей из более чем 1000 ночей-ловушек. Из 445 фотографий меланистических леопардов 410 были сделаны южнее перешейка Кра , где немеланистическая морфа ни разу не фотографировалась. Эти данные позволяют предположить близкую фиксацию темного аллеля в этом регионе. Ожидаемое время фиксации этого рецессивного аллеля только за счет генетического дрейфа колебалось от примерно 1100 до примерно 100 000 лет. [20] Было высказано предположение, что меланизм у леопардов причинно связан с избирательным преимуществом в засаде. [21] Другие теории заключаются в том, что гены меланизма у кошек могут обеспечивать устойчивость к вирусным инфекциям или адаптацию к высокогорью, поскольку черный мех поглощает больше света и сохраняет тепло. [22]
Куры пород Силки и Аям Чемани обычно демонстрируют эту особенность. Аям Цемани — редкая и относительно современная порода кур из Индонезии. У них есть доминантный ген, вызывающий гиперпигментацию (фибромеланоз), в результате чего курица становится полностью черной; включая перья, клюв и внутренние органы.
В апреле 2015 года на средиземноморском острове Кипр был замечен чрезвычайно редкий черный фламинго . [23]
Альпийская саламандра , Salamandra atra , имеет один подвид ( S. atra atra ), который полностью черный. [24] Пигмент происходит из особой клетки, называемой меланофором, которая производит соединение меланин. [25] [26]
Есть еще четыре подвида этой саламандры, [27] и они имеют разные уровни пигментации меланина. [26] [28] [29] Подвиды имеют желтые пятна в разных концентрациях или пропорциях. Клетки , производящие пигмент , которые способствуют образованию желтых пятен у некоторых подвидов, называются ксантофорами. [28] Похоже, что у полностью черных фенотипов эти ксантофоры никогда не развиваются. [29] Альпийские саламандры производят токсин из своей кожи, причем это соединение производят как полностью меланистические черные саламандры, так и пятнистые особи. [30]
Проведенные исследования, в ходе которых была прослежена история ДНК, показали, что первоначальный фенотип альпийской саламандры был черным с некоторыми желтыми пятнами, а это означает, что полностью черный цвет развивался с течением времени и, таким образом, был выбран на протяжении многих поколений. [29]
Меланизма, то есть мутации, приводящей к полностью темной коже, у людей не существует. У людей количество меланина определяется тремя доминантными аллелями (AABBCC), и у разных этнических групп оно разное. [31] Меланин является основным фактором, определяющим степень пигментации кожи и защищает организм от вредного ультрафиолетового излучения . То же самое ультрафиолетовое излучение необходимо для синтеза витамина D в коже, поэтому более светлый цвет кожи – меньше меланина – является адаптацией, связанной с доисторическим перемещением людей из экваториальных регионов, поскольку в более высоких широтах меньше воздействия солнечного света. Люди из некоторых частей Африки, Южной Азии , Юго-Восточной Азии и Австралии могут иметь очень темную кожу, но это не меланизм.
Это редкое генетическое заболевание характеризуется развитием пятен с гиперпигментацией на губах и слизистой оболочке рта ( меланоз ), а также доброкачественных полипов в желудочно-кишечном тракте. [32]
Термин «меланизм» использовался в сети Usenet , на интернет-форумах и в блогах для обозначения афроамериканского общественного движения , утверждающего, что темнокожие люди являются первоначальными людьми, от которых произошли люди с другим цветом кожи . Термин «меланизм» использовался в этом контексте еще в середине 1990-х годов [33] и продвигался некоторыми афроцентристами , такими как Фрэнсис Кресс Велсинг .
