Цвет глаз зависит, прежде всего, от генетического фактора и определяется количеством и распределением меланина в радужной оболочке. Этот процесс является довольно сложным и происходит с участием нескольких генов. В итоге три главных фактора определяют окраску: меланин эпителия радужной оболочки, меланин задней ее части, плотность стромы этой оболочки. Липохром является еще одним пигментом, который вносит свой вклад в конечный результат. В то же время в процессе формирования окраски участвуют два типа меланина: эумеланин, который имеет темно-коричневый оттенок, и серо-желто-красный феомеланин.
Среди всех окрасок глаз, за исключением аномальных случаев, пигмент эумеланин присутствует в больших количествах в эпителии радужной оболочки. Поэтому вариации происходят за счет пигмента задней части оболочки, и способности стромы абсорбировать свет в соответствии с ее плотностью. На вопросы, какие бывают глаза у человека, почему они разные, как происходит изменение цвета глаз, и на другие ответит эта статья.
Факторы, определяющие цвет
Научные достижения настоящего времени полагают, что существует два вида факторов, которые определяют окраску глаза.
Антропологические факторы
В мире существует относительное однообразие оттенков, с преобладающим количеством людей, имеющих карие глаза. Однако, исключение составляет Европа, где существует некоторое разнообразие:
- Цвет лесного ореха;
- Болотный цвет глаз;
- Серо зеленые глаза;
- Голубой и серый цвет глаз.
Изначально считалось, что это вторичный эффект, связанный с природной селекцией и с более светлой кожей, чтобы обеспечить большее содержание витамина D в далеких от экватора широтах. Однако пигментация кожи в большинстве случаев не оказывает практически никакого влияния на окраску глаза.
Выдвинули также предположение о причине такого разнообразия оттенков, заключающееся в скрещивании с неандертальцами. Но как только удалось восстановить геном митохондрии неандертальцев, то оказалось, что он не имеет ничего общего с современными европейцами. Другими словами, влияние их генов на гены человека разумного не было значительным и не может объяснить высокий процент европейцев со светлыми глазами.
В итоге некоторые генетики, например, Луиджи Кавалли-Сфорза, считают, что причина кроется в половой селекции. Когда один пол превосходит другой в числе, индивидуумы первой группы должны состязаться друг с другом за свою вторую половинку, прибегая к стратегиям большей привлекательности таким, как наличие более выразительных и ярких глаз.
Генетические факторы
Цвет глаз определяется генетической наследственностью в результате влияния нескольких генов. Комбинации следующих из них определяют конечную окраску:
EYCL1: он отвечает за зеленый и синий оттенки — доминантный и рецессивный аллели, соответственно, и находится в хромосоме 19.- EYCL2: он отвечает за коричневый оттенок, и находится преимущественно в хромосоме 15.
- EYCL3:один из генов, регулирующий количество меланина у животных. У человека этот ген также отвечает за пигментацию волос и кожи. Расположен этот ген в хромосоме 15, его мутация приводит к различному типу альбинизма.
- Некоторые другие гены, например, SLC24A4, находящийся в 14 хромосоме, и TYR, расположенный в 11 хромосоме.
Если говорить более конкретно, то причина разнообразия оттенков заключается в полиморфизме простых нуклеотидов внутри вышеназванных генов. Конкретное число таких нуклеотидов не известно, но установлена величина влияние того или иного нуклеотида на рассматриваемую проблему.
Так, исследование, проведенное в университете Копенгагена, обнаружило, что расположенный в гене HERC2 нуклеотид ответственен за синие глаза в 74% случаев. Другое исследование, проведенное на медицинском факультете университета Эразма Роттердама в 2009 году, показало, что 37 нуклеотидов из 6 генов определяют коричневый оттенок в 93% случаев, голубой в 91% случаев и смешанные оттенки в 73% случаев. Остальные нуклеотиды практически не влияют на этот показатель. Тем не менее такие окраски, как серая и янтарная еще не имеют объяснения с генетической точки зрения.
Различные окраски глаз
Карие глаза встречаются у 50% населения планеты. Однако, существуют люди с редкими оттенками, которые в сумме составляют не более 5% мирового населения. Ниже приведены часто встречающиеся оттенки у людей, а также наиболее редкая окраска.
Распространенная окраска
К часто встречающимся цветам относятся карий, зеленый, синий, серый и все их комбинации и оттенки. Ниже приведено их описание и генетическое обоснование.
Карий, который также называется каштановым или кофейным, содержит большое количество меланина в задней части радужной оболочки, поглощающего короткие длины волн видимого спектра. Этот фенотип является наиболее общим для человека. Исследования, проведенные в Институте Генетики и Медицинской Биохимии в Дании, показали, что карие глаза генетически связаны с полиморфизмом D15S165, D15S156 и D15S144. Все эти гены находятся в 15 хромосоме.- Янтарный, может изменяться отжелто красного до золотистого и медного. Этот цвет является промежуточным между коричневым и окраской лесного ореха. Ответственным за этот оттенок пигментом является липохром, который называется также темным пигментом. Липохром также присутствует в зеленых глазах. Для этой цветовой окраски не существует пока генетического объяснения.
- Окраска лесного ореха и бирюзовая являются промежуточными между коричневым и зеленым. В таких глазах могут существовать области, в которых присутствуют также янтарный, коричневый и зеленый. Разработанная в настоящее время гипотеза генетика Берри Стара связывает эту окраску с действием некоего гена М на ген EYCL1, что приводит к образованию большего количества меланина. Поэтому этот последний ген совместно с геном EYCL3 приводят к генерации цвета лесного ореха. Однако, это лишь модель, которая еще не полностью доказана.
- Зеленый, изумрудный или морской является продуктом содержания умеренного количества меланина в глазном яблоке. Зеленый — это промежуточный оттенок между коричневым, синим и серым. Определяют этот эффект доминантные аллели генов EYCL1 и EYCL3. Эта окраска происходит из Европы, и около 2% населения планеты имеют такие глаза.
- Синие или голубые глаза содержат небольшое количество меланина в передней части радужной оболочки. Образуется этот цвет по причине того, что строма, представляющая собой прозрачную коллагеновую ткань, рассеивающую отраженные пучки света. В результате преломления света, проходящего через коллаген, возникает синий оттенок. Генетически синий цвет связан с действием рецессивных аллелей генов EYCL1 и EYCL3. Синие глаза появились впервые 10 000 лет назад у человека, жившего в северо-западной части Черного моря, и являются продуктом его мутации. В настоящее время синие глаза встречаются у жителей Кавказа и европейцев. Приблизительно 8% населения имеют этот оттенок.
- До настоящего времени не определены факторы, приводящие к серой или серебряной окраске. Однако, существует две теории. Первая заключается в том, что строма, состоящая из большого количества протеинов, появляется на пути света и преломляет его так, что получается серый цвет. Вторая теория состоит в количестве и распределении меланина таким образом, что могут существовать светло серые и темно-серые глаза. Темно-серый цвет обеспечивается тонким слоем меланина в передней части оболочки, а светло серый цвет связан с незначительным количеством этого пигмента. Следует сказать, что ни одна из представленных теорий не была подтверждена генетически.
Редкая окраска
Каждый из этих цветов встречается у менее чем 1% населения планеты.
Желтый, оливковый или «волчьи глаза» часто встречается в таких странах, как Румыния, Франция, Испания, Словения и Италия.- Фиолетовый образуется в результате смешивания тонов красного и синего. Такой цвет часто присутствует у людей, страдающих альбинизмом, однако, существуют исключения. Например, знаменитая актриса Лиз Тейлор обладала указанным оттенком.
- Черные глаза имеет меньше 1% населения. Такой цвет практически невозможно отличить от цвета зрачка, ввиду большого содержания меланина. Часто такие глаза встречаются у африканцев и азиатов. Отметим, что в результате аниридии глаза также могут иметь черную окраску, который связан просто с отсутствием радужной оболочки.
- Первое место среди редких глазных цветов занимает красный. Связан он исключительно с альбинизмом.
Изменение цвета глаз и аномалии
Очень часто новорожденные имеют минимальное количество меланина. Как только глаза начинают видеть солнечный свет, начинает вырабатываться дополнительное количество меланина, и окраска может поменяться. Так, в 3 года малыш уже имеет 50% плотности пигмента в сравнении с таковой во взрослом состоянии.
Помимо нормальной смены окраски глаз в процессе взросления человека, существуют также различные аномалии.
- Гетерохромия. Эта аномалия является очень редкой и состоит в различной окраске глаз индивидуума. Существует полная гетерохромия, когда каждый глаз имеет цвет, отличный от другого, так называемые хамелеоны, и частичная, когда отдельные сектора глаза раскрашены по-разному. Эта аномалия может быть как врожденной, связанной с какой-либо болезнью, так и приобретенной. Помимо человека, гетерохромия присутствует и у животных: собак, кошек, лошадей и других.
- Аниридия является наследственной болезнью и характеризуется отсутствием радужной оболочки и наличием только черного зрачка. За эту аномалию отвечает ген хромосомы 11, который отвечает за нормальное развитие глазного яблока. Люди, имеющие эту болезнь, имеют высокую светочувствительность и плохое зрение. Кроме того, аниридия может повлечь развитие других болезней, таких как катаракта, глаукома, помутнение роговицы и некоторые другие.
- Альбинизм является врожденной аномалией, характеризующейся отсутствием меланина в глазах, коже и волосах. Окраска в итоге зависит от степени альбинизма человека. При легкой его форме оттенки могут быть голубыми и светло серыми. При полном альбинизме свет проходит через верхние глазные слои и вызывает отражение от кровеносных сосудов его сетчатой ткани, что приводит к таким цветам, как фиолетовый и красный. Пациенты, имеющие эту аномалию, часто страдают светобоязнью, косоглазием, близорукостью и астигматизмом.
- Кольцо Кайзера-Флейшера является еще одной редкой аномалией, состоящей в содержании меди в периферийных областях роговицы, приводящей к золотисто-зеленым цветам. Такое кольцо является одним из признаков болезни Вильсона, которая связана с большим содержанием меди в организме и, как следствие, его отравлением. В 90% случаев у психически больных людей наблюдается это кольцо.
Окраска глаз и заболевания
Различные исследования говорят, что цвет глаз имеет значение при определении рисков возникновения различных заболеваний.
Так, исследование Медицинской Школы университета в Отаго, Новая Зеландия, выявило существование связи между внутренним глазным давлением и глазной окраской. Чем более насыщенным является цвет, тем более высокое давление имеется в глазу. В свою очередь, высокое глазное давление увеличивает риск заболевания глаукомой.
Другое исследование, проведенное в глазном центре в Массачусетсе, выявило связь содержания меланина в глазном яблоке с риском заболевания раком. Чем ниже содержания этого пигмента, тем выше риск переноса рака кожи — меланомы на другие органы.
С другой стороны, в Медицинской Школе в Детройте исследовали связь между окраской глаза и снижением остроты зрения с возрастом, которая чаще всего наблюдается у людей с белой кожей. Исследования выявили увеличение риска возникновения этого заболевания у людей с небольшим содержанием меланина.
Originally posted 2018-01-31 10:18:46.
Внимание, только СЕГОДНЯ!