誠之和:為什麼黑白貓都是“上黑下白”？就不能反過來？

一位Twitter上的網友提出了這樣一個問題：為啥黑白貓都是後背黑，肚皮白？後背白，肚皮黑的貓咋就沒見過呢？

本鏟屎官仔細一想，好像還真是這麼回事。那這到底是為什麼呢？要弄明白這個問題，首先要了解黑色毛髮與白色毛髮的區別。

黑毛與白毛的區別

黑毛白毛最大的區別在於黑毛中含有大量的黑色素，形成的顆粒使得毛髮可以呈現各種顏色，而白毛中並沒有黑色素形成的顆粒，所以呈白色。

那麼問題來了，為什麼黑色素的存在可以使毛髮呈現各種顏色呢，不應該只是灰色和黑色嗎？因為黑色素並不一定就是黑色的。實際上黑色素有兩種，一種是真黑素，另一種是棕黑素。真黑素顆粒呈球形，吸收所有頻率的可見光，所以呈黑色；棕黑素顆粒呈橄欖型，吸收可見光的能力不如前者，呈現棕色。

真黑色素和棕黑色素|www。saveoursilvers。com

那，黑色素的分佈由啥決定呢？

黑色素顆粒的合成與分佈很大程度上是由基因決定的。對貓來說，參與決定毛色的基因有很多對，貓的毛色也是各種各樣，純色、虎紋以及白斑都比較常見，我們今天重點說說白斑基因。

白斑基因

白斑基因的表達會使得貓毛出現白色塊狀區域。任何顏色的貓，都有可能出現白斑，我們以黑貓為例，如果它沒有白斑基因（ss），那麼它會是純黑色的；如果它有一個白斑基因（Ss），那麼它身上有0%-50%的區域是白色的；如果它有兩個白斑基因（SS），那麼那麼它身上有50%-100%的區域是白色的。

白斑基因對於毛色的影響|messybeast。com

白斑基因對於面部毛色的影響

隨著白斑基因表達程度的降低，貓的臉越來越黑。當白斑基因表達程度較高時，可能只有頭頂有兩塊很小的黑色區域（圖最左）；當白斑基因表達程度較低時，可能只有下巴是白色的，其他地方都是黑色的（圖最右）。

白斑基因對於貓面部毛色的影響|messybeast。com

為什麼有黑背白肚的貓，

卻沒有白背黑肚的貓？

在白斑基因的作用下，貓的體色呈現黑白色，黑色區域與白色區域的大小與基因表達程度有關係。那“上黑下白”是什麼情況，為什麼沒有“上白下黑”的貓呢？

這就要從胚胎髮育過程中的白斑形成說起了。在貓胚胎髮育的過程中，白斑基因的表達對貓成黑素細胞（產生黑色素的面板細胞）有影響作用，進而對毛色分佈產生影響，對其具體過程有三種理論。

理論1

成黑素細胞由神經嵴開始向全身遷移|messybeast。com

成黑素細胞發源於神經嵴（胚胎背側），由此向全身遷移擴散。當面板完全形成時，擴散停止，有色素細胞的面板可以合成黑色素，長黑色毛髮；成黑素細胞未擴散到的面板則無法合成黑色素，長白色毛髮。由於貓的爪子、肚腩和胸部離神經嵴較遠，色素細胞較難遷移到達，所以這些部位的毛色是白色。

理論2

成黑素細胞由四肢開始凋亡，強度逐漸減弱|messybeast。com

理論1中假設大部分割槽域沒有黑色素，色素細胞是遷移而來。理論2剛好與之相反：假設全身都有成黑素細胞，隨著胚胎的發育，這些細胞會由四肢到軀幹進行凋亡（可以理解成“褪色”），凋亡的強度會越來越弱，所以靠近四肢的毛是白色的，貓的背部的毛是黑色的。

理論3（新）

上面兩個理論雖然可以在一定程度上解釋貓“上黑下白”這一現象，但是其中的漏洞也顯而易見。

那為啥我的四肢和後背都白，只有側面有♥呢？|pixabay

對於這隻貓來說，貓軀幹毛髮中黑色斑塊與白色斑塊的形成過程是無法用以上的理論解釋清楚的，所以研究者們提出了新的看法。

“板塊漂移”學說|messybeast。com

成黑素細胞會在胚胎髮育初期遷移到全身面板表面，當白斑基因的表達程度較高時，隨著胚胎的發育生長，面板被“撐開”，表面的成黑素細胞分散在若干塊狀區域內（圖1），新長出來的組織不允許黑色素進入細胞，所以它們不含黑色素，長出來的毛呈白色。

小貓開始生長了（圖2）！想象一下大陸板塊漂移的原理，身體漸漸長大，原來的黑色部分就互相散開了。而四肢和肚皮的細胞分裂速度更快，所以長得也更快（圖3），最終呈現的結果就是：黑色毛髮更多存在於貓的背側，而白色毛髮更多存在於貓的四肢與腹側（圖4）。

所以，“貓媽媽生著生著沒墨了”是有科學道理的，但不是那麼簡單的科學道理。

最後，本官為大家準備的墨水畫禮包↓↓，快來接住~

圖片來源 | pixabay