美國西部美洲黑熊變啡 由類似白化症基因突變造成

最新刊於《當代生物學》的研究指出，美國西部一些美洲黑熊已經演化出肉桂色毛髮，而這可能是源自於一種類似於導致人類白化病的基因變異。

是次美日聯合團隊研分析了來自美國和加拿大的 151 隻美洲黑熊 (Ursus americanus) 的 DNA 樣本，發現居於內華達州、亞利桑那州和愛達荷州等美國西部各州的黑熊，比其他地區的美洲黑熊更可能表現出偏紅色的皮毛，而不是應有的黑色皮毛。

團隊在一個稱為酪氨酸酶相關蛋白 1 (TYRP1) 的基因中，發現了基因突變  R153C ，而這種突變會導致皮毛色素沉澱發生變化，使其皮毛顏色變成肉桂或銅色。

研究首席作者、孟菲斯大學生物科學系助理教授 Emily Puckett 指出，TYRP1 是前體分子通道中的一個已知色素沉澱基因，最終會產生真黑素 (eumelanin) 形成黑或啡的色素，或褐黑素 (pheomelanin) 形成紅色或黃色的色素，而 R153C 做的是改變該基因的氨基酸序列。

根據這項研究， R153C 出現在大約 9,360 年前的美國西南部，並逐漸在美洲黑熊群族中傳播。 美國其他地方的美洲黑熊，包括五大湖沿岸和東北部，不太可能長出肉桂色毛髮，因為這種仍然年輕的基因突變，還未有足夠時間進行自然的遷徙，所以東岸的大多數美洲黑熊仍然是黑色的。

Puckett 解釋黑熊不會穿過大平原，如果他們想向東遷移，就必須向北到加拿大，穿過加拿大、繞過五大湖，然後回到東部群族，這需要漫長時間。

更有趣的是，  R153C 與人類中稱為眼睛皮膚白化病 3 型 (Oculocutaneous Albinism Type 3, OCA3) 的基因突變相似，後者會導致人類頭髮和皮膚顏色變淺，在某些情況下還會導致視力不佳。然而，擁有 R153C 的美洲黑熊無出現視覺問題的跡象，亦無因此減低了生存機率。

團隊還研究了這種基因突變的出現，究竟是與幫助哺乳動物調節體溫的體溫調節 (thermoregulation) ，抑或是與棕熊 (Ursus arctos) 競爭有關。研究所用的模型表明， R153C 在某種程度上具有適應性，但暫未能 100% 確定其幫助美洲黑熊適應了甚麼，因為無論是體溫調節和增加與棕熊的競爭力兩個理論都沒有得到強烈支持，團隊只能假設  R153C 的出現是一種選擇性優勢的機制。

來源：
Live Science, American black bears are evolving to have cinnamon-colored coats, study finds

報告：
Puckett, E.E., Davis, I.S., Harper, D.C. & et al. (2022). Genetic architecture and evolution of color variation in American black bears. Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2022.11.042

文／AC