Мы не выбираем цвет глаз, форму ушей и носа - эти и многие другие черты достаются от родителей и далеких предков, о существовании которых можно только догадываться. Качество зрения, слуха или обоняния от формы органа восприятия не зависит, но фамильные черты иногда бывают чем-то вроде удостоверения о принадлежности к роду. Одни семейства славятся высоким ростом, в других «фишка» - лопоухость или косолапость. Наследование цвета глаз не относится к числу строго передаваемых признаков, но определенные закономерности все-таки есть.
Цвет глаз: многовариантность и генетика
На Земле живет 7 миллиардов человек, каждый из которых обладает набором индивидуальных черт. Окраска радужки - одна из особенностей, которая практически не изменяется у взрослого человека, хотя у пожилых людей она теряет яркость.
Ученые насчитали несколько сотен возможных оттенков, и классифицировали их. Например, по шкале Бунака самые редкие - желтые и синие радужки. Шкала Мартина Шультца к числу редких относит черный глаза. Встречаются также аномалии: у альбиносов при полном отсутствии пигмента радужка белая. Интересны исследования о том, как наследуется неодинаковый цвет двух глаз.
Формирование цвета радужки
Радужка состоит из двух слоев. В переднем, мезодермальном, слое находится строма, в которой содержится меланин. Именно от распределения пигмента зависит окраска радужной оболочки. Цвет заднего, эктодермального, слоя всегда черный. Исключение составляют альбиносы, полностью лишенные пигментов.
Базовые цвета:
Синий и голубой
Волокна радужки неплотные и содержат минимум меланина. В оболочках нет пигмента, отраженный рассеянный свет создает впечатление синевы. Чем разрежение строма, тем ярче лазурь. С небесными глазами рождаются почти все люди, это общий для всех младенцев цвет глаз. Генетика у человека проявляется к завершению первого года жизни.
У голубоглазых беловатые коллагеновые волокна в строме расположены более плотно. Первые синеглазые люди появились на планете около 10 000 лет назад благодаря мутации генов.
Голубоглазые населяют, преимущественно, север Европы, хотя встречаются во всем мире.
Серый
При высокой плотности коллагена во внешнем слое оболочки радужка серая или серо-голубая. Меланин и другие вещества могут добавить желтые и коричневые примеси в окраску радужки.
Много сероглазых людей живет на севере и востоке Европы.
Зеленый
Проявляется при смешении желтого или светло-коричневого пигмента и рассеянного синего или голубого. При такой окраске возможно множество оттенков и неравномерного распределения по радужке.
Чистый зеленый - большая редкость. Больше всего шансов увидеть их в Европе (Исландии и Нидерландах) и Турции.
Янтарный
Желто-коричневая радужка может быть с зеленоватым или медным оттенком. Встречаются очень светлые и темные разновидности.
Оливковый (ореховый, зелено-карий)
Оттенок зависит от освещения. Образуется при смешении меланина и синего. Бывают оттенки зеленого, желтого, коричневого. Окраска радужки не такая однородная, как янтарная.
Карий
Если в радужной оболочке много пигмента, образуется коричневая окраска разной интенсивности. Люди с такими глазами принадлежат ко всем расам и национальностям, кареглазые составляют большинство человечества.
Черный
Когда концентрация меланина высокая, радужка черная. Очень часто глазные яблоки у черноглазых людей желтоватые или сероватые. Представители монголоидной расы обычно черноглазые, даже новорожденные появляются на свет с радужкой, насыщенной меланином.
Желтый
Очень редкое явление, встречается обычно у людей, страдающих заболеваниями почек.
Как наследуется цвет глаз
Наследование цвета глаз у человека не вызывает сомнений у генетиков.
- Светлый образуется вследствие мутации гена ОСА2.
- Синий и зеленый - ген EYCL1 19 хромосомы.
- Коричневый - EYCL2.
- Синий - EYCL3 15 хромосомы.
- И также в образовании участвуют гены SLC24A4, TYR.
По классической трактовке, наследственность цвета глаз происходит следующим образом: доминирую «темные» гены, а «светлые» - рецессивные. Но это упрощенный подход - на практике вероятность наследования довольно широкая. От комбинации генов зависит цвет глаз, но генетика может преподнести неожиданные вариации.
Цвет глаз по наследству
Почти все человеческие детеныши рождаются голубоглазыми. Проявляется наследование цвета глаз у детей примерно через полгода после рождения, когда радужка приобретает более выраженную окраску. К концу первого года радужка наполняется цветом, но окончательное формирование завершается позже. У одних малышей цвет глаз, заложенный генетикой, устанавливается к трем-четырем годам, у других оформляется только к десяти.
Наследование цвета глаз у человека проявляется в детстве, но с возрастом глаза могут побледнеть. У стариков пигменты утрачивают насыщенность из-за дистрофических процессов в организме. На цвет глаз также влияют некоторые болезни.
Генетика - серьезная наука, но уверенно сказать, какие глаза будут у человека, она не может.
На 90% вероятность цвета глаз определяет наследственный фактор, но 10% следует отдать на волю случая. Цвет глаз (генетика) у человека определяется не только цветом радужки у родителей, но и геномом предков до пятого колена.
Цвет глаз (генетика) у ребенка
Устоявшееся представление о том, что цвет глаз по наследству передается буквально, является ошибочным и устаревшим. Ребенок кареглазых папы и мамы вполне может быть голубоглазым, если у кого-нибудь из бабушек и дедушек или более отдаленных предков были светлые глаза.
Чтобы понять, как наследуется цвет глаз, следует учитывать, что каждому человеку достаются гены матери и отца. В этих парах - алеллях, одни гены могут доминировать над другими. Если говорить о наследовании ребенком цвета глаз, «карий» ген доминантный, но «комплект» может состоять из рецессивных генов.
Вероятность цвета глаз у ребенка
С большой долей уверенности можно предвидеть, что дитя родится голубоглазым, но радужная оболочка изменится с возрастом. Делать выводы при рождении точно не стоит, так как наследование цвета глаз у детей проявляется не сразу.
Генетики много лет не могли прийти к общему мнению, как наследуется цвет глаз у детей. Наиболее убедительной стала гипотеза австрийского биолога и ботаника Грегора Иоганна Менделя, жившего в XIX веке. Аббат в своем учении на примере наследования окраски волос предположил, что темные гены всегда доминируют над светлыми. Впоследствии Дарвин и Ламарк развили теорию, и пришли к выводу о том, как наследуется цвет глаз.
Схематично закономерности наследования цвета глаз детьми можно описать так:
- У кареглазых или черноглазых родителей дети будут темноглазыми.
- Если родители светлоглазые, их цвет глаз по наследству получит и дитя.
- Ребенок, которому дали жизнь родители с темными и светлыми глазами, унаследует темную (доминантную) или среднюю окраску радужки.
Наука, выросшая из этих наблюдений и обобщений, максимально точно высчитала наследственность цвета глаз у детей. Зная, как наследуется цвет глаз, можно достаточно точно определить, какие глаза унаследует потомок.
Как наследуется цвет глаз у детей
Стопроцентной уверенности в одном результате быть не может, но вероятное наследование ребенком цвета глаз можно предвидеть достаточно точно.
Цвет глаз (генетика) у ребенка:
- У двоих кареглазых родителей ребенок в 75% случаев наследует их цвет глаз, вероятность получить зеленые -18%, голубые - 7%.
- Зеленые и карие глаза у папы и мамы определяют наследование цвета глаз ребенком: карие - 50%, зеленые - 37%, голубые - 13%.
- Голубые и карие глаза у папы и мамы означают, что зеленых глаз у ребенка быть не должно. Чадо может быть кареглазым (50%) или голубоглазым (50%).
- У зеленоглазой пары вероятность рождения малыша с карими глазами очень мала (1%). Глаза будут зелеными (75%) или голубыми (24%).
- Коричневых глаз не может быть у ребенка, рожденного от союза зеленоглазого и голубоглазого партнеров. С одинаковой вероятностью цвет глаз (генетика) будет зеленым или голубым.
- И также не может родиться кареглазый ребенок у голубоглазых родителей. С точностью в 99% он унаследует глаза родителей и есть небольшой шанс, что радужка у него будет зеленой (1%).
Любопытные факты о цвете глаз. Генетика на практике
- У большинства жителей Земли карие глаза.
- Всего 2 процента людей смотрят на мир зелеными глазами. Большинство из них рождается в Турции, а в Азии, на Востоке и в Южной Америке это настоящая редкость.
- У многих представителей народов Кавказа глаза голубые.
- Исландцы - нация малочисленная, но большинство из них зеленоглазые.
- Глаза разного цвета - явление почти уникальное, но это не патология. Разноцветные глаза всегда притягивали к себе внимание.
- Глаза цвета травы часто сочетаются с рыжими волосами. Возможно, этим объясняется уникальность - инквизиция считала рыжеволосых и зеленоглазых девушек ведьмами и нещадно истребляла.
- Радужка альбиносов практически лишена меланина, сквозь прозрачную оболочку видны кровеносные сосуды, поэтому глаза становятся красными.
- Человек при рождении получает глаза готового размера. Уши и нос продолжают потихоньку расти всю жизнь, а глазные яблоки остаются такими же.
- У всех голубоглазых общий предок. Генетическая мутация в результате которой появился первый синеглазый человек, проявилась от 6 до 10 тысяч лет назад.
Предвидеть совершенно точно, какими будут глаза будущего ребенка сложно, ведь учесть все наследственные факторы возможно далеко не всегда. Окраска радужки может меняться до десятилетнего возраста – это в пределах нормы.
Глаза — зеркало души. И какими они будут, бездонно голубыми или темно коричневыми, зависит не только от родителей ребенка, но и от его бабушек-дедушек, а также прабабушек-прадедушек. Цвет глаз передается по наследству.
Есть закон Менделя о доминантных (сильных) и рецессивных (слабых) признаках. Согласно этому закону, темный цвет глаз является доминантным признаком и практически в 100% случаев проявляется в потомстве. Почему «практически»? Сейчас расскажу.
За цвет глаз отвечает белок меланин. Чем его больше, тем темнее глаза. А вот сколько этого меланина будет у вашего малыша - это уже вопрос генетики. Основные цвета глаз — это голубой, синий, серый, зеленый, янтарный, болотный (ореховый) и карий. У обладателей голубых и синих глаз содержание меланина в радужке наименьшее, у обладателей карих глаз — наибольшее. Пресловутые «черные глаза» — это глаза темно-карего цвета. У альбиносов глаза красные, это обусловлено тем, что в их организме меланина нет вообще, поэтому цвет радужки определяется цветом кровеносных сосудов.
Темный цвет глаз — доминантный, а светлый — рецессивный, поэтому темные глаза встречаются чаще.
Самый распространенный в мире цвет глаз — карий, а самый редкий — зеленый.
Еще цвет глаз зависит от региона проживания — у разных народов разная частота распределения определенных цветов глаз. Скажем, если среди русских карие глаза имеют около 30% человек, то среди украинцев — уже 50%, а у латиноамериканцев эта цифра достигает 80%.
От статистики переходим к генетике. Я вам покажу на примерах, как очень просто, дома, самостоятельно, можно определить цвет глаз малыша.
Итак, ребенку переходит два гена: один от мамы, второй от папы.
Доминантные признаки (карие глаза) обозначаются заглавной буквой «А», рецессивные (голубые, серые, зеленые глаза) прописной буквой «а».
Варианты генотипа могут быть следующие:
«А» от папы + «А» от мамы = «АА» карие глаза
«А» от папы или мамы + «а» от мамы или папы = «Аа» карие глаза
«а» от папы + «а» = «аа» светлые глаза
Такие же гены могут быть у вашего мужа.
Начинаем скрещивание))
Ниже описаны идеальные варианты "чистого" генотипа. Читаем их и держим на уме, что у внешне стопроцентного афроамериканца прапрабабушка могла быть голубоглазой скандинавкой и эти скандинавские корни проявиться в браке с азиаткой, имеющей прадедушку родом из Киева)) За две тысячи лет жизни на Земле, человечество смешало в сложный коктейль свои гены.
Вариант №1
Встречаются два жгучих брюнета: например, азиат выбирает себе в жены афроамерикану.
АА х АА = АА или АА
Выбора нет, ребенок точно будет с карими глазами.
Вариант №2
Азиат (брат того, что в варианте №1)) женится на красавице украинке с зелеными глазами.
АА х Аа = АА или Аа
Как видите, и в первом и во втором варианте присутствует заглавная буква А, значит в 100% случаев ребенок родится с карими глазами.
Вариант №3
Сероглазый русский предлагает стать матерью своего ребенка голубоглазой скандинавке.
аа х аа = аа или аа
Ни одного доминантного признака, т.е. темных глаз быть не может! Ребенок родиться с голубыми, зелеными и или серыми глазами.
Вариант №4
У кареглазого итальянца рождается ребенок от сероглазой француженки. Все бы хорошо, но мама у итальянца была зеленоглазая красавица, поэтому у него в генотипе есть как доминантный карий цвет (А), так и рецессивный зеленый (а).
Аа х аа = Аа или аа
Значит, 50 на 50. Ребенок может быть либо с темными глазами, либо со светлыми. Или так, первый ребенок родится с карими глазами, второй с серо-зелеными.
Вариант №5
Самый сложный, практически русская рулетка)) У кареглазого американца роман с кареглазой испанкой. Они мечтают о кареглазом ребенке. Но давайте посмотрим на их родителей. У американца мама с серыми газами, у испанки папа с голубыми. Значит, в их генотипе есть, как доминантные, так и рецессивные цвета.
Аа х Аа = АА, Аа, аА или аа.
Только в 75% случаев может родиться ребенок с карими глазами, а в 25% - глаза будут светлыми.
Но даже если ребенок родился со светлыми глазами, это не обязательно навсегда. Со временем цвет глаз у новорожденных может поменяться . Связано это с тем, что специальные клетки (меланоциты) не сразу начинают вырабатывать меланин, и накопление пигмента в организме идет постепенно. Ребенок, родившийся с серыми глазами, вполне может со временем стать кареглазым. Глаза ребенка могут окончательно принять нормальный цвет и в полгода, и в год, и даже в два-три года. Бывает и так, что ребенок рождается со смуглой кожей и темными глазами, и цвет глаз уже не меняется.
Если у Ваших родителей голубые глаза, то у Вас будут голубые. Если у одного родителя карие, у второго голубые - у Вас карие. Но если у Вашей жены родители так же с разного цвета глазами, у Ваших детей могут быть голубые глаза. Монах Мендель вывел пропорцию - рецессивные гены наследуются через поколение с вероятностью 1:4 (то есть из четырех комбинаций родительских генов одна с голубыми глазами) 4 годов назад от Вера ДанилинаУченый Ганс Эиберг с Копенгагенского университета со своими коллегами пришли к выводу, что голубые глаза у человека появились лет так 6000 или даже 10000 назад в результате мутации. По его словам все люди до этого имели карие глаза. Эти ученые доказали, что генетическая мутация повлияла на ген OCA2 в наших хромосомах и это привело к тому, что мы теперь видим.
4 годов назад от ArBIOSВидишь ли, уже в то время были гаишники, и у их детей начал наблюдаться такой феномен!
4 годов назад от AxinscifyРЕЦЕССИВНЫЕ И ДОМИНАНТНЫЕ ГЕНЫ
Содержание в парах хромосом сответствующих участков генетической информации привело к возможности существования рецессивных и доминантных генов.
Цвет глаз - самый простой пример. Ген, ответственный за появление у потомка голубого цвета глаз, - рецессивный, а ген, ответственный за появление темного цвета глаз, - доминантный.
Если каждая из материнской пары хромосом содержит ген, определяющий голубой цвет глаз, то сама мать должна иметь голубые глаза и передать ген, определяющий голубой цвет глаз, своим потомкам. Предположим, что отец имет карие глаза. Это результат взаимодействия двух хромосом, содержащих ген, Определяющий карий цвет глаз, либо результат взаимодействия хромосомы с геном, определяющим карий цвет, а другой хромосомы с геном, определяющим голубой цвет, потому что в последнем случае карий цвет глаз - результат влияния дополнительного гена. Если обе отцовские хромосомы содержат ген, ответственный за карий цвет глаз, потомок обязательно будет иметь карие глаза. Но если одна хромосома отца содержит ген, определяющий карий цвет, а другая - голубой, тогда одна половина численности половых клеток отца будет иметь гены, определяющие голубой, а другая половина - карий цвет глаз. Поэтому потомок отца имет возможность унаследовать либо голубой, либо карий цвет глаз. И если отец передает свой рецессивный ген, ответственный за голубой цвет глаз, потомку голубоглазой матери, ребенок родится с голубыми глазами в результате встречи двух рецессивных генов. Ген карего цвета глаз всегда побеждает (доминирует) , но голубые глаза являются следствием широкого распространения сответствующего рецессивного гена в смешанной расе.
Оба кареглазых родителя могут нести в одной из каждой пары хромосом рецессивный ген, определяющий голубой цвет глаз. Образование рецессивных пар хромосом у потомков (имеют голубой цвет глаз) в среднем встречается у одного из четырех детей; остальные три ребенка будут иметь карие глаза. Кареглазый индивидум, несущий рецессивный голубой ген, по внешнему виду не отличается от кареглазого индивидума, несущего два доминантных гена, определяющих карий цвет. Существование рецессивного голубого гена в хромосомах невозможно определить до тех пор, пока он не встретится и не образует в клетках потомка пару с аналогичным рецессивным геном и в конечном счете не проявится во внешнем облике потомка. Разнобразность цвета глаз в нашем обществе, по-видимому, отражает наше смешанное расовое происхождение. Голубые и карие глаза вносят небольшое разнобразие в облик человека и оба цвета совершенно приемлемы с функциональной и эстетической точек зрения, т. е. являются нормальной разновидностью.
Голубые и зеленые, их наследование обуславливает две пары генов. Оттенки этих цветов определяются индивидуальными особенностями организма распределять меланин в хроматофорах, которые располагаются в радужке. Влияют на оттенок цвета глаз также иные гены, которые отвечают за цвет волос и тон кожи. Для белокурых людей со светлой кожей типичны голубые глаза , а представители негроидной расы имеют темно-карие очи.
Ген, который отвечает только за окрас глаз, расположен в 15 хромосоме и носит название HERC2, второй ген - EYCL 1 находится в 19 хромосоме. Первый ген несет информацию относительно карего и голубого цвета, второй - о зеленом и голубом.
Доминантным в аллели HERC2 является карий цвет, в аллели EYCL 1 - зеленый цвет, а голубые глаза наследуются при наличии рецессивного признака в двух генах. В генетике принято обозначать доминанту заглавной буквой латинского алфавита, рецессивный признак – это строчная буква. Если в гене встречаются заглавные и строчные буквы - организм по этому признаку является гетерозиготным и у него проявляется доминирующий окрас, а скрытый рецессивный признак может унаследовать ребенок. Проявится у малыша «подавленный» признак при наследовании абсолютной рецессивной аллели от двух родителей. То есть у кареглазых гетерозиготных родителей вполне может родиться голубоглазый ребенок или с зелеными глазами .
Используя латинские буквы, карий цвет глаз, который определяется геном HERC2, можно обозначить AA или Aa, голубым глазам соответствует набор аа. При наследовании признака ребенку передается по одной букве от каждого родителя. Таким образом, если у папы гомозиготный признак карих глаз, а мама голубоглазая, то расчеты выглядят так: AA+aa=Aa, Aa, Aa, Aa, т.е. у ребенка получиться может только набор Aa, который проявляется по доминанте, т.е. глаза будут карие. Но если папа гетерозиготный и имеет набор Aa, а мама голубоглазая - формула выглядит: Aa+aa=Aa, Aa, aa,aa, т.е. имеется вероятность в 50%, что ребенок у голубоглазой мамы будет с такими же глазами. У голубоглазых родителей формула наследования глаз выглядит: aa+aa=aa ,aa, aa, aa, в этом случае малыш наследует только рецессивную аллель aa, т.е. цвет его глаз будет голубым.
В аллели EYCL 1 признак окраса глаз наследуется таким же образом, как в гене HERC2, но только буква A обозначает зеленый цвет. Природой устроено так, что имеющийся доминантный признак карих глаз в гене HERC2 «побеждает» присутствующий зеленый признак в гене EYCL 1.
Таким образом, ребенок всегда наследует карий цвет глаз, если один из родителей имеет гомозиготный доминантный набор AA в гене HERC2. Если же родитель с карими глазами передает ребенку рецессивный ген а, т.е. признак голубых глаз, то окрас очей определяет наличие зеленого доминантного признака в гене EYCL 1. В случаях, когда родитель, обладающий зелеными глазами, не передает доминантный признак A, а «дарит» рецессивный аллель а – ребенок рождается с голубыми глазами .
Так как цвет глаз определяют два гена, его оттенки получаются от наличия непроявившихся признаков. Если у ребенка генетический набор AA в аллели HERC2 – в этом случае глаза будут темно карими. Наличие в гене HERC2 признака коричневых глаз по типу Aa, а в гене EYCL 1 рецессивного признака aa, обусловливает светло карие глаза. Гомозиготный признак зеленных глаз AA в локусе EYCL 1 определяет более насыщенный цвет, чем гетерозиготный набор Aa.
Мне не нужно говорить вам, что большинство признаков имеет более сложный характер наследования, чем в опытах Менделя. В исследованиях Менделя признаки относились к одному из двух классов и не наблюдалось неполного доминирования у гетерозигот. С другой стороны, Гальтон, изучая характер наследования таких признаков, как рост и умственные способности человека, обнаружил, что любой признак, который проявляется в популяции в виде нормального (колоколообразного) распределения, должен контролироваться более чем одной аллельной парой.
Рассмотрим наследование цвета глаз человека. Цвет глаз определяется количеством пигмента, названного меланином, который находится в радужной оболочке глаза. Карие глаза имеют больше пигмента, чем голубые. Количество пигмента определяется несколькими генами, контролирующими его образование. В настоящее время известно три гена, которые контролируют цвет глаз у человека. Два из них находятся в 15-й паре хромосом и один найден в 19-й паре. Ген bey2, находящийся в 15-й хромосоме, имеет аллели, ответственные за карие и голубые глаза. Ген, расположенный в 19-й хромосоме (gey-ген), имеет аллели, ответственные за голубые и зеленые глаза. Третий ген (bey1), расположенный в 15-й хромосоме, определяет карие глаза.
Генетики считают, что ген bеу2 имеет два аллеля, которые определяют карий и голубой цвет глаз. Аллель, определяющий карий цвет глаз, всегда доминантный, а аллель, определяющий голубой цвет глаз, - рецессивный. Ген gey также имеет два аллеля, которые определяют зеленый и голубой цвет глаз. Аллель, определяющий зеленый цвет глаз, доминантен по отношению к аллелю, определяющему голубой цвет глаз, но рецессивен по отношению к аллелю, определяющему карий цвет глаз. Это означает, что существует порядок доминирования между этими генами (табл. 4.1). Если человек несет аллель, определяющий карий цвет глаз в 15-й хромосоме, и все другие аллели определяют голубой или зеленый цвет глаз, то человек будет иметь карие глаза. Если человек имеет аллель, определяющий зеленый цвет глаз и располагающийся в 19-й хромосоме, а все остальные аллели определяют голубой цвет, то цвет глаз будет зеленым. Голубой цвет глаз проявляется только в том случае, когда человек несет только аллели, ответственные за голубой цвет. Характер наследования серого и светло-коричневого цвета глаз, а также факторов, обеспечивающих многочисленные оттенки коричневого, голубого, зеленого и серого цвета глаз, остается невыясненным до настоящего времени.
Становится очевидным, что гены взаимодействуют друг с другом очень сложным образом. Поэтому, когда футуристы среди нас полагают, что вы сможете создать совершенного человека, основываясь лишь на знаниях генетического кода, относитесь к этому скептически.