Как определяется цвет волос и глаз?
Вы когда-нибудь задумывались, почему у одних людей глаза синие, у других — карие, а волосы могут быть совершенно разных оттенков? Цвет нашей радужки и локонов — это результат взаимодействия наследственности и мутаций. Разберёмся, какие гены отвечают за эти признаки и как они влияют на внешность.
Вы когда-нибудь задумывались, почему у одних людей глаза синие, у других — карие, а волосы могут быть совершенно разных оттенков? Цвет нашей радужки и локонов — это результат взаимодействия наследственности и мутаций. Разберёмся, какие гены отвечают за эти признаки и как они влияют на внешность.
За формирование цвета волос и глаз отвечает пигмент меланин, который передаётся нам генетически. Он вырабатывается в специальных клетках — меланоцитах, расположенных в волосяных луковицах и радужной оболочке глаза. В зависимости от того, какой уровень пигмента и какой его тип мы унаследовали, образуется светлый или тёмный цвет волос. Существует всего два основных вида меланина: феомеланин придаёт жёлто-красный оттенок, а эумеланин — чёрно-коричневый. Соответственно, чем больше концентрация первого, тем более рыжим будет оттенок волос, и чем больше второго, тем он темнее. Светлый цвет волос и глаз получается, когда пигмента в организме недостаточно или он распределился неравномерно.
За формирование цвета волос и глаз отвечает пигмент меланин, который передаётся нам генетически. Он вырабатывается в специальных клетках — меланоцитах, расположенных в волосяных луковицах и радужной оболочке глаза. В зависимости от того, какой уровень пигмента и какой его тип мы унаследовали, образуется светлый или тёмный цвет волос. Существует всего два основных вида меланина: феомеланин придаёт жёлто-красный оттенок, а эумеланин — чёрно-коричневый. Соответственно, чем больше концентрация первого, тем более рыжим будет оттенок волос, и чем больше второго, тем он темнее. Светлый цвет волос и глаз получается, когда пигмента в организме недостаточно или он распределился неравномерно.
Помимо самого природного красителя на цвет глаз влияет его количество и расположение. Чем больше меланина находится в переднем слое радужной оболочки, тем темнее будет оттенок. Например, при избытке эумеланина глаза становятся карими или даже чёрными. Если же человек унаследовал меньше пигмента, особенно в переднем слое радужки, глаза будут голубыми или серыми.
Помимо самого природного красителя на цвет глаз влияет его количество и расположение. Чем больше меланина находится в переднем слое радужной оболочки, тем темнее будет оттенок. Например, при избытке эумеланина глаза становятся карими или даже чёрными. Если же человек унаследовал меньше пигмента, особенно в переднем слое радужки, глаза будут голубыми или серыми.
Это происходит потому, что в радужке нет синего пигмента, и из-за его малого количества свет просто рассеивается. В итоге мы видим голубой оттенок как оптическую иллюзию. Зелёный цвет глаз — это результат умеренного количества феомеланина и небольшого содержания эумеланина, а также особого рассеивания лучей.
Это происходит потому, что в радужке нет синего пигмента, и из-за его малого количества свет просто рассеивается. В итоге мы видим голубой оттенок как оптическую иллюзию. Зелёный цвет глаз — это результат умеренного количества феомеланина и небольшого содержания эумеланина, а также особого рассеивания лучей.

Механизмы образования пигментов 

Мы разобрались, как красящие вещества влияют на цвет наших глаз и волос, но как они образуются?
Мы разобрались, как красящие вещества влияют на цвет наших глаз и волос, но как они образуются?
Всё начинается с аминокислоты под названием тирозин, своеобразного «строительного кирпичика» для белков, который формируется в клетках эпидермиса — верхнего слоя кожи. Затем специальные белки — ферменты — берут аминокислоту и превращают её в разные виды меланина, о которых мы уже говорили. Активность этих белков и определяет, какой тип пигмента и в каком количестве будет произведён. А после этого гены управляют распределением меланина, определяя, в каком количестве он будет накапливаться в волосах, коже и радужной оболочке глаза.
Всё начинается с аминокислоты под названием тирозин, своеобразного «строительного кирпичика» для белков, который формируется в клетках эпидермиса — верхнего слоя кожи. Затем специальные белки — ферменты — берут аминокислоту и превращают её в разные виды меланина, о которых мы уже говорили. Активность этих белков и определяет, какой тип пигмента и в каком количестве будет произведён. А после этого гены управляют распределением меланина, определяя, в каком количестве он будет накапливаться в волосах, коже и радужной оболочке глаза.

А как именно гены принимают участие в формировании цвета волос и глаз?

Вся наша жизнь записана в тонкой и длинной нити — ДНК, молекуле, в которой закодирована наследственная информация каждого из нас. Свёрнутая в 46 хромосом, она находится в ядре каждой клетки и содержит от 50 до 100 тысяч генов, которые мы наследуем от родителей. За цвет глаз отвечает не один, а целая их группа, основной из которых — ген OCA2, расположенный в 15-й хромосоме. Его называют ключевым,  поскольку именно он контролирует количество наследуемого пигмента и его типа, который, в свою очередь, зависит от доминантных и рецессивных комбинаций наших родителей. Сильные признаки, как правило, всегда «побеждают» и проявляют себя, соответственно отвечают за «тёмную» окраску, а слабые — подавляются ими и формируют «светлые» оттенки.
Вся наша жизнь записана в тонкой и длинной нити — ДНК, молекуле, в которой закодирована наследственная информация каждого из нас. Свёрнутая в 46 хромосом, она находится в ядре каждой клетки и содержит от 50 до 100 тысяч генов, которые мы наследуем от родителей. За цвет глаз отвечает не один, а целая их группа, основной из которых — ген OCA2, расположенный в 15-й хромосоме. Его называют ключевым,  поскольку именно он контролирует количество наследуемого пигмента и его типа, который, в свою очередь, зависит от доминантных и рецессивных комбинаций наших родителей. Сильные признаки, как правило, всегда «побеждают» и проявляют себя, соответственно отвечают за «тёмную» окраску, а слабые — подавляются ими и формируют «светлые» оттенки.
Например, если оба родителя кареглазые, то цвет глаз ребёнка, скорее всего, будет таким же. Если один из них голубоглазый, а другой тёмноглазый, то малыш может унаследовать либо коричневый, либо голубой цвет с вероятностью в 50%. А если оба в паре имеют либо голубой, либо зелёный оттенок радужки, карих глаз у него точно не будет, так как оба гена рецессивные.
Например, если оба родителя кареглазые, то цвет глаз ребёнка, скорее всего, будет таким же. Если один из них голубоглазый, а другой тёмноглазый, то малыш может унаследовать либо коричневый, либо голубой цвет с вероятностью в 50%. А если оба в паре имеют либо голубой, либо зелёный оттенок радужки, карих глаз у него точно не будет, так как оба гена рецессивные.
Наследование цвета волос также контролируется несколькими участками ДНК, которые взаимодействуют друг с другом, определяя итоговый оттенок.
Наследование цвета волос также контролируется несколькими участками ДНК, которые взаимодействуют друг с другом, определяя итоговый оттенок.
Нередки случаи, когда происходят мутации цвета глаз. Одна из самых распространённых — гетерохромия, при которой радужки имеют разный цвет или одна из них отличается от другой. Такая мутация может быть генетической или приобретённой в результате травмы и некоторых заболеваний. Обычно меланин распределяется в наших глазах равномерно, но при гетерохромии этот принцип нарушен. В одной из радужных оболочек или на её определённом участке происходит повышенная концентрация того или иного пигмента, поэтому они могут быть одновременно двух цветов.
Нередки случаи, когда происходят мутации цвета глаз. Одна из самых распространённых — гетерохромия, при которой радужки имеют разный цвет или одна из них отличается от другой. Такая мутация может быть генетической или приобретённой в результате травмы и некоторых заболеваний. Обычно меланин распределяется в наших глазах равномерно, но при гетерохромии этот принцип нарушен. В одной из радужных оболочек или на её определённом участке происходит повышенная концентрация того или иного пигмента, поэтому они могут быть одновременно двух цветов.
В зависимости от окраски выделяют 3 типа мутации:
1. Полная гетерохромия — когда один глаз, например, голубой, а другой — карий. Это наиболее заметная форма.
2. Частичная или секторная гетерохромия — одна часть глаза окрашена в один цвет, а другая часть — во второй. Это может выглядеть как пятно другого цвета на радужке.
3. Центральная гетерохромия — когда на радужке вокруг зрачка появляются круги разного оттенка. 

Как окружающая среда может влиять на цвет волос и глаз?

Наибольшее влияние на пигмент оказывает ультрафиолетовое излучение. Под его действием меланин окисляется, повреждается, изменяется и становится светлее. Это может привести к появлению выгоревших прядей волос летом или их осветлению со временем. 
Наибольшее влияние на пигмент оказывает ультрафиолетовое излучение. Под его действием меланин окисляется, повреждается, изменяется и становится светлее. Это может привести к появлению выгоревших прядей волос летом или их осветлению со временем. 
То же можно заметить и у глаз: под воздействием солнечного света их цвет может казаться ярче, хотя эти изменения обычно незначительны и временны.
То же можно заметить и у глаз: под воздействием солнечного света их цвет может казаться ярче, хотя эти изменения обычно незначительны и временны.
Влияние на цвет глаз оказывает и наше настроение, но в этом случае изменение не сильно заметно. Это происходит, потому что радужная оболочка содержит гладкие мышцы, и в зависимости от внешних факторов, например, сильных эмоций, стресса или изменений освещения, она может сжиматься или расширяться. Тогда цвет может казаться темнее, потому что будет видна меньшая часть радужки, или светлее из-за изменения угла отражения света. Это не изменение пигмента, а оптический эффект.
Влияние на цвет глаз оказывает и наше настроение, но в этом случае изменение не сильно заметно. Это происходит, потому что радужная оболочка содержит гладкие мышцы, и в зависимости от внешних факторов, например, сильных эмоций, стресса или изменений освещения, она может сжиматься или расширяться. Тогда цвет может казаться темнее, потому что будет видна меньшая часть радужки, или светлее из-за изменения угла отражения света. Это не изменение пигмента, а оптический эффект.
Ещё один фактор — старость. С возрастом меланин в волосах вырабатывается реже. Из-за этого пигмент разрушается, и вместо природного цвета, появляются седые волосы. В случае с глазами изменения менее выражены, но у некоторых людей с возрастом радужка может немного светлеть или приобретать более тусклый оттенок.
Ещё один фактор — старость. С возрастом меланин в волосах вырабатывается реже. Из-за этого пигмент разрушается, и вместо природного цвета, появляются седые волосы. В случае с глазами изменения менее выражены, но у некоторых людей с возрастом радужка может немного светлеть или приобретать более тусклый оттенок.
Теперь вы знаете, что ваша внешность — это результат работы огромного количества генов, пигментов и даже оптических иллюзий. Так что в следующий раз, взглянув в зеркало, улыбнитесь, ведь вы уникальны!
Теперь вы знаете, что ваша внешность — это результат работы огромного количества генов, пигментов и даже оптических иллюзий. Так что в следующий раз, взглянув в зеркало, улыбнитесь, ведь вы уникальны!
Над материалом работала
Таисия Зиминова

Ещё несколько крутых материалов