какое сочетание генов дает черепаховую окраску у кошек
Разгадана загадка черепахового окраса кошачьих
Описана пара генов, которые отвечают у кошек за разные варианты окраса, — от пятнистого до черепахового
Учёные из Стэнфордского университета (США) сообщают, что им удалось разгадать загадку черепаховой масти кошек. Впрочем, точнее будет сказать, что загадка тут не столько в самой окраске, сколько в том, что она не единственная: есть кошки полосатые, есть пятнистые, а есть черепаховые. И можно представить, как черепаховая масть получается из полосатой: когда полосы начинают разбухать и расползаться, образуя цветовые пятна и завихрения. Между прочим, такие вариации в расцветке присущи не только домашним, но и диким кошкам. Среди гепардов встречаются особи, у которых привычная пятнистая окраска будто даёт сбой: пятна сливаются и словно плывут по шкуре животного. Какое-то время таких отчасти черепаховых гепардов считали другим видом.
Авторы статьи нашли ответ на этот вопрос в весьма неожиданном месте — приюте для бездомных кошек, пойманных социальными службами штата Калифорния и ожидающих стерилизации.
Как объясняют ученые, рисунок на шкуре у одичавших кошек и их домашних сородичей не является случайным — как правило, потомство наследует тигровые полоски или леопардовые пятна от родителей. Грегори Барш (Gregory Barsh) и его коллеги попытались найти генетические корни окраски, собрав образцы тканей кожи у 58 пятнистых и 19 полосатых кошек и сравнив их геномы.
Зоологи также сравнили геномы гепардов с обычными пятнами на шкуре с обладателями необычных пятен. В результате в руках исследователей оказался малоизвестный ген, который назвали Taqpep — он кодирует фермент протеазу, расщепляющую другие белки. Оказалось, что черепаховый окрас сопровождается мутациями в обеих копиях гена. Если же хотя бы одна из них мутациями не затронута, у животного сохраняется обычная пятнистая окраска.
Однако всё оказалось не так просто. Taqpep в равной степени был активен как на тёмных, так и на светлых участках шкуры. Тогда на сцену вышел другой ген, Edn3, который работал только у основания тёмных шерстинок. Чтобы понять, как эти два гена взаимодействуют, исследователи обратились к эмбриональному развитию обычной кошки. Выяснилось, что уровень белка Taqpep постоянно возрастает в плоде в течение всего срока беременности. Edn3 же включается только к 7-й неделе, когда начинается рост волос. Taqpep создаёт схему, рисунок, который потом будет раскрашен с помощью Edn3. Рисунок, созданный Taqpep, в течение жизни уже не меняется: у кошек с возрастом число пятен и полос не увеличивается и не уменьшается — в отличие, скажем, от амфибий или некоторых рыб.
«До сих пор никому не удавалось объяснить с точки зрения биологии, откуда берутся пятна на шкуре гепардов, полоски тигров, зебр или даже рисунки на теле обычных домашних кошек. Клетки темных полосок каким-то непостижимым образом знают, что они должны быть черными и помнят об этом на протяжении всей жизни кошки. Нас заинтересовало, что же происходит на границе между светлыми и темными участками и почему пятна и полоски растут вместе с животным», — заявил руководитель группы биологов Грегори Барш (Gregory Barsh).
По мнению учёных, эти гены и мутации в них полностью определяют характер окраски. В связи с этим возникает следующий вопрос. Вариации в окрасе у диких кошек, пусть и не слишком часто, но случаются. Считается, что классический окрас того же гепарда помогает ему скрывать свое присутствие, прятаться от жертвы. Почему тогда эволюция не избавилась от тех вариантов расцветки, которые делают животное более заметным?
Однако роль Taqpep не сводится к рисованию узоров на шкуре. Он относится к классу генов, участвующих в управлении иммунитетом, кодирующих рецепторы, от которых зависит обнаружение вирусов в клетке. Возможно, мутации, которые сопровождаются вариациями в окрасе, помогают животным справляться с инфекцией. В этом случае риск быть обнаруженным на охоте компенсируется, так сказать, крепким здоровьем.
В своей следующей работе Барш и его коллеги планируют изучить, почему мутации в Taqpep не влияют на окраску некоторых крупных кошек, в том числе львов и пум.
Гепарды с двумя вариантами расцветки — обычной и «почти черепаховой» (фото авторов исследования)
Мутация в гене Taqpep превращает полоски на теле кошек в «леопардовые» пятна (Фото: Helmi Flick)
Черепаховый окрас кошки
Сложно придумать более причудливую шубку для кошек, чем шкурка с черепаховым окрасом. Это интересное сочетание из трех цветов можно встретить как на обычных, так и на породистых животных. Черепаховый окрас уникален. Невозможно найти двух животных, пятна на шерсти которых были бы расположены одинаково. Несмотря на это, у кошек-черепашек все же можно выделить несколько общих, присущих только им, характеристик.
Описание окраса
При этой расцветке шерсти по всему телу животного видны яркие пятна двух цветов: чаще всего рыжего и черного. Оба они также обязательно присутствуют на лапках кошки. Если внимательно посмотреть на фото черепашек, вы можете увидеть яркий треугольник на мордочке животного – это флейм, еще один признак черепахового окраса.
Разноцветной обычно бывает не только шерсть, но и кожа животного. Благодаря этому, черепашкой может быть даже бесшерстный сфинкс. Также, вместе с необычной шубкой, могут встречаться глаза двух цветов.
Разновидности
Несмотря на разнообразие узоров, черепаховый окрас разделили на несколько общих видов: по форме, размеру и цветам пятен. К примеру, заводчики кошек-черепах условно делят их на два вида:
Официально же окрас делится на два больших вида: наполненный и разбавленный.
Наполненный черепаховый окрас
Наполненный или полный черепаховый окрас очень красиво смотрится на домашних любимцах. Обычно это сочетание черного и красного или рыжего цветов на белом фоне. При этом у кошек обычно яркие оранжевые, медные или желтые радужки глаз.
Приметы говорят, что такие кошки приносят счастье. На их шерсти ярко выражены черные и красные цвета, а некоторые красные пятна могут быть значительно светлее остальных. Это создает иллюзию, что цвет на шубке кошечки еще больше.
Рыжие и коричневые пятна на шерсти создают узор, действительно напоминающий цвет молочной шоколадки. Пятна распределены обычно равномерно и не отличаются по насыщенности цвета.
Этот окрас шерсти не признается породными стандартами, хотя на самом деле кошки с ним очень красивы. Он отличается от предыдущего окраса насыщенностью коричневого цвета. Это уникальное сочетание красновато-рыжего и светло-коричневого цветов.
Разбавленный черепаховый окрас
Разбавленные черепашки менее яркие и насыщенные. В их шерсти всегда присутствует кремовый цвет, а глаза у этих милых бестий могут быть зелеными. Разбавленный черепаховый окрас также делится на три вида.
Кошки с этой шубкой действительно редки и востребованы. Благодаря сочетанию кремового и голубого (больше серого) цвета смотрится такой окрас очень нежно и красиво.
Вряд ли вы видели что-то милее, чем котенок с лиловой и кремовой шерсткой. Особенно, если этот котенок из длинношерстных пород. Это милое создания невозможно не любить.
В этом окрасе удачно сочетается кремовый и светло-песочный цвет, который также известен как “олененок”. К сожалению, этот цвет не признается породными стандартами, но это не делает его менее интересным и приятным глазу.
Генетика черепаховой расцветки
Отдельной особенностью черепахового окраса считается то, что он почти никогда не передается котам. В основном такой шубкой могут похвастаться только кошки. Это обусловлено генотипом, при котором только в Х хромосоме могут переноситься цвета шерсти.
Бывают исключения: для того, чтобы у кота была черепаховая шерсть, в его ДНК-наборе должна быть необычная хромосомная аномалия. У таких животных три хромосомы – ХХУ. Обычно эти коты не дают потомства, но исключение есть даже тут.
В 2014 году в Германии родился необычный трехцветный и очень даже плодовитый мейн-кун, которого назвали Мезомикс. Его хромосомный набор (ХУХУ) еще более необычен, из-за чего ученые называют его котом-химерой.
Породы
Трехцветные шубки присущи очень многим породам. И даже обычные дворовые кошки часто могут похвастаться необычной шубкой. Среди домашних пород чаще всего черепашек можно встретить среди:
Благодаря генам трехцветный окрас может возникнуть практически у любой кошки, независимо от ее породы. Но стандарты некоторых пород настолько строгие, что иногда такой окрас не является допустимым. Кроме этого часто ограничивают и различные вариации с черепаховым окрасом.
К примеру, у британской кошки могут быть глаза любого цвета, но подшерсток обязательно должен соответствовать основному цвету. Курильский бобтейл не должен иметь в шерсти разбавленные оттенки черного, а у невской маскарадной кошки обязательно должны быть голубые радужки глаз.
Приметы
Вокруг всего необычного строится множество мифов и легенд. Так и кошки, обладающие тремя цветами, не остались без внимания. Белый цвет шерсти символизирует чистоту, черный отгоняет негатив, а рыжий притягивает к владельцу кошки удачу. Также такие кошки обычно обладают игривым характером, благодаря чему их считают стражами дома.
В разных странах с ними связаны свои приметы. Так, в России, кошечек, приносящих удачу, часто называли помощниками домового и давали необычные имена. К примеру, всем известный кот по имени Баюн также был “черепашкой”. А в Японии вообще делают статуи трехцветных котов и ставят их в доме, чтобы те приносили деньги и удачу. Появлению всем известных манэки-нэко мы должны быть благодарны именно кошкам с черепаховым окрасом. Даже в арабских странах, где кошек чтут, считается, что именно эта необычная кошка спасает дом от многих бед и пожаров.
Вам решать, стоит ли обращать внимание на эти древние поверья. Достоверно известно только одно – коты с черепаховым окрасом очень красивы и радуют своих хозяев.
Какое сочетание генов дает черепаховую окраску у кошек
Черепаховый окрас (черепаховая кошка) формируется двумя группами красящих пигментов (черной и красной). Для каждой группы возможен вариативный спектральный набор оттенков, поэтому в результате скрещиваний селекционеры получают разнообразие нарядных комбинаций краски на шубках домашних любимцев.
Стандарт требований к кошкам торти
Кошки черепаховой масти должны иметь гармонично выглядящий окрас из цветных пятен, однородно распределенных по поверхности тела. Принятая у фелинологов классификация выделяет два типа распределения цветовых пятен:
Шерсть британской кошки короткой длины, плотная, мягкая на ощупь, чуть вздыбленная. Часто сравнивают с шерстяным ковриком. Цвет глаз у tortie насыщенный темно-золотистый или медный. Окраска кончика носа и подушечек лап может быть розовой, черной или смешанного розового с черным цвета.
Генетика кошек черепахового окраса
Генетическое наследование пола имеет двухкомпонентную структуру. Это необходимо для того, чтобы в потомстве сохранялась равная вероятность рождения как мужских, так и женских особей. У кошек, также как у любых двуполых биологических организмов, генетика пола определяется набором из двух хромосом. Молекулы получили название «Х» и «Y», так как по форме напоминают буквы латинского алфавита.
Женский генотип формируется из двух одинаковых хромосом ХХ. Особь мужского пола характеризуется набором из двух разных хромосом XY. По сравнению с хромосомой Х, у хромосомы Y не хватает одного фрагмента, поэтому у мужчин часть генов из хромосомы Х не будет иметь пары. Признаки, которые несут эти гены, будут отсутствовать у мужчин и проявятся только у женщин. Такие свойства называют «сцепленными с полом».
У кошек специфика окраски оказалась сцеплена с полом из-за гена О, отвечающего за содержание в волосяном покрове красящих пигментов. Оттенок волос определяется соотношением пигментов эумеланина и феомеланина. При преобладании феомеланина проявляются красно-оранжевые оттенки, с эумеланином связаны черные. Светлые тона означают пониженное содержание обоих пигментов.
Доминантный ген «О» отвечает за трансформацию эумеланина в феомеланин. Рецессивный аллель этого гена «о» не влияет на пигменты. Генотипы (BO, bO, b 1 O), дают оттенки, отличающиеся по степени насыщенности, но при сравнительном описании все объединяются в красный. Аналогичная ситуация характерна для группы кремовых оттенков (с геном мальтесианского осветления D или d).
Ген «О», будучи привязан к полу, для котов и кошек наследуется по-разному. У самцов возможны варианты «о» или «О», у самок – «ОО», «оо», «Оо». Последний вариант «Оо» и приводит к черепаховому окрасу. В клетках – производителях пигмента случайным образом активируется либо «О», либо «о». Первому случаю соответствует красноватая окраска волоса феомеланином, второму случаю – темная (либо осветленная голубая). Когда активация гена происходит быстро, на поверхности туловища проявляются однотонные «лоскуты», при более поздней выработке пигмента темные и красно-оранжевые волосы расположены мелкими кластерами.
Комбинация оттенков черепаховой масти может варьироваться: классический, шоколадный, корица, торти блю, лиловый, фавн. Самки с окраской торти наследуют этот признак от двух родителей (один из черной группы, другой – из красной), поэтому потомство несет в себе разнородный генетический материал. Заводчики высоко оценивают потенциал таких животных для развития породы и охотно берут их в питомники, чтобы выводить потомство с необыкновенными сочетаниями красок на шубках.
Рождаются ли коты черепаховой масти?
Генетика давно пришла к выводу, что кот-самец не может родиться с окраской «черепашка». Для появления котенка такой масти необходимо, чтобы у него в генотипе присутствовали два гена, регулирующие пигментацию: «О» и «о». Так как в Y – хромосоме в принципе отсутствуют фрагмент с этими генами, носитель мужского генотипа XY может получить только один из них (тот, который достанется из Х-хромосомы). Вот почему не бывает котов черепашьего окраса или рождаются редко, но все бесплодны.
Кот-мальчик, в отличие от девочки, может унаследовать от родителей только черный или только красно-оранжевый тон волосяного покрова, но не оба одновременно. А именно смешение тонов и служит «визиткой» кошки масти «черепашка».
Вариации окраса
Кошек – «черепах» их поклонники ценят за индивидуальность. Проявление красящего пигмента в отдельном волоске определяется только теорией вероятности, и для каждой кошки характерен только присущий неповторимый набор красочных пятен на шкурке. Классификатор основных типов окраса содержит порядка восьмидесяти вариаций. Посмотрим на базовые подвиды кошек черепаховой масти.
Британец bicolor tortie (калико)
Масть «черепашка» в сочетании с белым дает один из самых нарядных вариантов окрашивания кошачьей шерсти. Еще называется tri-color. Во многих культурах увидеть кошку такой масти считалось знаком удачи. С немецкого языка название расцветки переводится как «счастливый кот», в японских сказках такая кошка приносит счастье своим хозяевам, спасает корабли, попавшие в шторм.
У калико белоснежным цветом окрашено от половины до 30 процентов шерсти, остальная часть – сочетание красно-оранжевых и черных фрагментов. Такая пропорция характерна для любых биколорных британских кошек. Яркие окрашенные «лоскуты» у калико больше по площади, чем маленькие черные и красные кластеры у классических «черепах». Идеальным признаком принадлежности к породе является небольшое красноватое пятно на лбу. Общее число окрашенных кластеров не должно быть велико.
На шерсти кошки с мастью калико сочетаются три тона: темные краски плюс красноватые оттенки плюс белый.
Приведем кодировку британок калико с белым цветом (01 – Ван, 02 – Арлекин, 03 – классический Биколор):
Конкретная расцветка биколорных торти зависит не только от родителей, но и от теории вероятностей, определяющей, какой именно пигмент получит данный конкретный волосок. Нет единственной схемы для получения конкретного рисунка, природа ставит эксперимент с расцветками, создавая каждый раз экземпляры с неповторимым сочетанием красок. Заводчики животных тоже постоянно экспериментируют для получения новых вариантов биколорных калико.
Трехцветный табби (торби)
Если в рисунке на шерсти присутствует набор пигментных пятен в виде линий, пятнышек или полос, такой окрас называется табби. Аналогичная окраска присуща диким кошкам, использующим масть для маскировки в зарослях густой травы. Специалисты фелинологи связывают «тату» на шерсти кошки с наличием генов от диких родственников.
Все разновидности кошачьих мастей могут сочетаться с рисунчатым окрасом. Сочетание табби с мастью «черепашка» дает разновидность окраса, которая называется торби.
Формула этой масти: темные оттенки + красные тона (натуральные или кремовые) + рисунок. При этом строгие требования, предъявляемые по каждому из стандартов, должны соблюдаться. Рисунок «табби» должен быть четко выражен, включая литеру «М» на лбу, ожерелье на шее, полосатые лапы и колечки на хвосте. Включение красных (кремовых) красок в виде некрупных пятен без четких границ должно быть распределено однородно по поверхности туловища.
Посчитав все возможные модификации основных тонов красного (или кремового) с черным (а также голубым, коричным или фавн), при учете трех основных вариантов рисунка табби (мрамор, макрель или пятнистый), получим внушительный список вариаций.
Проанализируем подробнее сочетание: торти + табби + биколор. Для торти характерна целиком прокрашенная шерсть и сочетание темного и красного во всех возможных вариациях красок. Табби демонстрирует комплекс заданных фрагментов рисунка (кольца по хвосту и лапкам, колье на шее, буковка «М» между глаз). Биколор требует строгого соблюдения пропорций между белым и цветным (окрашена должна быть от половины до двух третей поверхности шубки).
Таблица основных подвидов торби с учетом рисунка табби (22 – мрамор, 23 – полоски, 24 – пятнистость):
Котёнок наследует ген торби от родителей. Наиболее высоки шансы на успех, когда папа и мама имеют окрас из разных групп: один с темной шерстью (блю, корица, фавн, шоколад), другой – с красноватой. В течение первого года жизни окраска малыша меняется, особенно у более светлых тонов. Когда животному исполнится год, шкурка принимает законченный вид.
Торбико (черепашка + табби + белый)
Это сочетание встречается достаточно редко. На шкурке животного, отнесенного к торбико, должны присутствовать: темный тон + оттенок красно-оранжевого + рисунок в виде полос, линий или пятнышек + белые пятна в разной пропорции (ван 01, арлекин 02, биколор 03). Основные подвиды:
Котята британских короткошерстных торбико должны нести в крови гены табби и биколор, разведение требует кропотливой селекционной работы. Классическую торти вывести гораздо проще, нужно лишь сформировать родительскую пару из животных темного и красноватого окрасов.
Торти пойнт
Этот редкий окрас получается на основе трехцветного с добавлением генов, ответственных за расцветку колор-пойнт (цветовая точка). Лапки, хвост и морда у колор-пойнтов темнее, чем основная поверхность туловища. Такая раскраска, характерная для сиамских котов, требует наличия специального колор-пойнтового гена. Чтобы окрас проявился у котенка, такую масть должны иметь оба родителя.
Конечности и мордочки у британских торти-пойнт окрашены в характерную для черепах двухцветную мозаику, а основная часть тела покрыта светлой шерстью. По стандартам окраса не допускается чрезмерно больших и четко обрисованных лоскутов шерсти с темным или красноватым тоном.
Итак: темный тон + красноватый тон + пойнт = торти пойнт. Комбинация генов дает следующие подвиды торти-пойнт:
Котенок торти-пойнт получается от скрещивания папы колор-пойнт и мамы торти. Вероятность получить приплод именно с этой окраской невысокая, поэтому торти-пойнт – редкая и ценная раскраска.
Дымчатый торти
Дымчатой окраской называется неравномерно прокрашенная шерсть с серебряным подшерстком, виднеющимся сквозь верхний слой волос, как сквозь дымку. У большинства животных пигментация отсутствует примерно на одну треть длины волос. Шерсть у британцев плотная, подшерсток становится виден, только если масть раздвинуть.
При взгляде на животное этой масти краски на шкурке кажутся немного растушеванными, нерезкими. Границы между разноцветными «лоскутками» шерсти сглаживаются, перестают выглядеть резко очерченными. Это эффект «дымного» подшерстка.
Классификатор дымчатых окрасов:
Классические трехцветные окрасы британских короткошерстных кошек
Расцветка котят менее яркая, чем у взрослых кошек. Формирование окраса завершается по достижении кошкой годовалого возраста.
Малыши британцы наследуют расцветку от родителей, поэтому отец кот и британка мать у циннамон-красных черепашек окрашены в те же краски, либо являются носителями соответствующего генетического материала. Новорожденные котята характеризуются более светлыми оттенками шкурки, пигментация усиливается постепенно и достигает максимума насыщенности, когда животному исполнится год.
Потомство окраса BRI j получается только от родителей из разных цветовых групп. Цвет котенка меняется по мере взросления – шкурка становится более светлой или тяготеет к более насыщенным тонам. Более ценным считается светлый оттенок.
Для разведения этих котят необходимо образовать родительскую пару из представителей двух разных групп, поскольку голубой принадлежит к темным, а кремовый – к красно-оранжевым оттенкам.
Фавн-кремовые котята появляются только у отца с матерью, являющихся носителями данного признака.
Черепаховый окрас у кошек: чудо природы или генетическая мутация?
Черепаховый окрас – один из самых удивительных и необычных окрасов кошек. Черепаховый окрас является очень распространённым среди метисов, а также среди многих пород кошек он закреплён в стандарты. Вариации цветов полосок и пятен подобного окраса, а также их узоры на шерсти уникальны и неповторимы, так же, как и отпечатки пальцев у людей.
В зависимости от размеров, формы и локализации цветовых пятен, классифицируются различные виды черепаховых окрасов. Существует масса разновидностей окраса «калико» (преобладание белых пятен), редкий окрас «торби» (определенное сочетание пятен и полос), в то время как стандартный узор «табби» образуют только пятна. Природа удивительна в своём проявлении, она создала бесчисленное количество вариаций окрасов, которые официально не признаны породными стандартами.
Черепаховый окрас – все дело в генах
Интересный момент – происхождение черепахового окраса. Дело в том, что данный окрас присущ в основном особям женского пола, и связано это с особенностями набора хромосом самцов и самок. Тут следует пояснить тонкости генетических механизмов.
Гены, отвечающие за наследование того или иного цвета (аллели), могут находиться только на Х-хромосоме. Говоря простым языком, аллель включает в себя два гена – доминантный и рецессивный. Пример – доминантный ген, отвечающий за черный цвет (B) и подавляемый ген – шоколадный цвет (b), в таком случае одна аллель будет выглядеть как «B-b». Соответственно, комплект двух хромосом Х+Х у кошки — это возможность «разместить» одновременно те самые три цвета и более(а также их осветлённые варианты), что невозможно для самца с единственной Х-хромосомой.
Черепаховый окрас кошки породы Шотландская
Окрас «Калико» с преобладанием белого цвета
Утверждение, что черепаховых самцов не существует в природе – это миф
Коты с подобным окрасом – не редкость. Но в чем же секрет такого феномена? Объяснение кроется в присутствии добавочной Х-хромосоме в кариотипе самца.
Такая аномалия носит название синдром Клайнфельтера и обуславливается дефицитом гормона тестостерона. Такие коты бесплодны, физически и поведенчески могут быть схожи с самками, также возможно наличие крипторхизма. Эти животные в любом случае не являются производителями и в обязательном порядке подвергаются кастрации.
Стоит отметить, что и тут есть место исключениям и чудесным аномалиям. Генетиками и Фелинологами зафиксированы случаи появления котов-химер с черепаховым окрасом, чей хромосомный набор выглядит как XY/XY (наличие женской и мужской пары хромосом), в связи с чем у них сохраняется способность к размножению.
Кот-химера по имени Мезомикс
Самый известный случай подобного феномена зафиксирован в 2014 году в немецком питомнике мейн-кунов. Кот-химера по имени Мезомикс оказался очень плодовит и часто использовался в случках, что подарило огромную популярность всему питомнику.
Вот на такие чудеса способна природа и даже наше желание всё улучшить и подправить не способно сделать мир вокруг нас более удивительным, чем он есть на самом деле.
Медведева Ольга Николаевна
Ветеринарный врач филиала Университет
Сети ветеринарных клиник «Свой Доктор»