为什么黑白猫都是“上黑下白”?就不能反过来?

一位Twitter上的网友提出了这样一个问题:为啥黑白猫都是后背黑 , 肚皮白?后背白 , 肚皮黑的猫咋就没见过呢?
本铲屎官仔细一想 , 好像还真是这么回事 。 那这到底是为什么呢?要弄明白这个问题 , 首先要了解黑色毛发与白色毛发的区别 。
黑毛与白毛的区别
黑毛白毛最大的区别在于黑毛中含有大量的黑色素 , 形成的颗粒使得毛发可以呈现各种颜色 , 而白毛中并没有黑色素形成的颗粒 , 所以呈白色 。
那么问题来了 , 为什么黑色素的存在可以使毛发呈现各种颜色呢 , 不应该只是灰色和黑色吗?因为黑色素并不一定就是黑色的 。 实际上黑色素有两种 , 一种是真黑素 , 另一种是棕黑素 。 真黑素颗粒呈球形 , 吸收所有频率的可见光 , 所以呈黑色;棕黑素颗粒呈橄榄型 , 吸收可见光的能力不如前者 , 呈现棕色 。
那 , 黑色素的分布由啥决定呢?
黑色素颗粒的合成与分布很大程度上是由基因决定的 。 对猫来说 , 参与决定毛色的基因有很多对 , 猫的毛色也是各种各样 , 纯色、虎纹以及白斑都比较常见 , 我们今天重点说说白斑基因 。
白斑基因
白斑基因的表达会使得猫毛出现白色块状区域 。 任何颜色的猫 , 都有可能出现白斑 , 我们以黑猫为例 , 如果它没有白斑基因(ss) , 那么它会是纯黑色的;如果它有一个白斑基因(Ss) , 那么它身上有0%-50%的区域是白色的;如果它有两个白斑基因(SS) , 那么那么它身上有50%-100%的区域是白色的 。
为什么黑白猫都是“上黑下白”?就不能反过来?
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白斑基因对于毛色的影响|Messybeast.com,SarahHartwell
白斑基因对于面部毛色的影响
随着白斑基因表达程度的降低 , 猫的脸越来越黑 。 当白斑基因表达程度较高时 , 可能只有头顶有两块很小的黑色区域(图最左);当白斑基因表达程度较低时 , 可能只有下巴是白色的 , 其他地方都是黑色的(图最右) 。
为什么黑白猫都是“上黑下白”?就不能反过来?
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白斑基因对于猫面部毛色的影响|Messybeast.com,SarahHartwell
为什么有黑背白肚的猫 ,
却没有白背黑肚的猫?
在白斑基因的作用下 , 猫的体色呈现黑白色 , 黑色区域与白色区域的大小与基因表达程度有关系 。 那“上黑下白”是什么情况 , 为什么没有“上白下黑”的猫呢?
这就要从胚胎发育过程中的白斑形成说起了 。 在猫胚胎发育的过程中 , 白斑基因的表达对猫成黑素细胞(产生黑色素的皮肤细胞)有影响作用 , 进而对毛色分布产生影响 , 对其具体过程有三种理论 。
理论1
成黑素细胞由神经嵴开始向全身迁移|Messybeast.com,SarahHartwell
成黑素细胞发源于神经嵴(胚胎背侧) , 由此向全身迁移扩散 。 当皮肤完全形成时 , 扩散停止 , 有色素细胞的皮肤可以合成黑色素 , 长黑色毛发;成黑素细胞未扩散到的皮肤则无法合成黑色素 , 长白色毛发 。 由于猫的爪子、肚腩和胸部离神经嵴较远 , 色素细胞较难迁移到达 , 所以这些部位的毛色是白色 。
理论2
成黑素细胞由四肢开始凋亡 , 强度逐渐减弱|Messybeast.com,SarahHartwell
理论1中假设大部分区域没有黑色素 , 色素细胞是迁移而来 。 理论2刚好与之相反:假设全身都有成黑素细胞 , 随着胚胎的发育 , 这些细胞会由四肢到躯干进行凋亡(可以理解成“褪色”) , 凋亡的强度会越来越弱 , 所以靠近四肢的毛是白色的 , 猫的背部的毛是黑色的 。
理论3(新)
上面两个理论虽然可以在一定程度上解释猫“上黑下白”这一现象 , 但是其中的漏洞也显而易见 。