年5月28日，科学研究中心的圈养棕色大熊猫七仔
大熊猫有着惊人的色彩，是一个一眼就能认出来的物种。
然而，少数非黑白的大熊猫确实存在。这些有着棕色和白色皮毛的雄伟生物栖息在中国的一座山脉中。而现在，根据一项新的研究，科学家们可能已经解开了大熊猫极其罕见的不同寻常的皮毛之谜。
这项研究包括对野生和圈养的多只大熊猫的基因进行研究，结果表明，棕色和白色皮毛的大熊猫是自然变异的结果，而不是种群减少时近亲繁殖的标志。
科学上已知的第一只棕色熊猫是一只名叫丹丹的雌性熊猫。年3月，一名当地护林员在陕西省秦岭县佛坪县发现了这只生病的熊。这只熊猫一直被圈养，直到年去世。
自从几十年前丹丹被发现以来，已经有11起目击报告通过官方新闻来源或与最新研究作者分享的个人账户被记录下来，该研究于3月4日发表在《美国国家科学院院刊》上。
“棕熊猫的反复出现意味着这种特征可能是遗传的。然而，到目前为止，棕色和白色皮毛的遗传基础仍然不清楚，”作者写道。
北京中国科学院动物研究所野生动物生态学和保护生物学教授、资深作者魏福文博士说，更好地了解这种独特的颜色，可以为人工饲养棕白相间的大熊猫提供信息。根据国际自然保护联盟濒危物种红色名录，大熊猫作为一个物种的地位是脆弱的。
年3月，中国秦岭的一只野生大熊猫凝视着镜头
熊猫家谱
为了了解这一特征背后的原因，研究人员研究了年从汉中佛坪国家自然保护区救出的幼年雄性棕色熊猫七仔。他是目前唯一一只圈养的棕色熊猫。
当在显微镜下与三只黑白大熊猫的毛发样本进行比较时，七仔的棕色皮毛的黑素体更少、更小，黑素体是哺乳动物负责皮肤和毛发色素的细胞中发现的微小结构。更重要的是，研究小组发现，黑素体的形状更可能是不规则的。
然后，研究人员收集了七仔的基因信息，并拼凑出了他的家谱。在自然保护区收集的新鲜粪便揭示了他的野生母亲的身份，这是一只黑白相间的雌性熊猫，戴着跟踪项圈，被称为“妞妞儿”。
研究人员还发现了七仔的儿子，一只黑白相间的圈养大熊猫，于年出生。(研究小组后来通过研究更广泛的大熊猫种群的遗传学，确定了七仔的父亲喜月，这是一只野生但有迹可寻的黑白大熊猫。)
来源网络
科学家们研究了七仔家族成员的遗传信息，并将其与来自秦岭的12只黑白大熊猫和来自中国其他地区的17只黑白大熊猫的遗传信息进行了比较，这些信息来自粪便和血液样本。
虽然七仔的直系亲属都没有棕色皮毛，但研究人员能够证明，七仔的父母和儿子都有一个名为Bace2的隐性基因，而七仔有两个拷贝。
一个人的基因可以携带隐性特征，比如人类的蓝眼睛或红头发，而不会表现为身体特征。父母双方都必须拥有一份基因变异的拷贝，并将其传递下去，才能使这种特征出现在后代身上，就像七仔一样。
基因分析解决了一个谜
多亏了对在乙醇中储存了20多年的组织样本的分析，科学家们还能够对丹丹的基因组进行测序，丹丹是已知的第一只棕色熊猫。研究人员发现，丹丹也有同样的隐性性状。
随后，科学家们对只黑白大熊猫进行了更广泛的分析，以证实致病基因是Bace2。导致棕色皮毛的突变只出现在来自陕西秦岭的两只大熊猫身上，而不是中国大多数大熊猫生活的四川省。
为了证实这一发现，科学家们使用CRISPR-Cas9基因编辑工具删除了他们在78只实验小鼠中发现的导致Bace2基因突变的基因序列。这种变化减少了老鼠体内黑素体的数量和大小。
“基因敲除小鼠的毛色是浅棕色，”魏教授说，他也是江西省南昌市江西农业大学的校长。
“这证明这种缺失有可能改变老鼠的皮毛颜色，因为色素沉着途径在哺乳动物中相对保守(共享)。因此，这种突变很可能会影响棕色熊猫的皮毛颜色。”
自然变异vs.近亲繁殖
目前还不清楚是什么导致了基因突变。魏说，这必须与秦岭的特定环境有关，秦岭的气候与四川不同。他说，基因突变似乎并不像以前怀疑的那样是近亲繁殖的结果。
“这更可能是自然变异的结果，而不是近亲繁殖的结果。我们的亲属关系分析表明，七仔的父母并不是近亲。”
荷兰特温特大学(UniversityofTwente)自然资源系副教授王铁军(TiejunWang)说，这种独特的颜色似乎不是近亲繁殖的结果，这是个好消息。研究棕色熊猫的王并没有参与这项研究。
“对于那些关心这个物种的人来说，这是一个积极的发展，”王说，他说他在山区做了10年的野外护林员。
王说，他称赞该团队“为阐明这一科学问题所做的巨大努力”。