作者：源的天空

编辑：小柒

对于“毛发稀疏”的人类来说，衣服可以称得上是非常重要的存在了！它们不但可以帮人们保暖御寒，还能把自己打扮的“美美哒”。每当季节更替，我们都会换上应季的新装。

其实，对于一些小动物来说，“应季换装”也是例行之事。 有的“换装达人”甚至会让你觉得它们在冬夏两季完全不是同一只……

毛球们的夏装（下）和冬装（上）。岩雷鸟（A， Lagopus muta ）；雪兔（B， Lepus timidus ）；白鼬（C， Mustela erminea ）；北极狐（D， Vulpes lagopus ）。 图片来源：参考文献[2]

毛球为啥要换装？

大部分鸟类和哺乳类动物，为减少身体热量的丧失，进化出了“羽衣”或“毛衣“。但是由于许多地区环境温度的季节差异较大， 一身“衣服”是无法满足不同季节要求的， 因此很多“毛球”都掌握了“换装”技能。

有些“变装高手”不但能改变皮毛薄厚，甚至连颜色都更随季更替！这对于生活在高纬度地区的动物有着非常重要的意义（可不是为了要美美哒……）——让它们在多变的环境中更好得 伪装自己 。毕竟，穿着棕黄的夏装走在白茫茫的雪地中，对于捕食者或被捕食者来说，都太过“暴露”了。

白色的皮毛是在雪地最好的伪装—雪兔（ Lepus timidus ）图片来源：wikimedia

新衣服，慢慢穿

人类换衣服通常几分钟就可以搞定，但对动物来说，这个过程却要经历几个月。它们换装，可不像人类那样根据实时温度随时调整，而是更多取决于 日照长度（遵守光照周期 ）。每当秋天到来的时候，随着日照长度的缩短，换装动物的毛色便逐渐开始由深变浅。这样才不会因为某个倒春寒打乱正常的换装过程。

雪兔（A， Lepus timidus ），柳雷鸟（B， Lagopus lagopus ）和白鼬（C， Mustela erminea ）秋冬毛色变化过程。图片来源：修改自参考文献[2]

变装也不是两极分化

这些变装动物的换装行为通常和当地环境的变化保持同步，它们的冬装往往会随着降雪的多少，在地理上呈现由浅色过度到深色的梯度变化。这个原理其实很好理解，因为隐蔽需要，降雪较多的地区毛色较浅，降雪少的地区毛色较深。

降雪不同地区（多→少）伶鼬（ Mustela nivalis ）的冬装。图片来源：参考文献[2]

那么，按照这一理论，某种变装动物在同一地区的着装画风总应该是一致的吧？

“不走寻常路”的野兔

然而，总有那么些喜欢“打破常规”的选手，喜欢推翻人们好不容易发现的规律。比如，有一种叫 北美野兔 （ Lepus americanus ）的兔子，本来夏天的时候毛是棕黄色的，到了冬天便会换上雪白的冬装。然而近年来发现，在某些地方，这种兔子群体中的一小撮儿“异类”，即便到了冬天，依然穿着棕黄色的夏装！

为什么这种兔子在同一个地区能具备迥然不同的“着装 风格 ”呢？

“兄弟，你没看错，咱俩是一家人！” 北美野兔（ Lepus americanus ）。图片来源：参考文献[1]

因何“另类”？

美国蒙大拿大学的Matthew等研究人员对这一现象进行了仔细的研究 [1] ，他们发现，原来是这种野兔体内一种叫做 Agouti 的基因 在作怪，它可以通过表达一种 信号肽 （Agouti signalling peptide）来控制兔子的毛色。

到了秋天，一部分野兔个体的 Agouti 基因表达，抑制黑色素生成从而导致毛色变白。而另一部分个体的 Agouti 基因却一直“沉睡着”不表达，这些野兔的毛色便终年不变了。

北美野兔的“变装”机制。图片来源：修改自参考文献[1]

进一步的研究发现，冬季不换装兔子的 Agouti 基因与换装兔子相比确实发生了变化，但并不是基因突变导致的，而是发生了 基因渗入 （Introgression）现象。

这种基因渗入是指由于种间杂交，使本来属于某个物种的基因出现在另一个物种的基因库中，而改变了这个物种的性状。比如斑马和驴杂交后代的“半身斑纹”性状，就是一种“形象的”基因渗入结果。

有斑马条纹特征的“斑马驴”。图片来源：commons.wikimedia.org

因“祸”得福

那么，是谁的基因渗入到北美野兔群体中呢？

原来，在北美野兔生活的区域，还有另一种兔子—黑尾长耳大野兔（ Lepus californicus ），这种兔子不会在冬季变装。正是它的 Agouti 基因型“混入”了北美野兔的群体并让其失去了变装特性！

你也许会问，这样一来，深色兔子在雪地里不就容易捕食者发现了吗？

其实，当冬天缺乏降雪的时候， 虽然在同一地区，但是， 穿白色冬装的北美野兔就会变得显眼，而穿棕色冬装的个体反而更加有优势。于是，在年际降雪不稳定的地区 ， 两种冬装的共存更有利于种群的生存。 因此，这一基因型在北美野兔的基因库中保留下来。

这事儿是我干的！——具有强势基因的黑尾长耳大野兔（ Lepus californicus ）。图片来源：wikimedia

在全球变暖的状况下，北美野兔这种冬季“混搭”出场或许正好能够帮助它们迅速的适应新的环境。

冬季“混搭”出场的北 美野兔。图片来源：参考文献[1]

嗯，说到底，你换衣服是为了美美哒，人家想的可是：如何活下去……

作者名片

排版： 昕旸

参考文献：

[1] Matthew R. Jones et al. Adaptive introgression underlies polymorphic seasonalcamouflage in snowshoe hares. Science.360, 1355-1358 (2018).

[2] M. Zimova, K. Hackländer, J. M. Good,J. Melo-Ferreira, P. C. Alves, L. S. Mills, 820, Function and underlyingmechanisms of seasonal colour moulting in mammals and 821 birds: what keepsthem changing in a warming world? Biol. Rev. (2018), 822https://doi.org/10.1111/brv.12405.

[3] L. S. Mills, E. V Bragina, A. V Kumar, M. Zimova, D.J. R. Lafferty, J. Feltner, B. 815 M. Davis, K. Hackländer, P. C. Alves, J. M.Good, J. Melo-Ferreira, A. Dietz, A. 816 V Abramov, N. Lopatina, K. Fay, Wintercolor polymorphisms identify global hot 817 spots for evolutionary rescue fromclimate change. Science . 359, 1033–1036 818 (2018).819

[4] E. Le Pape, T. Passeron, A. Giubellino, J. C.Valencia, R. Wolber, V. J. Hearing, 857 Microarray analysis sheds light on thededifferentiating role of agouti signal 858 protein in murine melanocytes viathe Mc1r. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106, 859 1802–1807(2009).

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Agouti_(gene)

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Introgression