再现棕色熊猫，珍稀变种引发全球关注！我国科学家揭开背后秘密

近日，陕西长青国家级自然保护区的工作人员从海量红外相机数据中发现了一只棕色大熊猫！

保护区内拍摄到的野生棕色大熊猫（图片来源：陕西长青国家级自然保护区）

棕色熊猫的谜团

据记载，首次明确记录棕色大熊猫是在 1985 年。研究人员在陕西佛坪县海拔 1200m 的河谷中发现一只奄奄一息的大熊猫，后经诊断发现它患有肠炎。这只大熊猫的耳朵、眼圈和四肢的毛发是红棕色的，大熊猫研究学者潘文石教授为它取名“丹丹”，“丹”与“单”谐音，意为独特，也表示它的毛发发红之意。

棕色大熊猫“丹丹”被发现时患有肠炎（图片来源：文献1）

“丹丹”被送往动物园饲养后，不久便与另一只名叫“弯弯”的雄性黑白色大熊猫喜结良缘，但产下的后代都是正常的黑白色。

自“丹丹”被救护后，陆续有研究人员在陕西佛坪保护区和长青保护区内观测到野生棕色大熊猫。直到大明星“七仔”被发现，棕色熊猫的这种稀有色再次勾起了人们的好奇心，科研人员迫切希望解开毛色变化的谜团。

吃胡萝卜的“七仔”（图片来源：人民网 记者孙挺）

“七仔”在被发现时还是个宝宝，被送至陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心救护，目前居住在陕西周至县秦岭四宝科学公园，是目前全球唯一的圈养棕色大熊猫。

“七仔”刚被发现时还处于幼年时期，其父母均为野生大熊猫（图片来源：中国广播网）

揭开棕色的“秘密”

有人认为，棕色大熊猫可能是大熊猫的白化病。近日，来自中国科学院动物研究所和江西农业大学的研究团队利用多年积累的数据和测序手段揭开了棕色大熊猫的秘密。

研究人员发现大熊猫的棕白色毛发是由常染色体隐性遗传模式控制，位于大熊猫1号染色体上的 Bace2 基因突变是其毛发颜色改变的遗传基础。简单来说，两只正常黑白色的大熊猫如果携带棕色毛发基因（Bace2 +/-），就有概率产下棕白色后代（Bace2 -/-），而纯合子的黑白色大熊猫（Bace2 +/+）则无法产生棕白色后代。

大熊猫 Bace2 野生型纯合子或杂合子个体（上图），大熊猫 Bace2 纯合缺失个体和其毛发（下图，七仔）（图片来源：文献2）

研究人员还利用基因编辑技术敲除了实验鼠同源区段的基因，发现Bace2基因缺失突变会减少小鼠毛发中黑素小体数量，导致黑色小鼠的毛发呈现棕色。

基因敲除小鼠模型揭示 Bace2 缺失会降低小鼠毛发中黑素小体数量（图片来源：文献2）

人类的白化病分为眼皮肤白化病（OCA）和眼白化病（OA），前者属于常染色体隐性遗传，后者属于 X 连锁隐性遗传，具体分型及临床表现复杂，涉及的突变基因也较多，与棕色大熊猫的 Bace2 基因缺失不同。

白化病儿童（右）（图片来源：VEER）

人类的白化病还会伴随异常症状，例如患者眼部虹膜色素缺乏、视力低下、畏光、皮肤对紫外线敏感等，部分白化病类型还会伴随器官的慢性炎症或纤维化。大熊猫“七仔”经过多年的饲养，目前十分健康，尚未报道类似的症状。

在熊科动物中，还有一种特殊色系的熊，它就是美洲黑熊的亚种之一——生活在加拿大大熊雨林的柯莫德熊（Kermode bear），也叫灵熊（Spirit bear）。

生活在加拿大大熊雨林的灵熊（Ursus americanus kermodei）（图片来源：circa1983）

和棕色大熊猫一样，灵熊也不是真正意义上的白化动物。它们身体健康，皮肤和眼睛也有正常的色素分布，除了毛发颜色以外，其它生理功能和黑色的美洲黑熊无异。

和黑色同类抢食鲑鱼的灵熊（图片来源：Paul Nicklen）

导致美洲黑熊出现白色变种的原因是其黑素皮质素受体 1（mc1r）出现了突变。同样地，白色这一特征也是隐性遗传，亲本都携带该突变，才有可能诞下白色个体。

一头雌性黑熊带着它的两个幼崽，其中一只是灵熊（图源：Pacific Wild）

在北美洲的大熊雨林（Great Bear Rainforest），灵熊已经形成了稳定的白色个体种群，但总量仅有 400-1200 只。

大熊雨林深处的灵熊（图片来源：circa1983）

当地居民将灵熊视为神灵，避免了过多拜访者的打扰，因此灵熊也直到近代科学考察时才被发现。2016 年，加拿大不列颠哥伦比亚政府宣布将大熊雨林的 85%的核心区域永久保护起来。

不知道棕色大熊猫何时能在野外形成稳定种群，届时将有更多的大熊猫可以拍彩色照片！

参考文献

[1]. 潘文石. 漫长的路. 1998. 江苏科学技术出版社.

[2]. Guan D, Sun S, Song L, Zhao P, Nie Y, Huang X, Zhou W, Yan L, Lei Y, Hu Y, Wei F. Taking a color photo: A homozygous 25-bp deletion in Bace2 may cause brown-and-white coat color in giant pandas. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024, 121: e2317430121.

[3]. 棕色大熊猫丹丹[J].陕西林业，2005(S1): 34.

[4]. 熊猫列传. [纪录片]. 潘文石；吕植. 2010. 央视网.

[5]. Ritland K, Newton C, Marshall HD. Inheritance and population structure of the white-phased "Kermode" black bear. Current Biology. 2001, 11(18): 1468-1472.

[6]. Kermode bear or spirit bear. (22 March, 2022). 熊类保护网.

作者丨赵吉东（陕西省动物研究所）