温度——让猫咪变色， 海龟变性
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夏天的暹罗猫（资料图片） |
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冬天的暹罗猫（资料图片） |
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□鲈鱼
天气越来越热，养了暹罗猫的铲屎官都知道，气温一降，自家毛孩子就变身“挖煤工”，毛色越来越深，称它们是“猫中变色龙”真是一点都不夸张。
你知道暹罗猫为什么可以随着温度变化任性换装吗？对，是因为温度。
基因突变是动物“换装”的幕后黑手
为了解释清楚这个问题，我们先得认识一个基因——TYR基因。它是负责合成酪氨酸酶的，这个酪氨酸酶可不简单，它参与黑色素的合成与色素沉积。
一般来说，酪氨酸酶的活性越高，黑色素就合成得越快越多，动物毛发的颜色也就越深，反之则呈现浅色。
但暹罗猫的TYR基因有些特别。它发生了突变，在合成酪氨酸酶时出现了缺陷，无法正常发挥作用。如果完全失去作用，暹罗猫也不会有这种“变色”的特异功能，但神奇的是，这种有缺陷的酪氨酸酶仅仅是无法在正常体温下起作用，一旦皮肤温度降低到33℃以下，它就会恢复活性，又能正常工作了。
正是这个原因，导致暹罗猫一到冬天就开始越来越黑。
拥有这种神奇的“换装”技能的动物并不少。比如一些兔子（喜马拉雅兔）也会出现类似的突变。
不同物种，响应温度影响的方式也不同
不过，温度影响动物毛色这件事，还真不是什么值得大惊小怪的事情，因为有些动物，连性别都是温度说了算。
曾有研究团队专门调查了澳大利亚大堡礁北部的绿海龟，发现在温度稍高地区孵化的小海龟，99%为雌性，而在温度较低的海域，雌性的比例明显降低，大约为65%-69%。
后续研究显示，绿海龟孵卵的沙滩温度超过29.3℃时，雌性幼海龟的比例会显著增多。
因为温度变化，连龟宝宝的性别也都变了？
通常来讲，生物的性别由遗传物质决定。不过，凡事都不是绝对的，自然界有一些生物，它们的性别受环境影响很大。其中最重要的一个因素，正是温度。例如，许多爬行动物的性别由卵孵化时的环境温度决定，不同物种对温度的敏感度及响应方式也存在差异。有些动物在温度高时，后代普遍发育为雌性，温度低时为雄性；有些则刚好相反；还有一些则是只有在特定的温度范围才发育为雌性或雄性。
温度对动物性别的影响有多大呢？举例来说，34℃下，奥利亚罗非鱼生产的后代有97.8%为雄性，27℃下则63%为雄性。
海龟正是大家比较熟悉的一类后代性别受温度调控的动物。每到繁殖季节，海龟都会游回祖祖辈辈都钟爱的那块沙滩开始产卵。让研究人员忧心忡忡的是，受全球变暖的影响，近年来澳大利亚大堡礁北部生活的幼年绿海龟雌性比例大大增加，这给绿海龟的族群发展蒙上了阴影。
转基因技术能改变动物对温度的感知能力
温度不仅会影响动物的性别，还能塑造动物对冷热的感知能力。
在纪录片中，冰天雪地的南极，企鹅们仍然行动自如，甚至还想去海里游个泳；烈日高照的非洲，大象依旧优哉游哉地散着步。看着这些景象，你有没有好奇过为什么企鹅不怕冷，非洲大象也对炎热的天气无动于衷？
动物这种对温度特殊的适应能力，其实和它们体内某种温度感受器——瞬时受体电位TRP离子通道有关。这是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的“通道蛋白”，主要工作原理是使阳离子通过细胞膜的跨膜离子通道，进而引发一系列细胞反应，让生物感觉到冷热。
研究人员对分布在不同生活环境下的脊椎动物的TRP离子通道进行研究，发现TRP离子通道的冷敏感性在南极企鹅和非洲大象之间存在巨大差异。企鹅的冷敏感性明显低于非洲象。所以，企鹅虽处在寒冷的环境下，自己却不觉得有多冷；反之，非洲象也没觉得非洲有多热。
为了进一步证实TRP离子通道的作用，研究人员通过转基因技术，让原本冷敏感性高的小鼠显性表达冷敏感度低的TRP离子通道，结果小鼠变得更偏好低温环境。这进一步证实了TRP离子通道可以影响动物对温度的感知。
最后，研究人员提出了一种动物对温度的适应机制：进化过程中，为了适应变化的环境温度，生物会不断改变TRP离子通道的敏感性，来调整身体对冷热的感知能力，从而更好地适应环境。
应对温度变化，动物不仅有冬眠，还有夏眠
温度变化还与动物的睡眠周期有关。我们以果蝇为例来做说明。
研究人员发现，果蝇体内存在一种“温度计”式的神经回路，这个回路可以将外部的低温信息传递给大脑，抑制果蝇大脑中促进清醒的神经元细胞。这样一来，低温环境中的果蝇就很难迅速清醒过来。而且实验证明，这种抑制作用在早上表现得更加明显。
进一步研究表明，果蝇触角上有一类神经细胞专门负责报告外界的低温，当环境温度低于果蝇的“舒适区”（25℃）时，这种感知寒冷的神经细胞就会持续活跃，向大脑发出“寒冷”信号，而且气温越低信号越密集。果蝇大脑中有一组神经元，专门负责接收这种寒冷信息。接收信息后，这些神经元的活动性就会持续受到抑制，阻挡果蝇从睡眠中清醒过来。
“低温嗜睡”的极端例子就是冬眠。这种特殊的行为有助于动物躲避严寒，大大提高了动物应对不良自然环境的能力。当然，温度过高对动物来说，同样是一种环境胁迫因素。因此很多动物依旧选择了睡过去——夏眠。眼睛一睁一闭，高温季节就过去了，岂不美哉。
温度对生物的影响的确无处不在。
（来源：蝌蚪五线谱）