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為什麼橘子貓大多是男生?

陸子鈞
・2014/12/20 ・1889字 ・閱讀時間約 3 分鐘

Z編就服侍一隻橘子貓國王,而且還真沒遇過女生橘子貓。為什麼橘子貓都是男生?要回答這問題,就得來了解一下貓咪的毛色遺傳。

10556347_10203386819766103_2879802409016674321_n▲ 哇喲 ♂S__5242890▲ 萊恩 ♂
967915_10152923829884100_79773431_n▲ 奇奇 ♂10846721_854612107893726_662037520_n▲ 流川楓 ♂

說橘子貓「都是」男生也太絕對,如果只考慮對偶基因和性聯遺傳,是有3分之1的機會出現女生橘子貓。要是你對中學生物課本上的「色盲」遺傳還有印象,那麼應該直覺會聯想到「性聯遺傳」。沒錯,貓咪毛色的遺傳的確是性聯遺傳-決定毛色的對偶基因坐落在性染色體上,也就會出現公母性狀比例不等的現象。

貓咪毛色由Orange基因(對偶基因O/o)決定。Orange對偶基因顯性「O」會表現紅褐色的嗜鉻黑色素phaeomelanin,隱性「o」則表現黑色的真黑色素eumelanin。特別的是,這組對偶基因互為「共顯性」(codominance),也就是說如果一支貓為異形合子(heterozygous)Oo時,會同時表現紅色與黑色。但是因為Orange基因位在X性染色體長臂(q arm)上,公貓的性染色體是XY,而Y染色體上不帶有毛色基因,因此只會根據X染色體上基因表現毛色;也就是說公貓要嘛就是XoY的黑色,或者XOY的「紅色」-也就是橘子貓啦!。

這也解釋了為什麼有多種毛色的三花貓或者玳瑁貓只可能是母貓,因為母貓的性染色體是XX,如果一個X染色體上的Orange基因為顯性,另一個是隱性,就會同時顯色(共顯性)。只有顯性同型合子,當兩個X染色體上都是「O」,才會出現母的橘子貓。

此外,因為公貓的Y染色體一定來自他爸,所以決定公貓毛色的X染色體就是由母貓的遺傳決定的,也就是說橘子貓的母親除了是橘貓之外,也可能是三花貓或玳瑁貓。

那麼橘子貓有多少比例是母貓呢?我們可以根據孟德爾定律,排出理想上橘子貓的公母比例,三隻橘貓裡面只有一隻是母貓!

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到底是三花還是玳瑁?

上一段提到,看起差很多的三花貓和玳瑁貓其實Orange基因一樣,那麼是什麼基因決定她成為三花貓或者玳瑁貓呢?

在體染色體上,還有一組對偶基因white spotting (S) 。當異型合子O/o母貓的表現 white spotting 顯性,她就會成為大色塊的三花貓;假如white spotting 基因為隱性,就會成為均勻混色的玳瑁貓。

這可能是因為顯性white spotting 使得皮膚的黑色素母細胞(melanoblasts)數量減少,色塊能夠擴張的關係,也就出現了三花貓的樣式。三花貓的白色區域則可能是缺乏成熟的黑色素細胞(melanocyte)所致。

1534279_795879590438180_1890694833_n▲ 三花貓(曾任台灣數位文化協會辦公室主任的鄭喵喵▲ 玳瑁貓(菲比)

那麼白貓呢?

貓咪白毛的是由另一組「白毛」對偶基因W所決定。當W/w基因為顯性時-也就是說當合子基因型為WW或Ww-就會減少黑色素細胞的數量,導致白毛出現。

不過事情沒這麼單純,「白毛」基因對剛剛提到位在X染色體上的毛色基因來說有「上位效應」(epistasis)。換句話說,無論橘貓(公:母:XrXr)、黑貓(公:母:XbXb)或花貓(母:XrXb),只要白毛基因為顯性,就會表現白毛!反過來說,只有當白毛基因為隱性的同型合子(ww),才會表現出X染色體上的基因組合。

在W基因之外,還有組「C」對偶基因調控著酪胺酸酶(Tyrosinase)表現,而酪胺酸酶在合成黑色素的步驟中扮演要角。當C為隱性(也就是cc合子),就會表現「白化」(Albinism)。

體色灰白、有藍色眼珠的暹邏貓、緬甸貓、東奇尼貓就是,白化的貓咪。
體色灰白、有藍色眼珠的暹邏貓、緬甸貓、東奇尼貓、或者混種的雪鞋貓(Snowshoe cat)就是白化的貓咪。(這隻是Z編老家的NaNa)

有些W顯性或者c隱性的貓咪,眼睛(一眼或雙眼)的虹膜會因為減少和失去黑色素而呈現藍色。這可以解釋為什麼一些白貓又不是FF10的尤娜(YUNA),兩眼虹膜的顏色卻不同。

————–

講到這裡,或許有些朋友會好奇:那麼毛色跟個性有關嗎?為什麼常聽到橘子貓個性好?

過去就有一篇發表在《Anthrozoos》的研究發現,貓的「個性」和毛色沒有顯著的相關(請參考〈不以貌取人也別「以毛取貓」〉)。不管黑貓白貓橘貓,能撒嬌呼嚕就是好貓!

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參考資料:

  • Cat coat genetics — wikipedia
  • Schmidt-Küntzel, A., Nelson, G., David, V. A., Schäffer, A. A., Eizirik, E., Roelke, M. E., … & Menotti-Raymond, M. (2009). A domestic cat X chromosome linkage map and the sex-linked orange locus: mapping of orange, multiple origins and epistasis over nonagouti. Genetics, 181(4), 1415-1425.
  • Grahn, R. A., Lemesch, B. M., Millon, L. V., Matise, T., Rogers, Q. R., Morris, J. G., … & Lyons, L. A. (2005). Localizing the X‐linked orange colour phenotype using feline resource families. Animal genetics, 36(1), 67-70.

文章難易度
陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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更人道及環保的肉類來源?——淺談「實驗室裡養的鮭魚片」

九姨_96
・2021/09/25 ・2832字 ・閱讀時間約 5 分鐘

那是個典型的炎熱的加州夏日,我剛剛從阿拉斯加釣鮭魚回來。這次的釣魚之行跟之前比不算成功,我的嚮導說,外海的商業漁船過度捕撈及氣候的變化,現在越來越少鮭魚回到河裡,他們擔心未來的魚只會越來越少。非常應景的,我一回來就訪談了一家在舊金山叫 Wildtype 的生物新創公司,他們成功在實驗室生產出鮭魚片。

這個公司是由心臟科醫師/細胞生物學家 Aryé Elfenbein 及耶魯商學院的 Justin Kolbeck 共同創立的。之所以成立這個公司,原因是 Aryé 在醫學領域見識到了,細胞全能性所帶來的可能,也看到了目前海洋及河川污然及過度捕撈的現況。而 Justin 則是因為在阿富汗的經歷,親身體驗過 food insecurity 這件事情有多麽嚴重,進而思考是否有辦法讓資源匱乏的地區也能夠獲得新鮮的食物。

在這樣的前提之下,讓他們重新思考,是否人類真的需要透過動物才能獲取肉?於是,他們在 2019 年一同成立了 Wildtype 這間公司,希望在這海洋、河川資源逐漸匱乏、到處都是塑膠微粒、重金屬的環境下,可以提供一個更永續、更安全、更人道的方式來獲取肉。

而當他們決定這個目標後,他們開始思考要往哪個方向去做,而最後選擇鮭魚主要有三個考量:第一,鮭魚是世界第二大的消費魚種,若能生產鮭魚,對於減少濫捕的會有顯著助益;第二,身為心臟科醫師的 Aryé 認為若要生產商品,也希望將世界帶到比較健康的方向去。富含 Omega-3 的鮭魚,將對大眾的健康更有助益;第三,鮭魚目前市場價格約在每磅 8 美元,比起每磅 1 美元的雞肉,鮭魚的市場價格能提供他們更多的研發空間。

Justin Kolbeck 與 Aryé Elfenbein。圖/作者提供

用「啤酒槽」養出鮭魚細胞?

美國人吃鮭魚,其實只有魚側面的兩塊菲力,其他的部分包括魚頭及內臟,大約有五成的魚體都會在處理後丟棄。於是 Aryé 與 Justin 思考,是否可以生產需要的部位就好?

答案是肯定的,而且其實製作起來更可行,生產魚片還是比生產魚頭來的單純很多。

實驗室鮭魚有兩個主要步驟,第一步在生物反應器(bioreactor)放大細胞數量。就像啤酒發酵槽,在生物反應器裡面放入細胞生長所需的最佳營養,並透過不間斷的打氣循環,讓細胞在裡面懸浮生長。

這個過程,細胞數量通常呈指數性的生長,短短幾週可以生長到萬倍之多。不過有一點要非常注意,整個細胞培養的過程必須是無菌狀態。如若不然,即使只是一個細菌、一顆黴菌孢子,在這麽營養的生長環境之下,也會跟著目標細胞一起被放大數萬倍。

像啤酒發酵槽的「生物反應器」。圖/Wildtype

第二步是讓細胞在支架裡生長。這裡他們利用植物纖維製作出支架,將細胞循軌跡生長,進而成為漂亮的魚片。不過我很好奇,那個鮭魚肉典型的白色紋理是怎麼做到的?Aryé 說那是脂肪細胞。

簡單來說,在生物反應器生長的這群細胞,就像是幹細胞一樣,尚未分化成不同功能的細胞[註1]。他們發現,透過改變支架的軟硬程度,及調整培養基的成分,可以誘導尚未分化的鮭魚細胞,分化成肌肉細胞或脂肪細胞,進而產生橘白相間的鮭魚肉。

培養出的魚肉品質如何?味道好嗎?

由於這個產品從收穫到包裝幾乎沒有時間差,我很好奇這個魚肉到底味道如何?一般市場買到的魚,即使處理得非常快速,還是跟現釣的相去甚遠,魚腮、黏液、內臟、血液,都會帶有腥味。Aryé 笑著說,沒錯啊就像現釣。

現在人其實非常少能接觸到極新鮮的魚,所以大家習慣的魚其實都是有點魚味的。所以他們在試吃的過程,很多人的反應都是他們的魚肉沒有味道,因此後來他們還特別去研究,增加一點空氣接觸,讓肉熟成一下,產生魚味。

關於保存期限,Aryé 表示,由於魚肉是在無菌狀態下生產的,所以非常非常耐放。他們目前還沒有做過完整的儲藏性實驗,但合作的廚師把他們的魚肉(未拆封狀態)放在冰箱一個月之後,吃起來還是超級新鮮。

甚至放置在室溫之下,目前的結果顯示幾天之內都不會腐敗。雖然仍需要更進一步的實驗,但如果結果屬實,短期運輸就能不需要冷鏈,除了降低運輸成本,也可以運送到冷鏈不發達的地區。

用鮭魚細胞培養的鮭魚片。圖/Wildtype

根據一篇 2019 年的訪問[註3],因為結構的問題,這個魚肉產品煮完會散掉,因此只能生食,在我看來這樣可能會降低消費者的購買興趣。Aryé 表示這點已經克服,只需要多培養一些時間,讓細胞間的結構比較扎實,就可以正常烹煮了。所以他們的產品現在可以做各種烹調法,不再局限於生食而已。同時,他們也正在規劃試吃間(tasting room),之後有進一步消息會再行公告。

潛在的吃素市場

我在進行這個訪問之前,先在我的個人臉書做了市調,結果反應最熱烈的是吃素的朋友。除了天生吃肉會過敏、一輩子要吃素的族群以外,很多人吃素是因為抱持著不殺生、不剝削動物、環境保護的原則。

雖然還有一些道德性的思考需要去界定到底吃鮭魚細胞算不算殺生,但普遍吃素的朋友都會願意去嘗試這樣的商品,並非常期待這樣的商品能夠趕快出現在市場上。

目前 Wildtype 的鮭魚,仍在小量生產的試驗階段,所以價格還是很高。目前做一盤六片的鮭魚握壽司,要價 50-100 美金。但他們很有信心,在持續的研發跟改良之後,他們最終希望售價可以降到一磅 10 美金左右,讓消費者可以在 Trader Joe’s(美國的平價超市)之類的商店輕鬆購買。

人造鮭魚還算是「魚」嗎?

目前 Wildtype 尚未拿到 FDA 核准上市的認證,因為這是一個非常嶄新的產品,法規和食品標準都尚未成形。但 Aryé 透露目前的溝通都算順利,他們被要求提供的資料及數據都算合情合理。

我繼續問,那這樣的商品可以被標示為鮭魚嗎?他說這個問題也在討論之中,但應該不會直接就寫鮭魚肉,畢竟和傳統捕撈的鮭魚不同,而且他們也希望告訴消費者這是鮭魚細胞製作而成,並不是源自於傳統的鮭魚。

但根據耶魯消費者中心的市調[註3],由於這個概念太新了,無論是「實驗室鮭魚」、「人造鮭魚」、「人工培養鮭魚」等等,目前並沒有一個名詞可以讓消費者馬上理解。

所以 Aryé 覺得最後可能會像 Impossible burger 那樣,在商品名稱下直接加一個描述句「使用植物製成的漢堡」。而他們公司希望可以在商品名稱 Wildtype salmon 之下,標註「本產品使用鮭魚細胞並在食物加工場域製作」。

最後,他也補充一個很有趣的點:根據他們內部的市調,成人消費者對於這個新概念很難理解,但五歲小孩們卻都能馬上領會。可見以人工培養鮭魚細胞對於下個世代而言是很自然的事。

文獻資料

  1. Wild Type’s Cell-Based Salmon Costs $200, But Not For Long
  2. Allan, S. J., De Bank, P. A., & Ellis, M. J. (2019). Bioprocess design considerations for cultured meat production with a focus on the expansion bioreactor. Frontiers in Sustainable Food Systems, 3. 44-44.
  3. Labeling the future: ______ salmon

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九姨_96
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九姨(Joy),留美園藝博士,副修食品。 現為加州最大草莓苗圃公司研究員。 閒暇時後喜歡做菜和寫文章,並刊載於個人粉專 Joy’s wild garden。
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