A szem színét az írisz pigmentációja határozza meg .
Az írisz egy elülső mezodermális rétegből és egy hátsó ektodermális rétegből áll. Az elülső réteg a külső szegélyből és a stromából áll . Melanint tartalmazó kromatoforokat tartalmaz . A szem színe a pigmentek eloszlásának természetétől függ ebben a rétegben. A hátsó réteg sok fuscinnal töltött pigmentsejtet tartalmaz. A szemek színétől függetlenül a hátsó réteg sötét színű, az egyetlen kivétel az albínók. Emellett az írisz erei és rostjai is szerepet játszanak [1] [2] .
A neveket az orosz nyelvű tudományos irodalomban általánosan elfogadott skála szerint adja meg V. V. Bunak [3] .
A szivárványhártya kollagénrostokból kialakított ereinek külső rétegét sötétkék szín jellemzi [4] . Ha az írisz külső ektodermális rétegének rostjait alacsony sűrűség és alacsony melanintartalom jellemzi, akkor kék színű. Az íriszben és a szemben egyáltalán nincs kék vagy kék pigment. A kék szín a stromában lévő fényszórás eredménye [5] [6] . Az írisz belső rétege a külsővel ellentétben mindig melaninnal telített, és fekete-barna színű [7] . Ennek eredményeként a szembe eső fény spektrumának nagyfrekvenciás komponensének egy része a stroma zavaros környezetében szétszóródik és visszaverődik, míg a kisfrekvenciás komponenst az írisz belső rétege nyeli el. Minél kisebb a stroma sűrűsége, annál gazdagabb a kék szín [8] . Sok csecsemőnek ilyen a szeme színe élete első hónapjaiban.
A kék szemekkel ellentétben ebben az esetben a stromális kollagénrostok sűrűsége nagyobb. Mivel fehéres vagy szürkés árnyalatúak, a színük már nem kék, hanem kék lesz. Minél nagyobb a szálsűrűség, annál világosabb a szín.
A kék szem színe az OCA2 és HERC2 gének mutációinak kölcsönhatásának eredménye , aminek következtében e gén hordozói csökkentik a melanin termelődését és szállítását a szem íriszében [9] . A Koppenhágai Egyetem genetikusainak tanulmánya szerint ez a mutáció körülbelül 6-10 ezer évvel ezelőtt keletkezett [10] .
A kék és kék szemek a leggyakoribbak Európa lakossága körében, különösen Északon [11] . Észtországban a lakosság 99%-a rendelkezik ilyen szemszínnel, Németországban pedig 75%. Dániában az 1970-es években még csak 8%-uk volt sötét szeme, míg mára a migráció következtében ez az arány 11%-ra nőtt [12]. . Egy 2002-es tanulmány szerint az 1936-1951-ben született amerikai kaukázusi lakosság 33,8%-át teszik ki a kék és kék szemek hordozói, míg az 1899-1905-ben születettek körében ez az arány 54,7% [13] . A 2006-os adatok szerint ez a szám a modern fehér amerikaiak esetében 22,3%-ra csökkent [14] [15] . A kék és kék szemek a Közel-Keleten és Közép-Ázsiában is megtalálhatók, például Libanonban , Szíriában , Iránban , Afganisztánban és Tádzsikisztánban (a hegyvidéki tadzsikok és pamírok között), Pakisztán északi részén [16] [17] [18] . Az askenázi zsidók körében is gyakoriak , például az ukrán zsidók között 53,7% az ilyen színek hordozói [19] .
A szürke és a kék szem definíciója hasonló, csak a külső réteg rostjainak sűrűsége még nagyobb, árnyalatuk pedig közelebb áll a szürkéhez. Ha a sűrűség nem olyan magas, akkor a szín szürke-kék lesz. A melanin vagy más anyagok jelenléte enyhén sárgás vagy barnás szennyeződést ad. A szürke szín feltehetően a külső réteg rostjain lévő Mie-szóráshoz köthető , ami Rayleigh-vel ellentétben kevésbé függ a hullámhossztól; ennek következtében az íriszről visszaverődő fény spektruma közelebb van a forrás spektrumához, mint a kék vagy kék szem esetében [20] .
A szürke szemszín a legelterjedtebb Kelet- és Észak-Európában [21] . Iránban, Afganisztánban, Pakisztánban [16] [17] [18] és Északnyugat- Afrika egyes részein [22] is megtalálható .
A szem zöld színét kis mennyiségű melanin határozza meg. Az írisz külső rétegében sárga vagy világosbarna lipofuscin pigment oszlik el . A sztrómában való szétszóródásból származó kék vagy cián színnel együtt zöldet kapunk. Az írisz színe általában egyenetlen, és nagyon sok árnyalata létezik [5] . Lehetséges, hogy kialakulásában a vörös haj gén játszik szerepet [23] .
A tiszta zöld szemek rendkívül ritkák. Hordozói Észak- és Közép-Európában [24] [25] , ritkábban Dél-Európában [21] találhatók . Izlandon és Hollandiában végzett felnőttvizsgálatok szerint a zöld szem sokkal gyakoribb a nőknél, mint a férfiaknál [26] .
A szín heterogenitása miatt nehéz egyértelműen megnevezni ezt a színt, ezért különböző elnevezéseket használnak: barna-sárga-zöld [27] , barna-zöld vagy barna-szürke [3] . Vegyes színű. A világítástól függően arany, barna-zöld, barna árnyalatú lehet. Az írisz külső rétegében a melanintartalom meglehetősen mérsékelt, így ezt a színt a melanociták által termelt barna és a kék vagy cián kombinációjaként kapjuk [28] [29] . Sárga pigmentek is jelen lehetnek. A színezés nem monoton, inkább heterogén [30] ; az írisz perifériája általában zöldesszürke [3] .
A sárga szemek monoton világos sárga-barna színűek. Néha arany-zöld vagy vöröses-réz árnyalat jellemzi őket. Ennek oka a lipofuscin ( lipokróm ) pigment, amely a zöld szemekben is megtalálható [30] [31] . A sárga szem rendkívül ritka. Ez csak akkor történik meg, ha az írisz ereiben nagyon halvány lipofuscin (lipokróm) pigment található [32] .
Egyenetlen barna elszíneződés.
Barna ( törökből kara - "fekete" [33] ) - barna szem.
Ebben az esetben az írisz külső rétege sok melanint tartalmaz. Ezért a magas és alacsony frekvenciájú fényt egyaránt elnyeli, és a visszavert fény összességében barnát ad. A barna a leggyakoribb szemszín a világon [34] . A világ minden részén elterjedt: Európában, Ázsiában, Ausztráliában, Óceániában, Afrikában, Észak- és Dél-Amerikában [35] .
Egységes sötétbarna színű.
A fekete írisz szerkezete hasonló a barnához, de a melanin koncentrációja olyan magas benne, hogy a rá eső fény szinte teljesen elnyelődik. A fekete írisz mellett a szemgolyó színe lehet sárgás vagy szürkés. Ez a típus elsősorban a mongoloid fajok körében terjedt el Dél-, Délkelet- és Kelet-Ázsiában. Ezekben a régiókban az újszülöttek azonnal melaninban gazdag írisszel születnek.
Aniridia esetén az írisz teljesen vagy részben hiányzik.
Az albínóknak vörös a szeme . Nemcsak a mezodermális, hanem az írisz ektodermális rétegében is összefügg a pigmentek (különösen a melanin ) hiányával, ezért az írisz átlátszó ereiben lévő vér színe határozza meg.
A szem íriszeinek színének különbségét heterokrómiának nevezzük . Lehet teljes - amikor a szemek teljesen eltérő színűek, vagy szektor (részleges) - amikor csak egy része különbözik színben az írisz többi részétől. A macskáknál és kutyáknál ez a jelenség sokkal gyakoribb, mint az embereknél.
Példa a részleges heterokrómiára.
Példa a teljes heterokrómiára.
Hagyományosan úgy tartják, hogy a szem színét az öröklődés határozza meg. Az OCA2 gén mutációja (amint azt hivatalosan tartják) felelős a világos szemekért [9] . A 19. kromoszómán található EYCL1 gén felelős a kék vagy zöld színért; barnához - EYCL2; barna vagy kék esetében - EYCL3 kromoszóma 15. Ezenkívül az OCA2, SLC24A4 és TYR gének a szemszínhez kapcsolódnak [36] . A klasszikus genetika szerint a sötét szemeket adó gének dominánsak , a világosak pedig recesszívek . A valóságban azonban a szemszín genetikája nagyon összetett, így a szülők és a gyermekek közötti kombinációk rendkívül sokfélék lehetnek [37] [38] .
Brit genetikusok legújabb tanulmányainak eredményei arra a következtetésre jutottak, hogy legalább hat génben vannak olyan régiók, amelyek előre jelezhetik a szem színét. Amint azt a munka szerzői a tesztek végén megállapították, a nyolc vizsgált gén közül hat - HERC2, OCA2 , SLC24A4 , SLC45A2 , TYR, IRF4 - járul hozzá a maximálisan a sejtek színének előrejelzéséhez. írisz. E gének variábilis régióinak szerkezete alapján a barna szemszín 93%-os, a kék - 91%-os valószínűséggel jósolható meg. A közepes szemszínt kisebb valószínűséggel - 73%-ban - határozták meg [39] .
Az antropológiában számos rendszer létezik az írisz színének osztályozására. Oroszországban V. V. Bunak [27] rendszere ismertebb , nyugaton a Martin-Schultz rendszer [40] ( Eng. Martin–Schultz skála ).
Bunak skála
|
Martin-Schulz skála
|
Mivel a szem színét a genetika határozza meg, az egyes színek elterjedésének gyakorisága minden nemzetre jellemző.
I. I. Pantyukhov 1909-ben publikált kutatási eredményei szerint az oroszok közötti megoszlás a 20. század elején körülbelül a következő volt [41] .
| szürke | barna | kék és cián | fekete és zöld |
|---|---|---|---|
| ötven % | 25% | húsz % | 5 % |
1955-1959- ben V. V. Bunak vezetésével antropológiai expedíciót hajtottak végre , amelynek során az RSFSR orosz lakosságának 17 ezer emberét tanulmányozták. A szem színét a Bunak skála segítségével határoztuk meg. A következő eredményeket kaptuk [42] .
| Kategória | könnyű típus | átmeneti típus | sötét típus | Minta |
|---|---|---|---|---|
| Férfiak | 44,75% | 49,66% | 5,59% | 8754 |
| Nők | 42,07% | 50,72% | 7,21% | 8074 |
| Összesen | 43,46% | 50,17% | 6,37% | 16828 |
1985-ben az Egyesült Államokban önbevallási statisztikákat gyűjtöttek a különböző etnikai csoportok 1957-1965 között született képviselőinek szem- és hajszínéről [43] .
| Csoport | Szín | Minta | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kék | kék | világos barna | barna | a fekete | zöld | barna-zöld vagy barna-szürke |
szürke | egy másik | ||
| Fehér amerikaiak (férfiak) | 1,1% | 34,5% | 0,7% | 33,5% | 0,5% | 13,1% | 15,2% | 0,8% | 0,6% | 3036 |
| Fehér amerikaiak (nők) | 1,2% | 29,4% | 0,8% | 33,0% | 0,3% | 17,5% | 16,6% | 0,9% | 0,4% | 3188 |
| Fehér amerikaiak (halmozott) | 1,1% | 31,9% | 0,8% | 33,3% | 0,4% | 15,4% | 15,9% | 0,9% | 0,5% | 6224 |
| Fekete amerikaiak (férfiak) | 0,1% | 0,5% | 1,2% | 84,7% | 11,9% | 0,2% | 1,0% | 0,3% | 0,1% | 1415 |
| Fekete amerikaiak (nők) | 0,0% | 0,1% | 1,2% | 84,9% | 12,0% | 0,4% | 1,3% | 0,0% | 0,2% | 1422 |
| Fekete amerikaiak (halmozott) | 0,1% | 0,3% | 1,2% | 84,8% | 11,9% | 0,3% | 1,1% | 0,1% | 0,1% | 2837 |
| spanyolok (férfiak) | 0,0% | 2,8% | 1,9% | 79,5% | 6,7% | 4,2% | 4,6% | 0,1% | 0,2% | 909 |
| spanyolok (nők) | 0,1% | 2,1% | 3,9% | 78,2% | 7,2% | 3,1% | 5,4% | 0,0% | 0,1% | 908 |
| spanyolok (halmozott) | 0,1% | 2,4% | 2,9% | 78,9% | 6,9% | 3,6% | 5,0% | 0,1% | 0,2% | 1817 |
| angol származású amerikaiak | 1,1% | 32,7% | 0,9% | 30,6% | 0,8% | 16,0% | 16,5% | 0,9% | 0,5% | 2096 |
| német amerikaiak_ _ | 1,3% | 34,9% | 0,8% | 30,2% | 0,1% | 14,9% | 17,2% | 0,7% | 0,1% | 1492 |
| ír amerikaiak _ | 1,4% | 36,0% | 1,0% | 28,3% | 0,4% | 17,4% | 13,3% | 1,6% | 0,6% | 495 |
| olasz amerikaiak_ _ | 1,3% | 8,2% | 0,9% | 61,9% | 0,9% | 8,2% | 16,9% | 0,9% | 0,9% | 231 |
| francia amerikaiak_ _ | 0,6% | 26,6% | 1,1% | 41,8% | 0,6% | 10,3% | 17,6% | 1,1% | 0,4% | 534 |
A szem színe az élet során változhat. A kaukázusi fajhoz tartozó újszülöttek többsége kék vagy kék szemmel születik, azonban 3-6 hónapos korban a szemek színe elsötétülhet. Ennek oka a melanociták felhalmozódása az íriszben [4] . A szemek végleges színe 10-12 évre alakul ki. Időseknél a szemek néha elsápadnak, ami a szklerotikus és disztrófiás folyamatok kialakulása miatt fellépő depigmentációval jár [44] .
A szemszín bizonyos betegségek miatt is megváltozhat. A melanoma , a hemosiderosis, a siderosis és az írisz krónikus gyulladása miatt sötétedhet, a Fuchs-féle heterokróm iridociklitisz, a szerzett Horner-szindróma, a Duane-szindróma, a juvenilis xanthogranuloma, a leukémia és a limfóma pedig az írisz világosodásához vezethet.
Példák a betegségek miatti szemszínváltozásokra: Kaiser-Fleischer gyűrűk , Fleischer gyűrűk , szaruhártya íve , Hudson-Steley vonal .