La plupart d’entre nous ont appris ce que nous savons sur la couleur des yeux à partir d’un tableau en biologie scolaire. Vous savez, celui qui montre que deux parents aux yeux bruns auront probablement des enfants aux yeux bruns, et que deux parents aux yeux bleus sont à peu près destinés à avoir des enfants aux yeux bleus. Il aurait pu être livré avec de petits codes de couleur, des pourcentages clairs et des lignes d’héritage soignées. Mais l’histoire de la transmission de la couleur des yeux est plus compliquée — et imprévisible — qu’on ne nous l’apprend.
Pourquoi les yeux ont des couleurs différentes
La couleur des yeux des humains provient de la mélanine, le pigment protecteur qui détermine également les nuances de la peau et des cheveux. La mélanine absorbe bien la lumière, ce qui est particulièrement important pour l’iris, dont la fonction est de contrôler la luminosité qui peut pénétrer dans les yeux. Une fois qu’elle traverse les lentilles, la majorité du spectre de la lumière visible se dirige vers la rétine, où elle est convertie en impulsions électriques et traduite en images par le cerveau. Le peu qui n’est pas absorbé par l’iris est réfléchi, produisant ce que nous voyons comme la couleur des yeux.
Maintenant, cette couleur dépend du type et de la densité de mélanine avec laquelle une personne naît. Il existe deux types de pigments: l’eumélanine, qui produit un brun chocolat riche, et la phéomélanine, qui se présente sous forme d’ambre, de vert et de noisette. Les yeux bleus, quant à eux, tirent leur teinte d’une quantité relativement faible d’eumélanine. Lorsque le pigment est faible en stock, il diffuse la lumière autour de la couche avant de l’iris, ce qui fait réapparaître des longueurs d’onde bleues plus courtes. Cela fait du bleu un exemple de ce qu’on appelle la « couleur structurelle », par opposition au brun et, dans une certaine mesure, au vert et au noisetier, qui seraient définis comme des « couleurs de pigment ». »C’est en partie la même raison pour laquelle le ciel est bleu — une astuce de lumière atmosphérique connue sous le nom d’effet Rayleigh.
Les yeux verts sont intéressants car ils combinent la diffusion de la lumière et deux types de pigments: Ils contiennent des quantités légèrement plus élevées d’eumélanine que les yeux bleus, ainsi qu’une certaine phéomélanine. Les yeux noisette proviennent de la même combinaison, mais ils ont plus de mélanine concentrée dans la couche supérieure externe de l’iris. Les yeux rouges et violets, beaucoup plus rares, viennent d’une minute à un manque total de pigment. En fait, les yeux rouges n’ont aucune mélanine, donc tout ce que nous voyons est le reflet des vaisseaux sanguins. Quand il y a du pigment, mais trop peu pour que les longueurs d’onde se dispersent, le rouge et le bleu interagissent pour produire un violet rare.
Un cercle imparfait de gènes
Bien que nous pensions que la couleur des yeux provenait d’un modèle d’héritage relativement simple, ces dernières années, les scientifiques ont découvert qu’elle était déterminée par de nombreux gènes agissant en tandem. De plus, de minuscules ajustements sur un gène peuvent entraîner différentes nuances dans l’iris. « Lorsque vous avez des mutations dans un gène, elles n’agissent pas seulement dans le vide », explique Heather Norton, anthropologue moléculaire qui étudie l’évolution de la pigmentation à l’Université de Cincinnati. « Les protéines qu’ils produisent ne font pas seulement ce qu’ils font indépendamment. »
Les deux gènes actuellement considérés comme les plus fortement associés à la couleur des yeux humains sont OCA2 et HERC2, qui sont tous deux situés sur le chromosome 15. OCA2, le gène que nous pensions être le seul acteur de la couleur des yeux, contrôle la production de la protéine P et des organites qui fabriquent et transportent la mélanine. Différentes mutations du gène OCA2 augmentent ou réduisent la quantité de protéines produites dans le corps, modifiant la quantité de mélanine envoyée aux iris. (Si vous vous demandez pourquoi certains enfants naissent avec des yeux bleus mais finissent avec des yeux verts ou noisette plus tard dans la vie, c’est parce que ces organites mettent un certain temps à mûrir et commencent à faire la navette avec la mélanine).
Le gène HERC2, quant à lui, agit comme un parent hélicoptère pour OCA2. Différentes mutations de ce gène agissent comme un interrupteur qui active et désactive OCA2 et détermine la quantité de protéine P qu’il code.
Ce ne sont que les deux gènes que nous connaissons en détail jusqu’à présent. Des études plus récentes ont lié jusqu’à 16 gènes à la couleur des yeux, qui se couplent tous avec OCA2 et HERC2 pour générer un spectre de couleurs et de motifs d’iris différents. Avec toutes ces variations dans l’interaction et l’expression des gènes, il est difficile de dire avec certitude quelle couleur des yeux d’un enfant sera basée sur celle de ses parents. « Bien que ce que vous pourriez avoir dans votre génotype HERC2 soit important, ce que vous avez est également important », explique Norton. « Même si vous avez peut-être deux copies de l’allèle qui est le plus souvent associé à la couleur des yeux bleus, si vous avez une mutation ailleurs dans votre génome qui fait quelque chose pour moduler la production ou la distribution de cette protéine P, cela influencera le phénotype. »Ce qu’elle veut dire, c’est que si un enfant finit de manière choquante avec des yeux bruns, il n’est pas nécessaire de se retourner et de passer le test de paternité. C’est juste la riche tapisserie de gènes.
Norton note que la plupart de ce que nous savons sur la génétique complexe de la couleur des yeux, nous le savons grâce à des études d’association à l’échelle du génome (GWAS), qui suivent les traits visibles chez des sujets avec des profils d’ADN variables. Mais elle souligne également qu’il existe d’énormes lacunes dans la gamme de populations que nous avons documentées pour comprendre comment la couleur des yeux est génétiquement influencée. « Étant donné que la plupart de ce que nous savons sur la façon dont ces génétiques ont été effectuées dans des études sur les Européens, lorsque vous pensez à certaines de ces interactions génétiques, il peut y avoir des mutations qui influencent la couleur des yeux, la couleur de la peau ou la couleur des cheveux qui sont plus courantes dans d’autres parties du monde », explique Norton. » Nous ne les connaissons pas parce que nous ne regardons pas. »
Plusieurs groupes de recherche dans le monde tentent de renverser ce biais en menant des études GWAS sur des populations latino-américaines et sud-africaines; certains ont même trouvé de nouveaux segments génétiques affectant la pigmentation de la peau dans différentes communautés. Un jour, la même chose peut être révélée à propos de la couleur des yeux.
Pourquoi en choisir un
Maintenant, vous vous demandez peut—être ce qui fait que les gens — et parfois les huskies vraiment mignons – ont un iris de couleur différente dans chaque œil? La condition est appelée hétérochromie pour faire court, et il en existe plusieurs sortes: hétérochromie partielle, où une partie de l’iris est d’une couleur différente; hétérochromie centrale, où la partie interne de l’iris est d’une couleur différente de l’anneau externe; et hétérochromie complète, où un iris est d’une couleur complètement différente de l’autre.
La grande majorité des cas d’hétérochromie congénitale (lorsque des personnes naissent avec la maladie) sont complètement bénins, mais dans de rares cas, cela peut apparaître comme un symptôme de troubles tels que les syndromes de Horner ou de Waardenburg. Si l’hétérochromie se développe plus tard dans la vie, elle est le plus souvent le résultat d’une lésion oculaire, d’un traumatisme crânien, d’un mélanome ou, sporadiquement, de traitements du glaucome. Mais chez la majorité des gens, cela se produit par mutation aléatoire, conduisant à un œil à obtenir plus ou moins de mélanine qu’il ne le devrait. Essayez de mettre cela dans un tableau.