24.01.2013

Собак удалось приручить благодаря человеческой пище

Собака отделилась от предков-волков примерно 11 тысяч лет назад. Бoльшую часть своей истории она жила рядом с человеком, и, хотя генетически волки и домашние псы остаются ближайшими родственниками, у собак должны были случиться довольно заметные генетические изменения, чтобы их сосуществование с человеком протекало с комфортом для обеих сторон.

Можно предположить, что основные изменения касались генов, контролирующих нервную систему: всё-таки одно из самых замечательных свойств собак — это умение устанавливать контакт с человеком, понимать своего хозяина, не относиться к нему со страхом и агрессией. Без этого собаку просто невозможно было бы приручить. Однако, как ни странно, основная часть эволюционно-генетических изменений псов оказалась совсем в другой области.

Исследователи из шведского Уппсальского университета сравнили ДНК двенадцати волков (образцы взяты от особей из разных популяций, находившихся подчас на разных континентах) и шестидесяти собак, принадлежащих четырнадцати породам. Учёных в первую очередь интересовали единичные замены нуклеотидов, так называемый однонуклеотидный полиморфизм. Но привлекали их не те области, где такие замены сильно различались от породы к породе, а те, где вариаций в породах почти не было. Такая особенность говорит о том, что подобные участки ДНК были важны для эволюции вида, необходимы для выживания и потому не допускают вариаций.

Неизменяемых участков насчитали тридцать шесть, и содержали они сто двадцать два гена. К мозгу имели отношение девятнадцать фрагментов ДНК, девять из которых требовались для развития нервной системы. А другие, как ни удивительно, были связаны с пищеварением. Так, у собак оказалось тридцать копий гена амилазы, фермента, который расщепляет крахмал. Крахмал, вообще говоря, растительный субстрат, и у волков, например, под амилазу отведено всего две копии гена, по одной на каждой из гомологичных хромосом. Собакам же зачем-то понадобилось усилить расщепление крахмала: больше генов означает больше белка, и в итоге собаки расщепляют этот полисахарид в пять раз лучше, чем волки.

Число копий гена амилазы различается и у людей: те, чьё питание включает много растительных углеводов (например, японцы и белые американцы), располагают большим числом копий гена амилазы. То есть, очевидно, генетические изменения у собак произошли с трансформацией рациона, когда псы стали получать пищу с человеческого стола, и эти изменения оказались столь важны, что до сих пор сохраняются без модификаций у всего собачьего племени.

С другой стороны, и волки, и собаки обладают одинаковым числом гена мальтазы, которая также необходима для переваривания крахмала. Однако между волками и собаками в этих генах есть существенные различия: собачий белок получается длиннее, что характерно для растительноядных животных вроде коров или кроликов и всеядных вроде лемуров и крыс.

Итак, повторим уже прозвучавший вывод: волк превратился в собаку во многом благодаря богатой углеводами пище с человеческого стола. Правда, тут есть ещё одно важное следствие, подчёркиваемое авторами работы в статье, появившейся в Nature: получается, что собаку приручили не охотники, а оседлые земледельцы, которые могли позволить себе отдать животному избыток выращенных углеводов. Мясо же человек берёг в первую очередь для себя.

Это заставляет по-новому взглянуть на существующие версии того, как происходил процесс одомашнивания, по крайней мере в случае собаки. Хотя обнаружившиеся генетико-пищевые закономерности не отрицают того факта, что и изменения в нервной системе были необходимы. Всё-таки сами по себе углеводы вряд ли смогли бы смягчить нрав собачьих предков и сделать их более преданными.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА