Хотя скрещивание волков и собак считалось крайне редким явлением, последние исследования показывают, что многие современные собаки несут в себе небольшое количество волчьих генов. 
Фотография: Getty Images Сохранить эту историю Сохранить эту историю
Удивительное исследование показало, что в крошечном теле чихуахуа и гигантском телосложении сенбернара скрываются следы «волчьей» крови.
Международная исследовательская группа из Американского музея естественной истории и Национального музея естественной истории проанализировала геномы 2693 собак и волков и обнаружила, что 64,1 процента чистокровных собак несут фрагменты волчьей ДНК. Кроме того, исследование деревенских собак (свободно гуляющих собак, живущих в населенных пунктах или рядом с ними) со всего мира выявило генетические следы волков у всех 280 проанализированных щенков.
Считается, что собаки произошли от популяций серых волков, вымерших в позднем плейстоцене около 20 000 лет назад. Хотя волки и собаки до сих пор обитают в одних и тех же местах и могут давать плодовитое потомство, скрещивание между ними считалось крайне редким явлением. Помимо целенаправленного скрещивания, с момента одомашнивания практически не было обнаружено свидетельств генетического смешения.
«До этого исследования ведущие научные круги, казалось, предполагали, что для того, чтобы собака была собакой, в ней не должно быть много волчьей ДНК, если вообще есть», — объясняет Одри Линн, научный сотрудник Американского музея естественной истории, специализирующаяся на биоинформатике. «Но мы обнаружили, что если внимательно изучить геномы современных собак, то волчья ДНК там присутствует».
Геномы раскрывают воспоминания 3000-летней давности.
Линн и ее коллеги собрали обширные геномные данные из Национального центра биотехнологической информации и Европейского архива нуклеотидов (ENA) и использовали чувствительные геномные методы, такие как анализ локального происхождения (LAI) и филогенетический анализ, для изучения волков, чистокровных псовых, деревенских собак и других псовых от позднего плейстоцена до наших дней. Исследование проводилось с использованием высокочувствительных геномных методов, таких как оценка локального происхождения (LAI) и филогенетический анализ.
Благодаря сочетанию этих передовых методов исследователи смогли разделить весь геном на более мелкие участки, оценить происхождение каждого участка и зафиксировать мельчайшие объемы генного потока, которые невозможно было обнаружить с помощью традиционных статистических методов.
Они обнаружили, что обмен генами от волков к собакам происходил в среднем около 1000 поколений назад (что эквивалентно примерно 3000 годам назад). В отличие от этого, обмен генами от собак к волкам был гораздо более недавним и сосредоточен примерно в начале XIX века. Считается, что это связано с увеличением численности бездомных собак, которое сопровождало урбанизацию и расширение человеческой деятельности.
На уровне всего генома псовые и волки четко разделены. Однако, когда исследовательская группа построила филогенетические деревья для каждого из 1582 генов, они обнаружили, что ни один ген не подтверждает монофилию собак. Дальнейшее изучение филогенетических деревьев митохондриальной ДНК и Y-хромосомы выявило сложное взаимодействие между линиями псовых и волков. Это несоответствие свидетельствует о многократных циклах переноса генов в прошлом.
Влияние на телосложение и личность
Исследователи обнаружили, что гены волка связаны с различными характеристиками собак, прежде всего с размером тела. Более крупные собаки, как правило, имеют больше волчьих предков, и некоторые рабочие породы, такие как арктические ездовые собаки, дикие собаки и охотничьи собаки, с большей вероятностью обладают этой чертой. Терьеры, охотничьи собаки и гончие, напротив, наименее подвержены влиянию генов волка.
Примечательно, что среди крупных служебных собак влияние волчьего происхождения значительно различалось в зависимости от породы. Сараби, центральноазиатская овчарка и анатолийская овчарка, сторожевые собаки из Турции и Центральной Азии, унаследовали 0,5-1,2 процента своих генов от волчьих предков, в то время как неаполитанские мастифы, бульмастифы и сенбернары практически не имели следов волчьего происхождения.
С другой стороны, даже у чихуахуа, самой маленькой породы собак в мире, была обнаружена небольшая доля волчьего происхождения, около 0,2 процента. Эти различия свидетельствуют об исторической специфике эволюции породы.
Характерные черты различных пород собак также демонстрировали поразительные закономерности в зависимости от доли волчьих генов. По сравнению с характеристиками, специфичными для каждой породы и описанными Кеннел-клубом (организацией, ответственной за сертификацию пород собак), породы с меньшим количеством волчьих генов чаще описывались как «дружелюбные», «послушные», «легко поддающиеся дрессировке» и «ласковые».
Напротив, породы с ярко выраженной волчьей родословной, как правило, описывались как «подозрительные к незнакомцам», «независимые», «осторожные» и «территориальные». Однако исследователи предупреждали, что эти описания основаны на субъективных наблюдениях людей и что неясно, существует ли прямая связь между ДНК волков и этими породами.
Адаптивные гены, обеспечивающие выживание
Гены, происходящие от волков, не являются просто пережитком эволюции, а могут фактически способствовать выживанию собак. При проведении анализа онтологии генов в тех областях генома деревенской собаки, которые были обогащены предковыми элементами волков, единственной значимой функциональной категорией оказался путь обонятельной трансдукции. Этот результат предполагает, что приток генов от волков мог усилить обоняние деревенской собаки, тем самым улучшив ее способность искать отходы человеческой пищи.
У деревенских собак, не находящихся под непосредственным присмотром людей, как правило, очень низкий процент выживаемости. У бездомных собак в городских условиях процент выживаемости в возрасте пяти месяцев составляет менее 37 процентов, а по некоторым данным, он достигает 16 процентов. Острое обоняние может играть ключевую роль в их выживании в этих суровых условиях.
Считается, что физиологические изменения в процессе одомашнивания ослабили обоняние собак по сравнению с волками, и, по всей видимости, приток волчьих генов дал деревенским собакам преимущество, укрепив это ослабленное обоняние.
Была выявлена еще одна адаптация: тибетские мастифы несут мутацию в гене EPAS1, унаследованном от тибетского волка, которая позволяет им выживать в условиях низкого содержания кислорода на Тибетском плато и в Гималаях.
Все 10 особей, проанализированных исследовательской группой, были гомозиготны по этой мутации (состояние, при котором организм имеет одну и ту же пару аллелей), и она также была широко распространена среди деревенских собак и других пород высокогорных собак, что позволяет предположить, что интрогрессия генов от волков может быть эффективным решением для собак, позволяющим им справляться с новыми экологическими проблемами.
Волки как инструменты эволюции
Породы с наибольшим процентом волчьего происхождения — чехословацкая волчья собака и саарлосская волчья собака, выведенные целенаправленным путем, — составляли 23-40 процентов. Среди типичных пород собак, у англо-французской трехцветной овчарки, происходящей из Франции, этот показатель составлял 4,7-5,7 процента, а у шилохской овчарки, происходящей из США, — 2,7 процента, что свидетельствует о наличии явных признаков волчьего происхождения.
Кроме того, тамасканская хаски, выведенная с целью достижения волчьего внешнего вида, сохранила 3,7 процента генов своих волчьих предков. Хотя это относительно новая порода, длина ее генных фрагментов предполагает, что она была выведена не путем прямого скрещивания волков или волкособак, а путем концентрации фрагментов генов, происходящих от волков и содержащихся в отдельных породах, таких как аляскинский маламут, посредством селекции, направленной на фенотипы, похожие на волков.
«На протяжении многих лет собакам приходилось решать всевозможные эволюционные проблемы, связанные с сосуществованием с людьми, — говорит Логан Кистлер, куратор Национального музея естественной истории. — И, похоже, они используют гены волков как часть своего инструментария для продолжения своей эволюционной истории успеха».
Источник: www.wired.com
