В России совершили прорыв в поиске генов одомашнивания

27 Мая 2019

МОСКВА, 27 мая —, Альфия Еникеева. Больше 60 лет в новосибирском Академгородке продолжается эксперимент, аналогов которому в мире нет. Дикие и агрессивные чернобурые лисы усилиями советских, а затем российских ученых всего за полвека превратились в ручных и изменённых животных-компаньонов. Изменился и их внешний облик: хвосты обвернулись в колечки, уши обвисли, на шерсти появились пятна, характерные для всех ручных животных. Исследователи, занятые сегодня в эксперименте, разжевывают, что происходит с геномом зверей при одомашнивании и почему отбор по поведению меняет внешний вид. Врожденная любовь к человеку

Здесь у нас будет вольер для Пломбира. Лисе нужно много места, в квартире ей тесно. Поэтому мы записались в очередь на лисицу только тогда, когда окончательно преодолели переезжать в частный дом, — рассказывает жительница Новосибирска Татьяна Абрамова, показывая уголок двора, отведенный для девятимесячного белого лиса с черными пятнышками на спине и морде.

Пломбир — лис не простой, а одомашненный. Он вместе с еще несколькими сотнями лисиц — результат грандиозного научного эксперимента, начатого академиком Дмитрием Беляевым в Институте цитологии и генетики СО РАН больше шестидесяти лет назад и продолжающегося до сих пор.

Знаменитый советский генетик мечтал реконструировать оборот, который прошел волк в процессе одомашнивания (доместикации). Именно поэтому в преимуществе объекта для исследований выбор пал на ближайших родственников волка — лисиц. Беляев выдвигал революционную по тем временам идею: невероятное разнообразие морфологических (и не только) признаков, характерное для домашних животных, — следствие отбора на миролюбивое отношение к человеку. В итоге изменилась активность многих генов, в первую очередь спознанных с регуляцией нервной системы и гормональной реакцией на стресс. Фото : Татьяна АбрамоваДомашний лис Пломбир Фото : Татьяна АбрамоваДомашний лис ПломбирДестабилизирующий отбор

В конце 1950-х годов советские ученые обратили внимание, что серебристо-черные лисицы, растимые в звероводческих хозяйствах, очень по-разному ведут себя с каждый людьми. Чаще всего животные выявляли агрессию, кидались на работников ферм, пытались укусить, но у некоторых особей — таких было не больше десяти процентов — страх и вражда к человеку были очень хлипкими. Именно таких лисиц (сто самок и тридцать лончаков) выбрали для создания эмпирической новосибирской популяции.

Беляев вместе со своей ученицей Людмилой Трут основательного подбирал пары только из самых дружелюбных к человеку особей. В конце концов у потомства появились собачьи повадки, например виляние хвостом, и морфологические черты, характерные для многих домашних животных: белые масти на лбу, закрученные в кольцо хвосты, перекус (удлиненная нижняя челюсть), висячие уши. Происходили и другие изменения — снизился статус город гормонов, отвечающих за отдачу на стресс, удлинился сезон размножения.

В дикой природе сказывается естественный отбор. Окрас волны обеспечивает хорошую маскировку, статус город гормонов стресса позволяет противостоять угрозам окружающего мира, а потомство рождается, когда для него достаточно пищи и солнечного света. 7 августа 2018, 08:00В РАН разузнали о пользе одомашненных лисиц для человека

Но беляевские лисицы попали в совершенно иные обстоятельства, где стержневым фактором стало доверие к каждый человеку. Именно давление среды запросило перемены в регуляции генов, ответственных за поведенческие навыки, необходимые для адаптации к новым условиям обитания, считал Дмитрий Беляев. Такие гены, как правило, обладают многочисленными регуляторными функциями. Этим и объясняется взрыв разнообразия, наблюдаемый у всех одомашненных видов при их сравнении с дикими сродственниками. Поэтому отбор, главным вектором которого было изменение образ действия, он назвал дестабилизирующим.

Знаете, что было самым поразительным на том этапе эксперимента? То, с какой скоростью происходили перемены. Уже в шестом поколении были первые единичные щенки, которые не только не боялись людей, но и радовались при пейзаже человека: виляли хвостом и издавали приветственные звуки. В десятом поколении такая доместикационная элита составляла 18 процентов, а к двадцатому поколению — 35 процентов. Сегодня, после почти шестидесяти лет, около восьмидесяти процентов лисиц демонстрируют густого выраженное дружелюбие к человеку. И это достигнуто лишь путем отбора особей и получения от них потомства. По меркам эволюции — чрезвычайно короткий срок, — говорит один из исследователей, занятых сегодня в проекте, старший научный работник ИЦиГ СО РАН, соискатель биологических наук Анастасия Харламова. / Александр Кряжев / Ручные лисы, выведенные в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, демонстрируют поведение, явное для собак — радуются приходу человека, сидят у него на руках, виляют хвостом, любят поглаживания и почесывания / Александр Кряжев Ручные лисицы, завезённые в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, показывают поведение, характерное для псиц — радуются приходу человека, сидят у него на сторонах, виляют хвостом, любят поглаживания и почесыванияНевероятные совпадения

Эксперимент по одомашниванию лисиц начался в 1959 году. К тому времени уже было известно, что молекула ДНК представляет собой двойную проволока, но о расшифровке геномов живых организмов ученые могли только мечтать. К XXI веку, когда технологии позволили продекламировать последовательность ДНК, на лисиной ферме проживало около тысячи одомашненных особей. Кроме того, там создали популяцию агрессивных звериных — отбирались и скрещивались между собой самые злобные лисы.

Две контрастных группы позволили приступить к исследованию молекулярно-генетических механизмов поведения. Генетики создали новую популяцию, гибридную между ручными и агрессивными лисицами, и детально разобрали ее потомство. В сравненье включили почти сто мелких признаков дружелюбия или агрессивности.

Результат — карта лисьего генома, созданная под руководством Людмилы Трут из ИЦиГ СО РАН и Анны Кукековой, работавшей в то время в Корнельском Университете (США). Ученые сравнили полученные данные с картой генома собаки. Анализ индивидуальностей наследования признаков поведения выявил несколько участков в ДНК лисицы, которые могли быть связаны с искусственным отбором в эксперименте новосибирских генетиков. 20 июля 2017, 12:04Генетики отряди необычное объяснение дружелюбию собак

Самое поразительное, что один из участков — на 12-й хромосоме лисы — оказался гомологичным, то есть родственным участку в геноме собаки, также вовлеченному в процесс ее приручения. Это указывает на то, что одомашнивание собаки шло примерно так же, как лисиц, — отбирались наименее агрессивные особи. Гены дружелюбия

Важный этап в генетике одомашненных лисиц начался в 2018 году, когда международная команда генетиков расшифровала и сравнила между собой геномы ручных, агрессивных и не подвергавшихся отбору по поведению контрольных лисиц. Ученые идентифицировали 103 участка, наиболее различающиеся между этими группами. Сопоставив эти данные с осуществлённым ранее анализом наследования поведения эмпирических лисьих семей, исследователи выявили, что 30 из сих 103 участков совпадают. Иными словами, они выявлялись при использовании обоих методов.

Чуть позже более детальный анализ одного из этих участков показал, что в нем содержится всего один ген — SorCS1. Ученые предположили, что редактирования в поведении одомашненных животных (а отбор первоначально шел именно по признаку наиболее ручного характера) могут быть связаны с определенным вариантом гена SorCS1. Этот вариант встречается лишь у самых дружелюбных лисиц и направляет белки, вовлеченные в транслитерацию сигналов между нейронами центральной сердитой системы.

По словам Анны Кукековой, этот ген отвечает за вполне конкретное поведение — желание лисицы продолжать общение с человеком, когда тот провел с ней некоторое время и собирается уходить. Поэтому считать именно этот ген ответственным за дружелюбие лисиц неправильно. Поведение прирученных животных контролируется многими участками генома, и у каждого своя зона влияния. Одни определяют, будет ли лиса рада человеку, другие — ее отношение к прикосновениям, поглаживанию. / Александр Кряжев / Ручных лисят пристраивают в семьи в качестве домашнего питомца в году шести месяцев. К этому времени животным успевают сделать все необходимые прививки / Александр Кряжев Ручных лисят пристраивают в семьи в преимуществе домашнего питомца в возрасте шести месяцев. К этому медли животным успевают сделать все идеальные прививки

Поведение — это очень сложный признак. Мы пока не знаем, сколько генов вовлечено в процесс доместикации, как они взаимодействуют. Мы только-только сформировали первые данные, подтверждающие, что да, есть определенные участки в геноме, отвечающие за формирование ручного и агрессивного поведения, что эти участки отличаются друг от друга и определенным (сложным) пошивом взаимодействуют. Поэтому впереди еще очень много работы, — объясняет Анастасия Харламова. Беляев был прав

Академик Беляев полагал, что если ведется очень жесткий отбор по определенным признакам, то происходит дестабилизация организма животного, и можно получить животных с совершенно новыми, не солидными ранее особенностями. Скорее всего, феномен, который Дмитрий Константинович объяснял с позиций своей концепции, связан с жестким отбором по комбинации нескольких или многих генов, в конечный результате чего возникает их сочетание, крайне редкое у индивидуумов в природе. Также, вполне возможного, мишенями селекции становятся гены с широким спектром действия — например, если это некий регуляторный ген, он вполне может влиять как на поведение, так и на морфологию. Мы не думаем, что наблюдаемые нами мутации возникли именно в экспериментальной лисьей популяции; скорее всего, они существовали в популяциях лисиц очень давно, но их частота встречаемости в наших популяциях была усиленная за счет селекции, — пишет в научном журнале Природа Анна Кукекова.

Пломбир, зимующий в семье Татьяны Абрамовой, — наглядная иллюстрация того, что гены, связанные с ручным поведением и доверием к человеку, влияют и на внешний вид животного. У лиса закругленная морда, пятна на спине и у буркал. Он умеет махать хвостом и очень привязан к женщине. Ходит за ней по пятам, запрыгивает на колени, требует себя погладить.

Лиса — это, конечно, не кошка и не псица. Но по темпераменту они ближе к собакам — очень быстро схватывают команды. Наш лис хорошо ладит с детьми, вообще никакой агрессии по отношению к нам нет. Порой даже забываешь, что это за животное. А потом сидишь на диване и вдруг понимаешь: это же лиса у тебя под боком и ты ей брюшко жаришь. Ощущение непередаваемое, — улыбается Абрамова. 16 апреля 2015, 21:03Ученые: псицы приручили человека через его глазаСобака стала лучшим другом человека не только благодаря всеядности и доброжелательству, но и потому, что она научилась глядеть нам в глаза и тем самым устанавливать эмоциональную связь с господином, не уступающую в силе привязанности родителя к ребенку.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

В России совершили прорыв в поиске генов одомашнивания

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна