Jak sowiecki eksperyment na lisach wyjaśnia niezwykły proces udomowienia psów

Przez niemal 60 lat, rosyjscy naukowcy hodowali lisy w celu oswajania ich lub rozbudzania w nich agresji. Nowe badania dotyczące genomów obu grup pokazują, że eksperyment zmienił DNA zwierząt w zaskakujący sposób i ma spore znaczenie, jeśli chodzi o zrozumienie zachowań społecznych u zwierząt, a nawet u ludzi.

Jednak, żeby tak się stało musiało minąć sporo czasu. W 1959 r. Dimitri Belyaev rozpoczął eksperyment, który pomógłby zrozumieć w jaki sposób udomowiono psy.

Belyaev z grupą innych biologów wierzyli, że psy są potomkami wilków, jednak nie wiedzieli, jakie dokładne różnice między anatomią, zachowaniem i psychologią tych dwóch gatunków pojawią się w trakcie badania.

Podejrzewano, że kluczowym składnikiem, które przyczyniło się do udomowienia psa była jego uległość i łagodność. Być może, jak przypuszczał, zmiany biologiczne u zwierząt domowych - białe plamy, zakręcone ogony, oklapnięte uszy, skrócone czaszki - wynikały raczej z ewolucyjnego procesu selekcji niż z cech behawioralnych czy anatomicznych.

Przyjazny i lękliwy

Belyaev wierzył, że rozmnażając między sobą najbardziej przyjazne lisy, w końcu będzie w stanie je oswoić, naśladując tysiącletni proces, w wyniku, którego wilki stały się psami. Zakupił grupę srebrnych lisów na Kanadyjskiej farmie, po czym powrócił do swojej pracy w Związku Radzieckim. Z czasem dowiódł, że miał rację. Rozmnażanie między sobą najmniej płochliwych i łagodnych lisów poskutkowało nie tylko tym, że zwierzęta chętnie szukały kontaktu z człowiekiem, ale pojawiły się też zmiany w anatomii, które były kojarzone z udomowionymi zwierzętami, białe plamki, zakręcone ogony, oklapnięte uszy i nie tylko.

Całą gamę modyfikacji związanych z udomowieniem można było zaobserwować w czasie kontaktów lisa z człowiekiem i reakcji na niego. Czy zwierzę podejdzie do eksperymentu z zaciekawieniem i przyzwoleniem na kontakt fizyczny? Czy odwróci się sycząc i wyjąc ze strachu?

Belyaev umarł w 1985 r., jednak eksperyment trwa do dziś. Naukowcy wyhodowali ponad 40 pokoleń lisów, przyjaznych i tych agresywnych. Wyodrębnili geny dziesięciu lisów z obu grup. Dopełnili kompletnym genomem lisa srebrnego (Vulpes vulpes).

W rosyjskim eksperymencie hodowlanym rozmnażano potulne lisy, podobnie jak w selektywnej hodowli psów, które przez tysiąclecia rozmnażały psy domowe.

Teraz po raz pierwszy, wyodrębnili lisi genom. - To pozwoliło i nadal będzie umożliwiać znalezienie różnic genetycznych, które mogą leżeć u podstaw różnych aspektów udomowienia - mówi biolog Uniwersytetu Illinois Anna Kukekova, która prowadziła badania.

Badanie zostało opisane w Nature Ecology and Evolution.

Do tej pory badacze musieli polegać na genomie psa domowego jako punkcie odniesienia.

Sekrety genetyki

Kukekova i jej koledzy zbadali jeden z 103 genów, które różniły się między oswojonymi i agresywnymi lisami. Analiza ta wykazała, że najsłabsze lisy miały wersję genu o nazwie SorCS1, która nie występowała u lisów agresywnych lub zwyczajowo hodowanych. Tymczasem inna wersja SorCS1, najczęściej spotykana w agresywnych lisach, była niezwykle rzadko spotykana w pozostałych grupach.

Nie było wcześniejszych powodów, aby podejrzewać, że SorCS1 jest związany z zachowaniami społecznymi. - Wiadomo było, że wiąże się z autyzmem i chorobą Alzheimera [u ludzi - od red.] - mówi Kukekova. Niedawno przeprowadzone badanie na myszach wykazało, że SorCS1 jest zaangażowany w tworzenie synapsy i sygnalizację neuronalną. - To toruje drogę do zrozumienia, w jaki sposób gen może wpływać na zachowania społeczne - wyjaśnia badaczka.

Hodowla uległych lisów spowodowała również zmiany anatomiczne, takie jak oklapnięte uszy, które są związane z udomowieniem.

Udomowione zwierzęta doświadczają znacznie mniej stresu niż dzikie w konfrontacji z nieznanymi osobami lub przedmiotami. Badanie wykazało, że geny, z których wynika ta różnica w zachowaniu są związane ze stępioną reakcją:oś podwzgórze - przysadka - nadnercza. Ta seria struktur biologicznych tworzy połączenie między mózgiem a układem endokrynologicznym w organizmie, które aktywuje się w odpowiedzi na stres.

Badania wykazały również, że geny związane z udomowieniem u psów oraz z zespołem Williamsa-Beurena u ludzi (stanem genetycznym związanym z wyjątkowo przyjaznymi zachowaniami) pojawia się w agresywnych lisach, a nie w tych oswojonych.

Kukekova podkreśla, że zespół Williamsa-Beurena charakteryzuje się jednak również ekstremalnym niepokojem, co jest zgodne z bardziej bojaźliwą reakcją lisów na człowieka. Biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Princeton, Bridgett von Holdt, który nie był związany z badaniem, zwraca uwagę, że niektóre psy mogą być niezwykle agresywne, nawet jeśli budują silne, przyjazne więzi z właścicielami. Dodaje, że aby naprawdę rozwiać wszystkie wątpliwości, trzeba będzie przeprowadzić o wiele więcej badań.

Jason Goldman