Ученые нашли ген доброты SorCS1 у лисиц — университет Иллинойса
Необычные способности знаменитых советских "домашних лисиц" давно привлекают внимание ученых. Эти животные прославились тем, что способны не просто терпеть присутствие человека, а вести себя почти как собаки — дружелюбно, открыто и без страха. Но почему это происходит, и можно ли объяснить природу такой контактности закономерностями генетики? Свежие исследования российских и зарубежных специалистов впервые дали исчерпывающий ответ.
Фото: flickr.com by Доминико Сальваньин, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/ Лиса Как начиналась история одомашнивания лисицЭксперименты по селекции лисиц стартовали в 1959 году в Новосибирском институте цитологии и генетики. Задача исследователей была необычной и амбициозной: воспроизвести процесс приручения собак в ускоренном режиме. По сути, ученые попытались повторить путь, который человечество прошло тысячи лет назад, но в лабораторных условиях и в сжатые сроки.
Селекционеры действовали так же, как древние люди: отбирали из популяции самых спокойных, миролюбивых и терпимых к человеку животных. Такие особи получали возможность размножаться, передавая свои характеристики потомству. Уже спустя несколько поколений появились лисы, которые охотно шли на контакт, интересовались человеком и демонстрировали поведение, больше напоминающее собачье.
Этот процесс сопровождался неожиданным эффектом. Параллельно изменялось не только поведение, но и внешний вид животных. У лисиц стали обвисать уши, появлялись светлые пятна на шерсти, а хвост приобретал характерный изгиб. Такие особенности сейчас часто называют "синдромом одомашнивания", потому что схожие черты наблюдаются у многих видов, привыкших к человеку.
Многолетние поиски "доброго" генаДолгое время ученые не могли понять, почему изменения проявляются сразу в нескольких сферах — и в поведении, и во внешнем облике. Одной из причин сложности стало строение генома лисиц: у этих животных присутствуют так называемые дополнительные хромосомы, которые есть не у всех представителей вида. Из-за этого генетическая карта оказывается неоднородной и трудной для анализа.
Однако планомерная работа позволила выделить участки ДНК, которые заметно различаются у лис с разным типом поведения. Чтобы уточнить картину, исследователи взяли образцы ДНК у тридцати особей. Группу разделили на три части: десять агрессивных лисиц, десять послушных и десять из контрольной выборки со средними реакциями.
После обработки данных специалисты установили, что в геноме существует 103 участка, отличающихся у этих трех групп. Далее ученые сопоставили набор мутаций с поведенческими характеристиками и вышли на ключевой элемент — ген SorCS1. Именно он оказался связан с формированием доверчивости и способностью нейронов формировать новые связи.
Лисы, имеющие две копии "мирной" версии SorCS1, были самыми общительными. А животные, у которых присутствовали две "агрессивные" копии, проявляли противоположное поведение и избегали контактов с человеком. Таким образом, генетический фактор стал своеобразным объяснением различий, наблюдавшихся в эксперименте десятилетиями.
Параллели с собаками: неожиданное отличиеИзначально селекционный эксперимент над лисами задумывался как модельная реконструкция процесса приручения собак. Казалось логичным предположить, что у обоих видов должны проявляться схожие механизмы формирования доброжелательности. Но результаты оказались противоположными.
У собак дружелюбие связано с другим участком генома — областью в шестой хромосоме, находящейся рядом с геном GTF2I. Известно, что у людей аналогом этой хромосомы является седьмая, и ее повреждение приводит к состоянию, которое называют "синдромом эльфа". Люди с таким диагнозом отличаются повышенной доверчивостью и снижением когнитивных функций.
Особенность собак в том, что многие породы имеют вариации в этих областях ДНК, что делает их открытыми к взаимодействию с человеком. Чем больше мутаций в ключевой зоне генома, тем выше степень дружелюбия. Именно такие "ошибки" в генетическом коде стали фундаментом для формирования собаки как социального партнера человека.
Но у лисиц аналогичные изменения вызвали противоположную реакцию: поврежденные участки шестой хромосомы сделали животных агрессивными. Это открытие удивило ученых и поставило новую задачу — выяснить, почему аналогичные мутации оказывают различный эффект на поведение разных видов.
Новая загадка поведенияВ итоге ученые получили доказательство того, что у лисиц и собак работают разные механизмы формирования доверчивого поведения. Если для собак ключевым фактором стала мутация, связанная с развитием повышенной открытости, то у лисиц прямую роль сыграл ген SorCS1, регулирующий формирование нейронных связей.
"Мы ожидали, что лисицы, как и собаки, стали домашними благодаря аналогу "синдрома эльфа". На самом деле, все обстоит наоборот — подобная мутация встречается у агрессивных лис, а не у доверчивых животных. Подобные различия только подчеркивают то, что мы почти ничего не знаем о том, как работают эти участки ДНК, связанные с поведением людей и животных", — резюмировала Анна Кукекова из университета Иллинойса (США).
Новые данные показывают, что приручение — это сложный биологический процесс, который нельзя объяснить одной универсальной формулой. Разные виды могут становиться ближе к человеку совершенно разными путями, и генетическая основа дружелюбия оказывается индивидуальной.
Одомашнивание собак и лисицУ собак ключевую роль играют изменения в шестой хромосоме, которые приводят к повышенной открытости и доверчивости. У лисиц решающее значение имеет вариация гена SorCS1, формирующая характер и степень контактности. Собаки демонстрируют схожий набор мутаций у многих пород. Лисицы сохраняют различие между группами, даже будучи потомками одних предков. Внешние признаки у обоих видов меняются по схожим законам. Генетические механизмы при этом остаются различными.
Работа новосибирских генетиков стала уникальным научным проектом. Она позволила проследить эволюционные изменения в ускоренном режиме. Она раскрыла ключевые механизмы поведения и доверчивости. Она дала данные для прикладной генетики и зоологии. Она создала породу лисиц, пригодных для содержания рядом с человеком. Но исследование требует постоянного обновления данных. Анализ сложного генома занимает годы. Мутации не всегда проявляются одинаково. Не все изменения можно объяснить существующими теориями. Об этом сообщает 360. ru.
Советы тем, кто интересуется генетикой поведения животныхИзучайте историю одомашнивания — она помогает понять связь между селекцией и поведением.
Учитывайте различия между видами: одинаковые мутации могут давать разные эффекты.
Обращайте внимание на комплекс признаков — внешний вид и поведение часто связаны.
Следите за публикациями в международных журналах — исследования быстро обновляются.
Помните, что поведение животных формируется множеством факторов, не только генетикой.
Сопоставляйте научные данные с практическим опытом содержания животных.
Изучайте влияние среды — условия выращивания нередко усиливают или ослабляют генетический эффект.
Популярные вопросы о генетике дружелюбия лисицПочему домашние лисицы ведут себя как собаки?Потому что их в течение многих поколений отбирали по признаку доверчивости, и эти характеристики закрепились на генетическом уровне.
Правда ли, что дружелюбие связано всего с одним геном?Ключевую роль играет SorCS1, но на поведение могут влиять и другие участки генома.
Можно ли вывести полностью домашнюю породу лисиц?Селекционная работа продолжается, и современные особи уже демонстрируют устойчивые признаки, однако процесс требует длительных наблюдений.
наука ученые питомцы животные