Чому собаки перетравлюють хліб для науки
Вивчення геному собаки показує, що ця тварина з часу винаходу в сільському господарстві придбала здатність перетравлювати крохмаль.
Через те, що вони перебувають поруч з людьми та їх сміттєвими баками, собаки набули здатності перетравлювати крохмаль, що перевершує вовків.
Людина живе не хлібом поодинці, а кожним словом, що виходить із вуст Божих.
Повторення Закону, 8.3
А собака виживає на хлібі і п’є кожне слово, що виходить з рота людини! Принаймні, так припускає дослідження Еріка Аксельссона з Університету Упсали та його шведських та американських колег: вони продемонстрували на собаках групу генів, відповідальних за здатність засвоювати l крохмаль - гени, відсутні у вовка, з яких собака - одомашнена форма. Це пристосування відбудеться внаслідок процесу приручення, розпочатого понад 30 000 років тому.
Вивчення генетичних наслідків одомашнення вовка непросте, оскільки вовки та собаки мають 99,8% генетичного складу. Щоб виявити сліди відбору людини, дослідники шукали гетерозиготний (з двома різними алелями) у собак та гомозиготний (з двома однаковими алелями) у вовків, а також, загальніше, усі. Чітко різні регіони геному в два види. Потім вони прагнули об'єднати регіони, які відігравали додаткові фізіологічні ролі.
Тому вони відібрали три групи генів у собак, одна пов’язана з розвитком нервової системи, інша - взаємодією сперми з яйцями, а третя - перетравленням крохмалю. Перша група вказує на те, що селекція, змінивши поведінку собаки, змінила її нервову систему; очевидний факт, що підтверджує модифікацію черепа собаки. Друга група генів ілюструє той факт, що штучний відбір, проведений собакою, змінив своє розмноження. Нарешті, третя група генів, відмінних від вовчих, вказує на те, що собака набула здатності перетравлювати крохмаль.
Чому? На думку Е. Аксельссона та його колег, такий розвиток подій є реакцією на дієту, багату крохмалем. Під час травлення крохмаль розщеплюється в кишечнику на мальтозу під дією ферменту альфа-амілази; Мальтоза перетворюється в глюкозу за допомогою мальтази-глюкоамілази, перш ніж транспортуватися до тонкої кишки. Дослідники вивчали варіації гена AMY2B, що кодує альфа-амілазу 2B, у 138 собак та 35 вовків. Вони виявили, що геном собак експресує в 7,4 рази більше альфа-амілази, ніж вовки. Насправді активність альфа-амілази в сироватці крові у собак приблизно в п'ять разів більша.
Потім дослідники вивчали ген MGAM, який кодує мальтазу-глюкоамілазу, фермент, який гідролізує мальтозу до глюкози. Він виражається в 12 разів більше у підшлунковій залозі собак, ніж у вовчих. Подібним чином, дослідження гена SGLT1, що кодує білок, який транспортує глюкозу до тонкої кишки, виявив велику мінливість цього гена у собак, але практично жодної у вовків.
Усі ці підказки свідчать про те, що травна система собаки має кращу здатність розщеплювати, транспортувати та поглинати крохмаль, ніж вовча. Але коли собака придбала його? Собачі черепи були знайдені в печерах, зайнятих мисливцями, приблизно 32000 років тому на Алтаї (Монголія) та Бельгії; останки ще однієї 26 000-річної собаки були знайдені в Чехії. Отже, одомашнення вовка почалося понад 30 000 років тому.
За словами еколога П'єра Жувентіна, саме тому, що вовки та люди займали одну і ту ж екологічну нішу (вони полюють зграями), було легко інтегрувати вовків у палеолітичні групи людей. Для цього чоловіки, ймовірно, брали в полон невідлучених вовків, яких потім використовували для полювання або як охоронці. Цей процес відбувався до льодовикового максимуму (–18 000 років). Таким чином, собаки були інтегровані в людські популяції протягом тривалого часу, коли приблизно 10 000 років тому землеробство та скотарство розвивалося на Близькому Сході. Таким чином, двох із цих «донеолітичних собак» було поховано в людських могилах приблизно 12 000 років тому в Айн Маллаха, Ізраїль.
З винаходом сільського господарства раціон людини тоді змінився, включаючи все більше і більше круп. Як результат, залишки їжі, викинуті групами людей, містили більше крохмалю. Е. Аксельссон та його колеги припускають, що вовки, які спеціалізувались на викопуванні людського сміття, еволюціонували, щоб краще засвоювати крохмаль, перш ніж їх одомашнили. Цей сценарій тим більш можливий, оскільки збір диких злаків уже практикувався задовго до заледеніння.
Однак очевидно, що одомашнення вовка було довгим і складним, оскільки воно відбулося в кількох місцях, призвело до популяцій собак, повернутих у дику природу, і, безсумнівно, до різних кросів. Таким чином, може здатися більш вірогідним, що лише коли крохмаль був введений у великій кількості в раціон людини 10 000 років тому, собаки були виставлені настільки, що їм довелося пристосовуватися до нього. Таким чином, це були б перш за все собаки недоолітичних мисливців, звикли перебирати сміттєві баки, які регулярно стикалися б із крохмалем. У будь-якому випадку, очевидно, що собаки та люди еволюціонували паралельно понад 30 000 років і вчились разом, спочатку розуміти один одного, а потім перетравлювати крохмаль.