Як собака адаптувала свій раціон до людини - Скімондо
Найкращий друг людини був, мабуть, з нами близько 30 000 років. Мисливці та збирачі, до яких він спочатку приєднався, забезпечили йому все, що йому було потрібно для виживання: залишки м’яса від спільного полювання. Але з неолітичною революцією наші предки змінили спосіб життя: оселились і займалися землеробством. Не тільки люди, але й собаки повинні були адаптуватися до пов'язаних з цим нових запасів їжі. Зараз дослідники виявили, як собакам вдалося здійснити цей перехід.
Вовки в основному харчуються середніми та великими рослиноїдними тваринами. За потреби вони задовольняються меншою здобиччю, наприклад, кроликами або мишами. Але цих маленьких укусів в довгостроковій перспективі недостатньо, щоб натомість отримати вовчу зграю. Оскільки вовки потребують добового м’ясного раціону, який відповідає 10 - 20% їх маси тіла. Для 40-кілограмового вовка - 4,0–8,4 кг м’яса на добу. Якщо лосось є багатим під час їх великих міграцій у річках Канади, вони також дотримуються дружби з ними. Вони також час від часу їдять фрукти, наприклад, яблука. А в погані часи вони навіть поживають з відходами.
Але тоді було все більше і більше цих мисливських двоногих, які завжди залишали по кілька кісток своєї здобичі. Принаймні у погані часи той чи інший вовк не відкинув цих решток. Так перші вовки дізнались, що варто заїхати до народних таборів. І люди-мисливці також могли час від часу намагатися оскаржити вовків за їх здобич, як вражаюче описує Джанг Ронг у своєму романі "Гнів вовків" для Монголії. Таким чином шляхи людей і вовків могли перетинатися знову і знову, і кожен навчився поважати інших як досвідчених мисливців. Але навіть сьогодні різні мисливці часто полюють один на одного. Мисливці також полюють на вовків у своїх норах, а потім беруть одного або декількох молодих вовків додому із собою для своїх дружин або дітей.
Спочатку жваві малечі могли служити лише товаришами по роботі. Але коли вони збільшувались, люди, напевно, помічали, наскільки корисними для них можуть бути тварини. Наприклад, вони могли бити тривогу, коли сусідня орда намагалася вночі напасти та пограбувати сплячу групу людей у їхній печері. Або мисливці взяли молодих вовків на вилазки і виявили, що вони можуть відслідковувати дичину набагато краще, ніж вони самі. Це заклало основу для одомашнення собак.
Але до розробки домашньої собаки було ще довгий шлях. 61 геном, які діють у мозку, довелося змінити, щоб вовк став собакою. Ці варіації могли дозволити собаці краще розуміти людей. Наприклад, собаки можуть правильно інтерпретувати вказівні жести, тоді як вовки не знають, як інтерпретувати ці сигнали. А щоб налагодити тісний зв’язок з людьми, собаки повинні були мати можливість дивитись нам прямо в обличчя. Ось так вони завоювали наші серця. Оскільки в процесі цього гормон окситоцин, який сприяє соціальним зв’язкам, виділяється обома сторонами. У той же час початківцям собакам довелося звикати знаходити дорогу в середовищі, де переважає людина. Це теж, ймовірно, було пов’язано з генетичними адаптаціями.
Але початковій собаці також довелося адаптуватися до нових запасів їжі в людському суспільстві. Ймовірно, мисливці та збирачі нагородили своїх чотириногих товаришів на полювання м’ясним пайком. Вони можуть навіть виловлювати спеціальну здобич, щоб годувати своїх собак. Це також відображається на генах перших собак. Як і більшість вовків, койотів та золотих шакалів, у них було лише дві копії гена амілази під назвою Amy2B, який вони можуть використовувати для розщеплення крохмалю до мальтози в кишечнику. Як і у випадку з іншими генами, один із генів походить від матері, а інший - від батька. Сьогодні це стосується сибірського хаскі та динго, австралійського дикого собаки. Тому що люди, з якими ці собаки живуть разом, залишаються вірними мисливцю-збирачеві і донині. Сибірські хаскі протягом століть були незамінними супутниками північно-сибірських кочових народів, таких як чукчі. З іншого боку, австралійські динго - це домашні собаки, які були дикими тисячі років тому і зараз живуть незалежно від людей.
Але коли близько 7000 років тому їхні люди почали займатися фермерством, собакам також довелося пристосовуватися до нової їжі. Тепер у меню було менше м’яса, а більше жиру та вуглеводів. Тому в них змінилося десять генів, які відповідають за розщеплення цих поживних речовин. Кількість їх генів амілази множилася. Наприклад, собаки часів неолітичної революції в Румунії та Туреччині вже мали вісім генів амілази.
Але це був лише початок адаптації собаки до змінених запасів їжі. Собаки, що живуть сьогодні, мають від чотирьох до 30 копій гена Amy2B. Як би цього було недостатньо, ці гени зчитуються у собак у 28 разів частіше, ніж у їхніх предків. Більша кількість ферменту дозволяє їм перетравлювати крохмаль у п’ять разів, а також вовки.
Крім того, собаки мають подальшу адаптацію до рослинного раціону: їх ген MGAM, який кодує мальтазу, за допомогою якої мальтоза може бути розщеплена на цукор, відрізняється в чотирьох напрямках від їхніх предків. В результаті вони виробляють у дванадцять разів більше мальтази, ніж вовки. Особливо примітно, що собаки виробляють довший варіант ферменту. Тільки рослиноїдні тварини, такі як велика рогата худоба та кролики, або всеїдні, такі як миші-лемури та щури, мають такі довгі мальтази. Тож розширення повинно зробити фермент більш ефективним.
Мутація іншого гена, який називається SGLT1, дозволяє собакам краще засвоювати цукор з кишечника.
Тому більшість наших собак масово перейшли на оптимальне використання вуглеводів. Це могло б врятувати життя багатьох собак, особливо в періоди кризи.
Однак перехід до сільського господарства не лише змінив гени наших собак, це також відобразилося на наших власних генах. Тому що ми, люди, також відтворювали наші гени амілази в ході неолітичної революції. Їх кількість особливо велика серед людей, які вживають особливо крохмалисті продукти, такі як японці та європейці. Мбуті, навпаки, плем'я-пігмей, що живе в Конго, споживає лише мало крохмалю і тому має менше копій генів амілази.
Уте Кек, 10 листопада 2016 р
Оригінальні публікації:
Морган Олів'є, Енн Тресет, Фабіола Бастіан, Летіція Лагут, Ерік Аксельссон, Мая-Луїза Арендт, Адріан Белашеску, Мар'ян Маршур, Михайло В. Саблін, Лоре Саланова, Жан-Дени Віньє, Крістоф Хітте, Катрін Ханні. Варіація кількості копій Amy2B виявляє адаптацію крохмалю у стародавніх європейських собак. Р. Соц. відкрита наука. 2016 рік 3 160 449; DOI: 10.1098/rsos.160449. Опубліковано 9 листопада 2016 р
Рік Аксельссон, Абхірамі Ратнакумар, Маджа-Луїза Арендт, Хуррам Макбул, Метью Т. Вебстер, Мікеле Перлоскі, Олоф Ліберг, Джон М. Арнемо, Оке Гедхаммар і Керстін Ліндблад-То. Геномний підпис одомашнення собак виявляє адаптацію до збагаченої крохмалем дієти. Nature 495, 360-364 (21 березня 2013 р.) Doi: 10.1038/nature11837