Собаки разных пород – очень разные и по поведению и «характеру». Опросив почти 50 тыс. владельцев собак и изучив образцы ДНК более 200 собачьих пород, исследователи определили некоторые гены, связанные с их поведением
Люди использовали собак на протяжении тысячелетий, чтобы они пасли скот, охраняли и охотились вместе с человеком: от действий этих четвероногих спутников иногда напрямую зависело выживание. Выведение собачьих пород, специализированных для выполнения определенных задач, можно назвать самым крупным и успешным генетическим экспериментом человечества. Что касается современных собак, то на сегодняшний день насчитывают как минимум 350 только официально признанных пород!
Неудивительно, что собаки, и в первую очередь их поведение, стали интересным объектом для генетического изучения. Однако ранее подобные исследования в основном касались изменений, связанных с одомашниванием, или выявления генетических причин поведенческих проблем.
Но какова генетическая «база» особенностей поведения собак, связанных с их «профессиями»? К примеру, стереотипное поведение «пастушьей собаки» обычно описывают как выполнение определенных последовательностей действий. Но чтобы успешно действовать, нужно иметь подходящий темперамент, способность видеть и правильно интерпретировать мельчайшие изменения в сигналах хозяина, а также понимать «язык тела» своих подопечных.
Выяснить связь генов и подобного поведения – сложная задача в силу разной степени давления отбора на «эстетические» и морфологические признаки, некоторые из которых могут быть связаны с поведением. Однако ученым из Национального исследовательского института генома человека и Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета (США) удалось с ней справиться. И сделали они это с помощью многочисленных собаковладельцев, которые в рамках так называемой гражданской науки предоставили для исследований подробные данные о поведении своих собак.
Обычно породы собак классифицируют на основе их «специализации»: пастушьи, охотничьи и т.п. Для оценки поведенческого разнообразия ученые определили усредненные по породе глобальные поведенческие «комплексы» на основе данных относительно более 46 тыс. чистопородных собак.
Параллельно они проанализировали полные геномы более 4 тыс. чистопородных собак, помесей, беспородных и диких псовых. На основании этого анализа были выделены 10 основных генетических линий, эволюционировавших в разных «направлениях» от волка, которые обозначили по ключевым породам: гончая, пойнтер-спаниель, терьер, ретривер, пастушьи, ездовые, африканские и ближневосточные, азиатский шпиц, динго и борзая.
В результате ученым удалось установить поведенческие корреляции для восьми генетических линий (кроме динго, африканских и ближневосточных).
Одним из наиболее значимых оказался фактор так называемого «несоциального страха», т.е. не связанного с общением с людьми или животными. Такая поведенческая черта была присуща, в первую очередь, пастушьим собакам, а также терьерам и гончим: для всех этих трех генетических линий характерна острая чувствительность к раздражителям окружающей среды. Благодаря ей пастушьи собаки могут считывать поведенческие сигналы домашнего скота, а терьеры и гончие, которые были выведены для охоты, преследования и поимки добычи, – своих потенциальных трофеев.
При этом гончие отличались самой низкой способностью к обучению, что согласуется с отбором по чертам, выгодным при независимом стиле работы, когда собака полагается на свои инстинкты, а не на команды человека.
Затем ученые определили ряд генетических драйверов того или иного поведения с помощью метода полногеномного поиска ассоциаций.
К примеру, оказалось, что для пастушьих собак очень важны гены, участвующие в аксональном наведении. Речь идет о направленном росте развивающихся аксонов – длинных отростков нейронов, по которым электрические сигналы передаются от клетки к клетке. Это важно, ведь поступающий в мозг стимул вызывает определенное поведение лишь в той степени, в какой отреагируют различные области мозга. «Правильность» взаимодействия нервных волокон и обеспечивают гены, управляющие аксональным наведением.
Таким образом, ученым удалось создать значительно улучшенную модель генетических взаимоотношений между современными собаками, частично выявить основы собачьей поведенческой «спецификации» и открыть молекулярные пути, которые, по-видимому, многократно модифицировались для получения современных собак – работников и компаньонов. Им также удалось подтвердить, что разнообразие пород обусловлено, преимущественно, вариациями в регуляторных, а не в кодирующих участках генома, что предполагает значительно более сложную природу наследования породных качеств.
Фото: https://www.flickr.com