Одомашнивание животных и растений, необходимое условие развития сельского хозяйства, — одна из важнейших технологических революций в истории человечества. Одомашнивание животных началось еще 9 000-15 000 лет назад и первоначально касалось собак, крупного рогатого скота, овец, коз и свиней.
Кролика приручили гораздо позже, около 1400 лет назад, в монастырях на юге Франции. Утверждалось, что кроликов приручили, потому что католическая церковь заявила, что молодые кролики считаются не мясом, а рыбой, и поэтому их можно есть во время поста! Когда произошло одомашнивание, дикий предок, европейский кролик (Oryctolagus cuniculus), был приурочен к Пиренейскому полуострову и югу Франции.
По нескольким причинам, по которым кролик является выдающейся моделью для генетических исследований одомашнивания: его одомашнивание произошло относительно недавно, мы знаем, где это произошло, и этот регион все еще густо населен дикими кроликами, — объясняет Мигель Карнейро из CIBIO / Inbio-University. Порту, один из ведущих авторов статьи. «Дикие кролики также служат отличной моделью для генетических исследований ранних стадий формирования видов, как показано в сопроводительном исследовании, которое мы публикуем сегодня в PLoS Genetics», — добавляет Мигель Карнейро.
Ученые сначала секвенировали весь геном одного домашнего кролика, чтобы разработать эталонную сборку генома. Затем они повторно секвенировали целые геномы домашних кроликов шести разных пород и диких кроликов, взятых в 14 разных местах на Пиренейском полуострове и на юге Франции.
Ни одно из предыдущих исследований по одомашниванию животных не включало столь тщательного изучения генетической изменчивости диких предковых видов. Это позволило нам точно определить генетические изменения, которые произошли во время одомашнивания кроликов, — говорит Лейф Андерссон, Университет Упсалы, Шведский университет сельскохозяйственных наук и Техасский университет A&M.
В отличие от домашних кроликов, дикие кролики обладают очень сильной реакцией на бегство, потому что на них охотятся орлы, ястребы, лисы и люди, и поэтому они должны быть очень бдительными и реактивными, чтобы выжить в дикой природе. Фактически, Чарльз Дарвин писал в «Происхождении видов», что «нет животного труднее приручить, чем детеныш дикого кролика; едва ли какое-нибудь животное укротительнее, чем детеныш ручного кролика."Дарвин использовал домашних животных в качестве доказательства принципа того, что можно изменять фенотип путем отбора.
Ученые, участвующие в текущем исследовании, теперь смогли выявить генетическую основу этого замечательного изменения в поведении, и исследование дало важные новые идеи о процессе одомашнивания.
Одомашнивание кроликов в первую очередь произошло за счет изменения частоты вариантов генов, которые уже присутствовали у дикого предка. Наши данные показывают, что одомашнивание в первую очередь связано с небольшими изменениями во многих генах, а не с радикальными изменениями в нескольких генах, — заявляет Керстин Линдблад-Тох, соавтор, директор отдела биологии генома позвоночных в Институте Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, профессор Упсальского университета. и содиректор лаборатории науки для жизни.
Команда наблюдала очень мало примеров, когда вариант гена, распространенный у домашних кроликов, полностью заменял вариант гена, присутствующий у диких кроликов; скорее, это были сдвиги в частотах тех вариантов, которые были предпочтительны у домашних кроликов.
Интересным следствием этого является то, что если вы выпускаете домашних кроликов в дикую природу, появляется возможность для обратного отбора тех генов, которые были изменены во время одомашнивания, потому что вариант «дикого типа» редко полностью утерян. Собственно, это то, что мы планируем изучить дальше, — комментирует Мигель Карнейро.
Ученые не нашли примера, когда ген был бы инактивирован во время приручения кролика, и было бы намного больше изменений в некодирующей части генома, чем в тех частях генома, которые кодируют белок.
Результаты, которые у нас есть, очень ясны; разница между диким и ручным кроликом не в том, какие гены они несут, а в том, как их гены регулируются. е. когда и сколько каждого гена используется в разных клетках, объясняет Мигель Карнейро.
Исследование также показало, какие гены были изменены во время одомашнивания. Исследователи были поражены сильным обогащением генов, участвующих в развитии мозга и нервной системы, среди генов, особенно нацеленных во время одомашнивания.
Но это, конечно, имеет смысл в связи с резкими изменениями в поведении диких и домашних кроликов, — заключает Керстин Линдблад-То.
Исследование показывает, что дикий кролик является высокополиморфным видом, который несет варианты генов, которые были благоприятными во время одомашнивания, и что накопление множества небольших изменений привело к подавлению сильной реакции полета — одного из наиболее заметных фенотипических изменений в организме. эволюция домашнего кролика
Мы прогнозируем, что аналогичный процесс произошел и у других домашних животных, и что мы не найдем несколько конкретных «генов одомашнивания», которые имели решающее значение для одомашнивания.
По словам Лейфа Андерссона, очень вероятно, что подобное разнообразие вариантов генов, влияющих на мозг и нервную систему, встречается в человеческой популяции и вносит свой вклад в различия в личности и поведении.