这些温顺的狐狸可能拥有驯化的一些遗传关键

这些温顺的狐狸可能拥有驯化的一些遗传关键

驯服的西伯利亚银狐与其野生对手相比有许多独特的基因 - 有些与学习有关。

JAB Canid教育和保护中心的金斯敦摄影
这些温顺的狐狸可能拥有驯化的一些遗传关键

当安娜库克科娃遇到着名的西伯利亚银狐时,她被打败了。 伊利诺伊大学厄巴纳分校的行为遗传学家已经阅读了所有关于这些动物的信息,这些动物被驯服,因此它们在20世纪中期俄罗斯西伯利亚短短几年就像狗一样。 但当她接近他们的时候,他们的反应 - 小心翼翼,咕咕叫,甚至像金毛猎犬一样争夺注意力 - “超出了我的预期”,她说。

Kukekova立即放弃了她的其他工作,并开始寻找狐狸非常狗狗行为的遗传基础。 现在,大约16年后,她和她的同事说他们终于找到了一些钥匙。

“这项工作真的很棒,”普林斯顿大学的进化遗传学家Bridgett vonHoldt说,他研究了狼与狗之间的遗传差异。 但她警告说,确定驯化背后的基因是艰难的,因为许多人以复杂的方式共同努力。

库克科娃于1988年开始了解着名的“狐狸农场实验”,当时她还是圣彼得堡国立大学的新生。 1959年,研究人员采集了一组野生银狐(红狐狸的深色突变)并培育出最温顺的动物 - 那些当人类将手指插入笼子时不咬人的动物。 然后科学家们选择了这些动物的最后代,并一遍又一遍地重复这个过程。 到了第八代,狐狸开始寻找人类公司并表达爱意。 (今天,实验开始近60年后,他们中的一些人甚至喜欢腹部摩擦。)

在20世纪60年代,科学家们还培育出一种独立的狐狸品种,选择侵略性。 几代人以来,这些动物对人类的友好程度甚至低于其他养殖的狐狸,只要它们接近,就会对两条腿的游客进行攻击或咆哮。

这两种狐狸,第三种既没有攻击性也没有驯服,形成了Kukekova新研究的基础。 在同事对银狐基因组进行测序后,该团队重新测序了30只狐狸的基因组--10只驯服,10只攻击性,10只来自“正常”组。 他们确定了103个遗传区域,这三个区域之间存在显着差异。 其中45个与狗的驯化相关的区域重叠,其中30个与狐狸的侵略性和驯服行为有关。 来自后一组区域的一个基因突出: SorCS1 ,其帮助转运参与神经系统信号传导和突触形成的蛋白质,帮助记忆形成和学习。

为了测试SorCS1对行为的影响,该团队测量了近1600只驯服和攻击性狐狸对人类观察者的反应。 收集这些数据需要6年时间。 当研究人员最终分析数据时,他们发现狐狸的行为可以与他们携带的任何版本的SorCS1基因一致,他们今天在“ 自然生态学与进化”杂志上报道。 大多数驯养的狐狸携带相同版本的基因,但有一些携带的版本常见于侵略性狐狸。 研究人员写道,这表明,当狐狸经历驯化时,它们的基因正在以发生变化。

除了SorCS1之外 ,该团队还发现了与免疫反应相关的基因变异以及人类与自闭症,双相情感障碍和Williams-Beuren综合征相关的基因。 后者导致 和人类的友好风度。

还没有人知道这些基因是如何在狐狸中发挥作用的。 但是西班牙巴塞罗那大学的神经科学家Constantina Theofanopoulou没有参与这项工作,他说跨物种比较有希望。 “我们看到的同样的变化引发了人类行为的变化或导致社会赤字......与其他物种的行为和社会行为的差异相同。”她说未来的研究可以使用基因工程驯化的老鼠来缩小驯化行为与哪些基因或基因网络相关联。

张国杰是哥本哈根大学和北京基因组学研究所的进化遗传学家,也是该论文的合着者。他说,对于其他选择驯服和侵略的物种,如 ,类似的工作 - 甚至可以揭示更多关于小时间尺度上的行为变化。

与此同时,这项新工作提出了另一个重要问题:我们在哪里划清驯养和野生物种之间的界线? 在驯养的动物中,遗传变异是“固定的”,在自然选择后从基因库中除草野生型。 这就是为什么如果狗不是在人类周围出生的话,它们不会突然变得狂野。 但对于驯服的狐狸来说情况并非如此,其中一些仍然带有“狂野”版本的基因,它们可以传递给它们的试剂盒。

Theofanopoulou说,这项工作强化了我们应该将野性驯服分裂为光谱的想法。 一旦一个物种的足够成员的基因串联变化,我们应该认为它们是驯化的。 “这最终可能就是驯化。”