通過比較狗和狼的全基因組,來自烏普薩拉大學的研究人員揭示,在野生犬進化為人類最好的朋友這一過程中發生了許多的改變。不出所料的是,這些差異性區域有許多都影響了大腦,這或許可以解釋狼與狗之間的性情差異。此外,這一比較研究還指出了幾個與消化相關的區域,包括幫助分解淀粉的基因。研究論文發表在《自然》(Nature)雜志上。
“這項研究支持了這樣一種觀點:原始犬(proto-dog)依賴于農業革命的食物副產品——殘羹剩飯進化出了新的消化適應,”杜克大學從事動物馴化研究的Brian Hare(未參與該研究)說。
以色列化石及遺傳研究將狗的馴化時期確定為大約1萬年前,與農業革命時期相吻合,那時人類從游牧狩獵者轉變為在定居點耕作及生活。一些科學家們認為,狼被吸引到了這些早期定居點的垃圾場,以蔬菜和谷類植物剩飯菜為食。“通過找到人類,食用人類的剩飯剩菜,狗有可能進行了自我馴化,”新研究的領導者、烏普薩拉大學Kerstin Lindblad-Toh說。
2005年,Lindblad-Toh領導研究小組發布了完整的家犬基因組。在這個項目完成后,她轉向研究我們狗伙伴的進化史。“盡管許多研究都調查了狗馴化的時間和地點,卻少有人在基因組水平上開展研究了解其發生過程,”她說。
Lindblad-Toh和Erik Axelsson一起對來自世界各地的12條狼,以及代表14個不同品種的60只狗進行了全基因組測序。他們通過尋找狗與狼之間顯示最大差異的序列,或在犬種中保持一致而在狼中存在差異的序列,搜查了進化標記。
研究小組最終拿出了一個包含36個區域,總共122個基因的名單。其中一半的區域包含腦基因。“這并不奇怪,”Lindblad-Toh說。與狼相比,狗的攻擊性小,更合群,能夠更好地理解我們的行為信息。
其中有6個區域,10個基因與脂肪和淀粉消化相關。具體來說,狗攜帶了額外拷貝的淀粉酶基因,相比于狼同類,它們現在生成這種蛋白的量要多28倍。此外,狗生成的麥芽糖酶-葡糖淀粉酶要多12倍,這是因為該酶基因發生了數個突變。第三種基因SGLT1突變提高了腸道糖吸收蛋白的功能。
“他們生成了非常令人信服的數據,表明淀粉消化與狗的進化相關,”加州大學戴維斯分校Ben Sacks(未參與該研究)說。有趣的是,觀察到的一些狗消化改變與人類平行。當我們從打獵和采摘漿果向耕種谷物和蔬菜轉變時,我們也復制了我們的淀粉酶基因,其中一些是對富含淀粉型飲食的一種適應。
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