Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир - Элис Робертс

Все, включая людей, страдали от холода. Пусть некоторые разновидности древних собак и вымерли, ученые утверждают, что собаки могли сыграть решающую роль для выживания охотников-собирателей на пике последнего ледникового периода. Возможно, здесь кроется разгадка того, как современный человек пережил последний ледниковый максимум, погубивший неандертальцев? Это очень хорошее и привлекательное объяснение, но я его побаиваюсь. Мне кажется, это слишком просто. История – сложная штука, и, выдвигая гипотезы, человек должен быть осторожен с утверждениями, особенно когда невозможно проверить идеи на практике. Тем не менее нет оснований сомневаться в том, что собаки помогли выжить и добиться успеха отдельным племенам охотников-собирателей.

По всей Европе находят окаменелые останки домашних собак, живших после ледникового периода. Так, кости возрастом около 8000 лет обнаруживают в раскопках от запада Европы до востока Азии. Как уже упоминалось, данные последних генетических исследований древних и современных собак указывают на единый источник их происхождения, поэтому маловероятно, что все собаки эпохи голоцена происходили от местных популяций волков и были одомашнены независимо друг от друга. Вместо этого логично предположить, что собаки пришли вместе с переселявшимися людьми или привозились местными племенами издалека.

Доисторические собаки все еще очень походили на волков, по крайней мере судя по их скелетам. Но уже тогда, если основываться на результатах эксперимента с ручными русскими лисицами, видимо, появилось разнообразие окраса, закрутился баранкой хвост, повисли уши. Анализируя останки возрастом 8000 лет, найденные при раскопках в датском Свердборге, ученые установили, что в те времена существовали три типа собак разных размеров. Получается, уже тогда, на раннем этапе, наблюдалась некоторая дивергенция, возможно предшествовавшая последующему разделению на породы. Возможно, доисторический человек уже пытался вывести собак с определенными характеристиками: например, собак для охраны и пастушьих собак, собак, способных идти по следу или даже тянуть сани.

Когда появилось и распространилось земледелие, собаки стали еще более популярны. По мере изменения пищевых предпочтений человека менялись и вкусы собак. Первые собаки были мясоедами, хотя, как утверждает одно исследование, они ели мясо, отличное от пищи своих братьев-волков. Исследование костей возрастом 30 000 лет, найденных в Пршедмости, в Чехии, показало, что псовые, предполагаемые собаки эпохи палеолита, питались мясом оленей и овцебыка, в то время как волки охотились на лошадей и мамонтов. Как только люди занялись земледелием, меню собак значительно изменилось. Скорее всего, деревенским собакам было чем поживиться среди отбросов, оставляемых теперь оседлыми людскими сообществами.

У большинства современных собак в организме содержится множество копий гена, кодирующего амилазу – фермент для переваривания крахмала. Чем больше копий этого гена у животного, тем больше амилазы производит его поджелудочная железа: полезное свойство для того, кто ищет пропитание на деревенской помойке или подъедает остатки с человеческого стола. Со временем собаки становились менее плотоядными и более травоядными, как и их человеческие друзья. Но у современных собак количество копий гена амилазы сильно варьируется. В большинстве случаев данное различие связано с породой собак. На это есть несколько причин. Установив, что такая изменчивость не случайна, ученые задались вопросом: а не связана ли она с филогенезом – «семейной историей» собачьих пород? Однако эта теория не подтвердилась. Далее исследователи предположили, что скрещивание с волками могло привести к снижению числа копий гена амилазы у некоторых пород, но и на этот раз не смогли дать четкого объяснения. Остается полагать, что количество копий гена амилазы отражает различия в пищевых предпочтениях древних собак.

Анализ изотопов углерода и азота в образцах костей древних собак раскрыл исследователям рацион доисторических животных и продемонстрировал его разнообразие. Известно, например, что около 9000 лет назад в Китае 65–90 % рациона собак составляло просо. При этом 3000 лет назад на корейском побережье они поедали морских млекопитающих и рыбу. В различных местах собаки сталкивались с теми или иными сложностями поиска пищи. Со временем соответственно у них менялся набор генов.

Подобные изменения генома, приводящие к повышению числа копий определенного гена, происходят из-за ошибок в ходе мейоза – особого процесса клеточного деления, в результате которого образуются яйцеклетки и сперматозоиды (в них содержится одинарный набор хромосом, в отличие от других клеток организма, в которых заключен двойной набор хромосом). Во время мейоза хромосомы объединяются в пары, а затем в каждой паре происходит обмен участками ДНК (кроссинговер). Ошибки, возникающие при кроссинговере, могут привести к дупликациям гена в одной хромосоме. Если такая ошибка происходит, то увеличивается вероятность ее повторения в следующем поколении, также в процессе мейоза, при формировании яйцеклеток или сперматозоидов. Присутствие двух копий гена в одной хромосоме и одного гена в другой повышает вероятность ошибочного спаривания хромосом и дупликации гена. Таким образом, эта ошибка приводит к увеличению числа копий конкретного гена, и если вызванное изменение оказывается полезным, то в отношении такого изменения будет действовать положительный отбор.

По всей видимости, собак можно разделить на две группы: у одних очень небольшое число гена амилазы, у других – множество копий. Среди современных пород к группе с самым низким числом копий гена – всего две, как у волков, – относятся сибирские хаски, гренландские ездовые собаки и австралийские динго. При этом распространение по миру собак с высоким числом копий гена амилазы весьма точно совпадает с расположением сельскохозяйственных районов, где древний человек занимался земледелием. Порода салюки, ведущая свое происхождение с Ближнего Востока, где впервые стало развиваться земледелие, может похвастаться рекордным числом копий этого гена – двадцать девять! Однако изменение числа копий гена происходило не сразу: так, у собак эпохи неолита было не так много копий гена амилазы, как у их потомков, живших бок о бок с фермерами.

Именно в эпоху неолита, когда человек превратился в земледельца, собаки впервые распространились за пределы Евразии. Они следовали по планете за сельским хозяйством. В Африке к югу от Сахары собаки появились в начале неолита, 5600 лет назад, и еще через 4000 лет добрались и до юга Африканского континента. Останки собак возрастом около 5000 лет археологи находят в Мексике, именно тогда там появились первые земледельцы, но на крайний юг Южной Америки собаки попали только спустя 4000 лет. Исследования митохондриальной ДНК позволяют предположить, что эти ранние американские разновидности собак были позднее полностью вытеснены после колонизации Америки европейцами. Однако, судя по последним данным анализа полного генома, история развивалась иначе: европейские собаки, приехавшие с завоевателями из Старого Света за последние 500 лет, на самом деле смешались с местными разновидностями собаки в Новом Свете.

Так хорошо известные нам современные породы возникли значительно позже. Они сформировались сравнительно недавно, и их история отражена в собачьем геноме. Некоторые признаки указывают на прохождение популяцией предков собак через два «бутылочных горлышка»: одно из них совпадает с началом одомашнивания, а второе – с появлением современных пород, всего около 200 лет назад. Заводчики стали уделять особое внимание отбору конкретных качеств, добиваясь удивительного послушания собак, незаменимых помощников человека на охоте и при выпасе скота. Но возможность использовать искусственный отбор для формирования самых различных черт соблазняла многих, поэтому создавались породы определенных форм, размеров, окрасов и текстур. Морфологическое разнообразие современных пород собак гораздо богаче, чем у всех остальных представителей семейства псовых, включающего лисиц, шакалов, волков и собак.