«Если вы посмотрите на эволюцию собаки, то увидите, что отбор в основном проводился по поведению: охотничьему поведению, сторожевому поведению или общению с людьми», – говорит он.
В новом исследовании Серпелл и его коллеги Эван Л. Маклин из Университета Аризоны, Ноа Снайдер-Маклер из Вашингтонского университета и Бриджитт М. фон Хольдт из Принстонского университета предлагает убедительные доказательства того, что ученые давно подозревали: некоторые из поведенческих характеристик, которые помогают характеризовать породы – например, стремление к погоне или агрессия по отношению к незнакомцам – связаны с явными генетическими различиями между ними. Их результаты были опубликованы в Proceedings of the Royal Society B.
«Собаки представляют собой хорошую модель для понимания того, какая часть вариаций в их поведении связана с генетическими различиями, а какая – с их средой и опытом», – говорит Снайдер-Маклер, получивший степень бакалавра и доктора Пенна.
То, что кажется очевидным – гены могут влиять на поведение человека – не всегда легко подкрепить доказательствами, в значительной степени потому, что поведение – это сложные черты. Такие тенденции, как агрессия, беспокойство или принуждение к преследованию всего, что движется, управляются многими генами, а не одним.
Но породы собак, будучи в высшей степени инбредными, позволили исследователям добиться прогресса в этой области.
Серпелл и его коллеги признали, что, если порода собак связана с определенным поведением, которое отличает ее от других пород, может быть легче обнаружить генетические варианты, способствующие этому поведению, если вы сравните геном этой породы с геномом множества других.
Помогло то, что Серпелл владел сокровищницей данных о поведении из C-BARQ, сокращенно от опросника для оценки поведения и исследований собак, опроса, который более 50000 владельцев собак заполнили о своих питомцах.
C-BARQ возвращает результат по 14 поведенческим «факторам» о каждой опрошенной собаке, давая оценку таких черт, как агрессия, направленная на незнакомца, возбудимость, уровень энергии и стремление к хищной погоне.
Для этого исследования исследователи отобрали 14 020 записей, которые включали информацию о породистых собаках. Чтобы найти ассоциации с генетикой, они заимствовали данные из двух более ранних исследований, в которых участвовало 5697 собак, для которых было секвенировано 172000 точек в геноме.
Они обнаружили, что около половины вариаций в 14 поведенческих моделях разных пород может быть отнесено к генетике – большая доля, чем было установлено в предыдущих исследованиях.
«Это было основано на поведении в среднем по породе, – отмечает Маклин, – потому что у нас не было поведенческой и генетической информации от одних и тех же животных."
Что выделялось исследователями, так это то, что черты с наивысшими показателями наследуемости – другими словами, те, на которые, по-видимому, больше всего влияли генетические факторы, а не факторы окружающей среды, – были такими формами поведения, как обучаемость, хищническая погоня, направленность на незнакомцев. агрессия и стремление к вниманию. По этим признакам генетика объяснила от 60 до 70 процентов вариабельности между породами.
«Это именно те типы черт, которые были выбраны для определенных пород собак», – говорит Серпелл. "Итак, для дрессировки вы думаете о породах, таких как бордер-колли, которые должны реагировать на сигналы человека для выполнения сложных задач; для преследования поведения вы можете подумать о чем-то вроде борзой, которая от природы предрасположена к преследованию всего, что бежит; и для агрессия, направленная на незнакомца; вы можете сосредоточиться на некоторых породах сторожевых собак, которые обладают высокой защитой и склонны враждебно реагировать на незнакомых людей."
Воспользовавшись своим обширным пулом геномных данных, исследователи искали генетические варианты, связанные с различиями пород, по 14 признакам C-BARQ.
Они обнаружили 131 вариант, тесно связанный с этим поведением. Некоторые из них были расположены в генах, влияющих на поведение, в том числе у людей. Но многие из них были неизвестны и служат кормом для будущих исследований.
«Это дает нам обнадеживающий старт и дает возможность искать», – говорит Маклин. «У нас есть текущие проекты, в которых мы получили генетические и поведенческие данные от одних и тех же людей, поэтому мы сможем глубже погрузиться в некоторые из этих черт и вариантов, чтобы увидеть, соответствуют ли найденные здесь закономерности."
Если эти генетические различия влияют на поведение, можно предположить, что они каким-то образом влияют на мозг. Итак, в качестве последнего шага команда посмотрела, где гены, в которых появляются ключевые варианты, экспрессируются в организме.
Их анализ показал, что гены с гораздо большей вероятностью будут экспрессироваться в головном мозге, чем в других тканях тела.
Однако следует отметить, что результаты исследователей также оставляют много места для индивидуальных различий и условий окружающей среды, влияющих на поведение животных.
«Важно помнить, что мы смотрели на поведение породы в среднем», – говорит Снайдер-Маклер. "Мы еще не достигли того момента, когда мы можем посмотреть на геном человека и предсказать его поведение. Окружающая среда и обучение по-прежнему имеют очень и очень сильное влияние."