Элис Робертс - Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

Резкое похолодание во время последнего ледникового максимума, примерно 21 000-17 000 лет назад, серьезно повлияло на фауну Евразии. Всю Европу накрыл ледник, в Сибири было очень холодно и сухо. Многие разновидности, а порой и целые виды животных вымерли. Вполне можно предположить, что эта экологическая катастрофа привела к резкому сокращению числа экспериментов по доместикации волков. А по мере приближения ледникового максимума наличие объедков на границах людских поселений могло быть серьезной приманкой для некоторых волчьих стай.

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.