Исследование появляется 10 ноября на Слушаниях Национальной академии наук Ранний Выпуск.У кошек есть относительно новейшая история приручения по сравнению с собаками; собаки явились результатом волков более чем 30 000 лет назад.«Кошки, в отличие от собак, действительно только полуодомашнены», сказал ведущий автор Уэс Уоррен, доктор философии, адъюнкт-профессор генетики в Институте Генома в Вашингтонском Университете?. «Они только недавно откалываются от диких кошек, и некоторые даже все еще размножаются с их дикими родственниками. Таким образом, мы были удивлены найти доказательства ДНК их приручения».
Одним путем ученые могут понять, что генетика приручения должна посмотреть на то, какие части генома изменены в ответ на совместное проживание с людьми, добавил Уоррен.Исследователи сравнили геномы домашних кошек и диких кошек, найдя определенные области внутреннего генома кошки, который значительно отличался.Ученые нашли изменения в генах домашней кошки, которые показали другие исследования, вовлечены в поведения, такие как память, страх и поиск вознаграждения. Эти типы поведений – особенно те, когда животное ищет вознаграждение – обычно, как думают, важны в процессе приручения.
«Люди, скорее всего, приветствовали кошек, потому что они управляли грызунами, которые потребляли их урожаи зерна», сказал Уоррен. «Мы выдвинули гипотезу, что люди предложат корм для кошек как вознаграждение, чтобы слоняться поблизости».Это означало, что у определенных кошек, которые будут обычно предпочитать вести уединенные жизни в дикой природе, был дополнительный стимул остаться с людьми. Со временем люди предпочли держать кошек, которые были более послушными.
Проект генома кошкиПроект упорядочивающего генома кошки, финансируемый Национальным Научно-исследовательским институтом Генома человека, частью Национальных Институтов Здоровья (NIH), начался в 2007. Начальная цель проекта состояла в том, чтобы изучить наследственные болезни у домашних кошек, которые подобны в некоторых случаях тем, которые сокрушают людей, включая неврологические расстройства, и инфекционные заболевания и нарушения обмена веществ.
Чтобы получить высококачественный справочный геном, необходимый для этого исследования, команда упорядочила домашнюю абиссинскую кошку женского пола под названием Корица. Они выбрали эту конкретную кошку, потому что они могли проследить ее происхождение назад несколько поколений. У семейства этой кошки также был конкретный дегенеративный глазной беспорядок, который исследователи хотели изучить.Чтобы лучше понять особенности приручения, исследователи упорядочили геномы избранных чистокровных домашних кошек.
Признаки их приручения включают особенности, такие как цвет волос, структура и образцы, а также лицевая структура и насколько послушный кошка. Кошки разведены для многих из этих типов особенностей. На самом деле самые современные породы – результат людей, разводящих кошек для их любимых образцов волос.Команда также посмотрела на породу по имени Бирмен, у которого есть характерные белые лапы.
Исследователи проследили белый образец всего до двух небольших изменений в гене, связанном с цветом волос. Они нашли, что эта генетическая подпись появляется во всем Birmans, вероятно показывая, что люди выборочно развели этих кошек для белых лап и что изменение их генома произошло за удивительно короткий период времени.Группа также сравнила геном кошки с теми из других млекопитающих – включая тигра, корову, собаку и человека – чтобы понять больше о генетике биологии кошки.«Мы посмотрели на основную генетику, чтобы понять, почему определенные способности выжить в дикой природе, развитой у кошек и других хищников», сказал Майкл Монтегю, доктор философии, первый автор исследования и партнер постдиссертации в Институте Генома.
Различия, которые они нашли в геноме кошки, помогают объяснить особенности такой как, почему кошки почти исключительно плотоядны и как их видение и обоняние отличаются от других животных как собаки.Уединенные хищникиЧтобы переварить их жирную, тяжелую мясом еду, кошкам нужны гены, чтобы эффективно расщепить жиры. Команда нашла конкретные усваивающие жир гены у хищников, таких как кошки и тигры, которые изменились быстрее, чем можно объяснить случайно.
Это более быстрое изменение обычно означает, что эти гены обеспечивают своего рода пищеварительное преимущество для хищников, которые только потребляют животные белки. Исследователи не нашли такие изменения в тех же самых генах коровы и человека, которые едят более различные диеты и не нуждались бы в таких улучшениях.
Кошки также полагаются меньше на запах, чтобы охотиться, чем собаки. Таким образом, не удивительно, что исследователи нашли меньше генов для запаха у кошек, чем собаки.
Но они действительно считали больше генов связанным с дополнительной формой запаха, который обнаруживает химикаты, названные феромонами, которые позволяют кошкам контролировать свою социальную среду, включая поиск противоположного пола. Эта способность не так важна для собак, которые склонны путешествовать в пакетах. Но это крайне важно для кошек, которые являются более уединенными и могут испытать больше затруднений при нахождении помощников.
У кошек также есть лучшее слушание, чем большинство других хищников, включая способность услышать в сверхзвуковом диапазоне, чтобы лучше отследить добычу. Их видение также исключительное при слабом освещении.«Кошки склонны быть более активными на рассвете и сумрак», сказал Монтегю, «таким образом, они должны быть в состоянии обнаружить движение при слабом освещении». Соответственно, команда определила определенные гены, которые, вероятно, развились, чтобы расширить ряд слушаний кошек и их видение при слабом освещении.
Даже при том, что геномы домашних кошек изменились мало начиная с их отделения от диких кошек новая работа показывает, что все еще возможно видеть доказательства более свежего приручения разновидностей. «Используя передовую технологию упорядочивающего генома, мы смогли пролить свет на генетические подписи уникальной биологии кошек и навыков выживания», сказал Уоррен. «И мы смогли значительно запустить наше знание от внешнего источника об эволюции приручения кошки».Сотрудники в исследовании включают Техасский университет A&M; Университет Миссури-Колумбии; Калифорнийский-университет-Davis; Институт Wellcome Trust Sanger в Соединенном Королевстве; Университет Pompeu Fabra в Испании; Centro de Analisis Genomico в Испании; Университет Bilkent в Турции; Индиана Univeristy; Центр Исследований рака в Мэриленде; санкт-петербургский государственный университет в России; и Nova Southeastern University во Флориде.