«От саванны до дивана: Эволюционная история кошек»

О беспородных домашних кошках можно сказать, что они были одомашнены лишь частично. Несмотря на то, что они уже давно живут с нами бок о бок, их анатомия, физиология и поведение все еще очень близки к диким предкам. В отличие от них, породистые кошки развиваются в совершенно другом направлении. В книге «От саванны до дивана: Эволюционная история кошек» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Еленой Борткевич, биолог Джонатан Лосос рассказывает, как тысячелетия естественного и искусственного отбора привели кошек к этой эволюционной развилке и что их ждет в будущем. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом о том, как домашние кошки приобрели великое разнообразие цветов и узоров.

Пятнистые тигры и пегие пумы

Кошки на росписях в египетских гробницах обычно изображаются в одной из трех сцен: либо сидят в кругу семьи, чаще всего под стулом у хозяйки, либо сопровождают людей во время охоты на болотах, либо же вступают в схватку со змеем, часто орудуя при этом ножом. Некоторые из этих изображений более реалистичны, другие менее, но их объединяет одно: все кошки похожи между собой желтовато-коричневым мехом, вертикальными полосами или рядами пятен на боках, полосатым хвостом и лапами. Кроме того, эти кошки стройны или в меру упитаны, ноги у них чаще всего длинные — именно такими их изображают многие скульптуры того времени.

Другими словами, кошки Древнего Египта отличаются от североафриканских степных разве что более светлым окрасом. Да это и неудивительно, учитывая их происхождение. Интересно другое: мы не найдем ни отличительных особенностей внешности, ни намеков на разнообразие цветов и узоров, которыми известны современные кошки.

Мой личный опыт общения с кошками служит примером огромного многообразия их современных разновидностей. Генри стал третьим по счету котом, который у меня жил. Коренастый, серый, с едва заметными темными линиями по бокам, черными полосами на ногах и хвосте и характерным узором в виде буквы М на лбу, он был из типичных полосатых таббиВ мире кошек словом «табби» обозначают особей с буквой М на лбу. Узоры на боках могут варьироваться от сплошных или прерывистых полос, рядов точек или пятнышек до полного их отсутствия., которые более-менее похожи на европейских лесных кошек.

Ни одна из остальных восьми кошек, которые жили у меня до и после Генри, даже отдаленно не напоминала своим внешним видом европейскую или какую-нибудь другую дикую кошку: ни взятые из приюта красавицы сиамцы, Тамми и Мариша, с их шерстью кремового цвета, черными лапами, ушами, мордочкой и хвостом; ни Нельсон с такими же темными отметинами, но на фоне более блестящего коричневого меха; ни Джейн и ее двойник Курака с их однотонным дымчатым окрасом; ни Лео, рыжий абиссинец с темным тикингом на каждой шерстинкеТикинг — окрас волоска шерсти по длине в двух-трех разных цветах, в котором чередуются темные и светлые полосы. — Прим. ред., отчего он казался крапчатымПодобный тип окраса встречается у животных довольно часто; его еще называют агути — в честь грызуна с точно такой же шерстью, который обитает в тропических районах Центральной и Южной Америки.; ни персиковый табби Арчи, у которого полоски были только на мордочке и ногах; ни Уинстон с его пестрыми белыми и серыми пятнами.

Моя кошачья девятка отражает лишь малую часть всего разнообразия домашних кошек: черных и дымчатых, трехцветных и черепаховых, короткошерстных и длинношерстных, с пушистыми хвостами и вовсе без них, с белоснежной шерстью повсюду, кроме хвоста и головы. Не говоря уже обо всех тех новых породах, которые появились благодаря селекционерам за последние несколько десятилетий. Примечательно, что многое из этого ассорти кошачьих разновидностей встречается в популяциях свободно живущих домашних кошек. При этом ни одну из таких вариаций не встретить ни среди современных африканских степных кошек, ни среди кошек Древнего Египта. Когда и почему возник этот кошачий калейдоскоп?

В искусстве Древней Греции и Рима изображения кошек встречаются реже, чем в произведениях древнеегипетского искусства, но и они рассказывают нам то же самое: первые домашние кошки были как две капли воды похожи на своих африканских предков. Если верить древним источникам, прошло немало времени, прежде чем домашние кошки, покинувшие прародину и расселившиеся по Азии и Европе, достигли своего теперешнего разнообразия.

Кошки каких бы то ни было других окрасов, кроме табби, начали появляться в исторических источниках около лет назад. Самое раннее сохранившееся изображение кошки, непохожей на своих диких собратьев, представляет собой найденную на юге Франции мозаику с черным котом, которую относят к раннему периоду существования Римской империи. Несколько столетий спустя византийский врач Аэций писал как о черных, так и о белых кошках. Перенесемся чуть дальше, в XII век, когда в Европе уже точно были черные кошки, о чем нам известно из связанных с ними суеверий; в XIII веке издание папского декрета спровоцировало настоящую истерию, в результате которой истребление черных кошек продолжалось долгие столетия. В Средние века на европейских полотнах и фресках появляются белые кошки. Энциклопедия XIII века содержит сведения о рыжих, белых и черных кошках и, похоже, еще о длинношерстных. О существовании в XVI веке кошек всевозможных окрасов и расцветок мы знаем благодаря прекрасным полотнам эпохи Возрождения, не говоря уже о чудесных набросках одноцветных кошек авторства Леонардо да Винчи. А за тысячу лет до этого на Востоке, в Китае, кошки разных цветов и окрасов уже появлялись на картинах.

И все же самое лучшее доказательство разнообразия средневековых кошек пришло к нам из Таиланда (по-старому — Сиама). Считается, что труд под названием «Тамра Мау» («Трактат о кошках», а если точнее — «Трактат о характеристиках кошек»), дошедший до нас сквозь столетия в несколько исправленном виде, был написан еще в XIV веке.

Эта книга — щедро иллюстрированный образец тайской поэзии — представляет собой руководство для заводчиков с описанием пород кошек. Все они стройны и длинны, с тонким хвостом и вытянутой мордочкой. Среди них есть явные прародители современных сиамцев, молочно-белые красавицы с темной шерстью на ушах, ногах и хвосте (так называемыми пойнтами); великолепные медно-коричневые кошки; а также серые, белые и черные. Остальные разновидности — это по большей части черно-белые кошки, которые отличаются друг от друга расположением пятен; в поздних редакциях «Тамра Мау» их описания отсутствуют, хотя типов всегда 17.

В целом эти описания показывают, что за прошедшие 1500 лет Felis catus превратился из такой же полосатой кошки, как ее дикие родственники, в биологический вид, который повсеместно демонстрирует буйство цветов и окрасов. Эти метаморфозы заставляют задуматься о том, откуда родом такая вариативность и почему домашние кошки намного разнообразнее, чем их предки и другие дикие виды кошачьих. Для начала давайте сконцентрируемся на источнике этих вариаций.

Мы с вами уже обсуждали один из таких путей: варианты могут переходить от одного вида к другому в ходе гибридизации. Отчасти именно это и произошло с домашними кошками. Европейские лесные кошки намного темнее и коренастее своих африканских сородичей, да и головы у них круглее. По мере того как Felis catus в щегольском наряде африканской степной кошки расселялись по Европе, они, несомненно, скрещивались с местными обитателями и наследовали от них часть ДНК. Скорее всего, именно поэтому многие домашние кошки, подобно нашему Генри, похожи своим серым мехом на европейских лесных кошек.

Но далеко не все можно объяснить гибридизацией, поскольку такого разнообразия расцветок, как у домашних кошек, не встретить больше ни в одной из диких популяций (если только ее представители не скрещивались с домашними кошками). Рыжий, черный или белый цвета и уж тем более черепаховый, пегий или пойнтовый окрасы наши питомцы обрели вовсе не при помощи интербридинга с местными дикими кошками, поскольку ограниченная палитра диких кошек никогда не включала в себя этих цветов и окрасок.

Источником разнообразия могут быть мутации, изменения в ДНК. Некоторые мутации никак не проявляются внешне, другие приводят к изменениям в анатомии, физиологии и поведении. Мутация одного-единственного гена может стать причиной того, что кошка родится не полосатой, а с завихрениями каких-то психоделических узоров на боках, напоминающих по стилю «Звездную ночь» Ван Гога (таких кошек принято называть пятнистыми табби).

Еще одна мутация дает рыжий цвет, а мутации в нескольких генах сразу могут привести к появлению длинношерстной кошки.

Означает ли это, что, расшифровав геном кошки, мы узнаем, как она выглядит? Не совсем, но при этом мы уже достигли значительных успехов. Генетикам удалось обнаружить специфические изменения в ДНК, которые отвечают за такие признаки, как длинная шерсть или пятна в окрасе табби. Чего нельзя сказать о множестве других характеристик. Так, например, из анализа наследования признаков в родословной (в пятнадцатой главе я приведу несколько примеров того, как это делается) мы знаем, что за рыжий цвет отвечает аллель в одном из генов, но сам ген пока еще определить не удалось.

И у кошек, и у людей мутации встречаются гораздо чаще, чем принято думать. Теперь, когда появилась возможность секвенировать геномы отдельных кошек, частоту мутаций можно тщательно подсчитать. Сравнивая геномы особи и ее родителей, ученые определяют пары оснований ДНК особи, которыми она отличается от обоих родителей. Такие отличия являются результатом мутаций ДНК.

Недавно при помощи этого подхода ученым удалось подсчитать, что домашняя кошка в среднем несет 43 мутации, то есть 43 отличия в ДНК по сравнению с ДНК родителей. Этот показатель несколько ниже среднего количества мутаций у человека, потому что у нас их примерно на 40 процентов больше и потому что наш геном превосходит по размеру геном домашней кошки.

Удивительное многообразие современных домашних кошек — их цветов, окрасов, длины шерсти и других признаков, которых не было у африканских степных кошек, — стало результатом мутаций, произошедших за последние лет. Но тогда почему те же признаки не появились у диких кошек? Быть может, у них просто не бывает мутаций, а если и бывают, то надолго не задерживаются?

Дикие кошки появились сотни тысяч, возможно, даже миллионы лет назад и, конечно же, испытали на себе несчетное количество мутаций, многие из которых были точь-в-точь такими же, как у современных домашних кошек. Маловероятно, что недостаток разнообразия в популяциях диких кошек объясняется лишь отсутствием у них соответствующих мутаций; скорее уж эти мутации все-таки в какой-то момент происходили, но так и не смогли закрепитьсяИмейте в виду: чем крупнее популяция, тем больше мутаций в ней происходит. Сегодня в мире насчитывается около миллионов домашних кошек, и мутаций у них случается намного больше, чем в гораздо меньших по размерам популяциях диких кошек. Зато дикие кошки появились на свет намного раньше, предоставив тем самым широкие возможности для мутаций.. Причина такой неустойчивости мутаций в естественном отборе.

Полосатый окрас табби обеспечивает диким кошкам превосходную маскировку, когда им нужно затеряться в поросшей кустарником саванне или в темных зарослях леса. Представьте себе популяцию африканских саванных кошек где-нибудь вроде Судана. Предположим, в результате мутаций на свет появился котенок белого, рыжего или даже трехцветного окраса. Из-за отсутствия маскировки потенциальная добыча увидит его издалека. Но не менее важно, что естественные враги, которых у степных кошек немало, тоже с легкостью его заметят. Жизнь его будет недолгой, и с его гибелью мутация тоже исчезнет из генофонда.

Такое объяснение кажется правдоподобным, но, что удивительно, эту гипотезу пока еще никто не проверял. А между тем сделать это не так уж и сложно, по крайней мере в теории. Я проводил подобные эксперименты с ящерицами. Вот как это делается: вы находите колонию одичавших кошек, которые живут сами по себе и не получают поддержки от людей. Вероятнее всего, в таких популяциях, которые берут начало от бродячих кошек, представлено множество цветов и окрасов. Вам предстоит проверить гипотезу о том, что серые полосатые кошки гораздо живучее и дают больше потомства, чем кошки других цветов и окрасов.

Чтобы проверить эту гипотезу, постарайтесь поближе познакомиться с большим количеством кошек (чем больше, тем лучше). Один из способов сделать это — фотографировать животных и учиться отличать их друг от друга по окрасу, расположению усов и другим отличительным признакам, как это делала Веред Мирмович с кошками из Нахлаота. Есть и другой способ: выловить как можно больше кошек и снабдить их постоянными опознавательными метками вроде чипов, которые вы имплантируете питомцам, чтобы идентифицировать их, если те потеряются. Знакомясь с кошками, вы записываете, какой у каждой из них цвет шерсти и окрас, а также пол, вес и другие особенности. Затем вы возвращаетесь домой.

Спустя полгода или даже год вы возвращаетесь и смотрите, кто из кошек выжил, а кто нет. Главная трудность в том, что отсутствующая кошка может и не погибнуть, а просто переселиться куда-нибудь в другое место. Вам придется вдоль и поперек обследовать окрестности и надеяться, что любое переселение никак не связано с цветом шерсти и что белые кошки, например, покидают колонию не чаще, чем остальные. Потом вы достаете свои записи и фиксируете результаты. Связана ли выживаемость кошек с их цветом и окрасом? Каково соотношение показателей смертности у рыжих и серых кошек? Живут ли полосатые кошки дольше, чем трехцветные? Если да, то все дело в естественном отборе.

Вы также можете выловить котят и взять у них образцы шерсти или слюны для анализа ДНК. Сравнив результаты с анализами взрослых особей, можно определить отца и мать каждого котенка и посмотреть, имеют ли окрас и цвет шерсти отношение к репродуктивному успеху.

Все очень просто, по крайней мере на словах. Но, насколько мне известно, никто еще не занимался изучением естественного отбора в популяциях бездомных кошек.

И тем не менее велика вероятность того, что за прошедшие эпохи мутации, отвечающие за всевозможные расцветки и окрасы, возникали в популяциях диких кошек только для того, чтобы тут же исчезнуть под действием естественного отбора.

А теперь давайте подумаем о первых домашних кошках, которые все еще были похожи на своих степных предков, но жили уже не в дикой природе. Защищенные от хищников, большинство из которых держалось подальше от человеческих поселений, — и, возможно, избавленные от необходимости охотиться благодаря подачкам в виде объедков, — эти кошки уже не испытывали серьезного давления со стороны естественного отбора. В таких условиях появиться на свет рыжей, белой или черепаховой было уже не так рискованно.

Порой вариации возникают не потому, что они несут какую-то пользу, а по чистой случайности. Слово «мутация» в целом имеет негативный оттенок, а некоторые мутации и в самом деле наносят вред. Но не все. Многие из них вообще не оказывают воздействия ни в ту ни в другую сторону — говоря научным языком, они селективно нейтральны. Возьмите, например, мутацию, которая отвечает за способность сворачивать язык в трубочку. Маловероятно, чтобы эта способность серьезно влияла на выживаемость индивида или на его репродуктивный успех. То же самое можно сказать о расцветках и окрасах домашних кошек, которые живут с людьми. В случаях с селективно нейтральными мутациями естественный отбор не действует, поэтому их судьбу определяет случай. Поскольку изначально мутация представляет собой отклонение от нормы — она наблюдается всего у одной особи, — в большинстве случаев она исчезает из популяции, поскольку не передается следующему поколению. Однако время от времени новая мутация срывает джек-пот: по счастливой случайности ее носитель проживает долгую полноценную жизнь и оставляет после себя большое потомство. Если же эти удачные обстоятельства сохраняются на протяжении нескольких поколений — как мы помним, не по причине естественного отбора, а по воле случая, — то мутировавшая аллель вполне может распространиться в популяции. Иногда она даже может подменить в гене прежнюю аллель.

Разнообразие во внешности кошек, которое мы воспринимаем как нечто само собой разумеющееся, может в значительной степени быть следствием такого хаотичного эволюционного процесса, как дрейф генов. И это, конечно же, касается не только цвета. Многие другие неожиданные признаки тоже могут получить широкое распространение в некоторых популяциях. Например, это может быть дополнительный палецТак же как и люди с лишними пальцами на руках и ногах, кошки не получают никакой пользы от такого бонуса. на лапе (такое явление носит название «полидактилии»), отсутствие хвоста или излом на его кончике. Трудно понять, почему естественный отбор благоприятствовал этим странным особенностям; их распространение может быть результатом дрейфа генов.

Подробнее читайте:
Лосос, Дж. От саванны до дивана: Эволюционная история кошек / Джонатан Лосос ; Пер. с англ. Елены Борткевич — М. : Альпина нон-фикшн, 2024. — 424 с. — (Серия «Животные»).