Дружбу между собакой и человеком объяснили влиянием генов и окситоцина

giphy.com

Дружелюбное отношение собак к человеку объясняется сложным сочетанием индивидуальной генетической предрасположенности каждой отдельной особи к контакту и свойственной ей реакции на окситоцин — нейротрансмиттер, регулирующий социальное поведение. Шведским биологам удалось установить конкретный однонуклеитидный полиморфизм, отвечающий за этот процесс, и доказать, что у современных собак он является общим с дикими волками. Таким образом, одомашниванию собак могла способствовать именно эта генная мутация. Работа опубликована в журнале Hormones and Behavior.

Регулирование социальных отношений у людей и животных связывают с влиянием окситоцина, однако его эффект варьируется в зависимости от пола, породы (у собак) и более тонких индивидуальных различий, а также от контекста, в котором наблюдается социальное поведение. Индивидуальные отличия отчасти объясняются генетическими различиями. 

Рецептор окситоцина называется OXTR, и от него зависит чувствительность к этому гормону и нейротрансмиттеру. Рецептор кодируется геном OXTR, у которого имеется несколько однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, или «снипов»). Вариации гена OXTR не только определяют индивидуальные различия в ответе на прием окситоцина, но сами по себе значительно влияют на социальное поведение: они связаны с аутизмом у детей, с темпераментом, уровнем эмпатии, склонностью к альтруизму и другими социальными качествами у людей, однако его вариации у собак еще недостаточно изучены. Впрочем, исследователи уже сообщали о том, что различия в отношении собаки к человеку связаны с тремя снипами, окружающими ген OXTR. Их обозначения: −212AG, 19131AG и s8679684. 

Для справки

Если у организмов одного вида существуют отличия в последовательностях ДНК на один нуклеотид (A, С, G или T), это и называется снипом, а существующие варианты этих последовательностей называют аллелями. Снипы могут быть найдены как в кодирующих, так и в некодирующих участках гена.
Авторы новой работы решили продолжить исследования в этом направлении и узнать, какие из трех вышеназванных снипов встречаются у диких волков, чтобы затем экспериментально изучить именно эти снипы и установить, как разные полиморфизмы влияют на социальное поведение собак и на эффект от окситоцина, введенного интраназально с помощью спрея. 

В исследовании участвовали 60 чистокровных золотых ретриверов (в возрасте от 4 месяцев до 12 лет) обоих полов. У них взяли образцы ДНК для анализа. Такие же образцы взяли у 21 евразийского волка (Canis lupus lupus), среди которых также были и самцы, и самки.

В следующем этапе исследования участвовали только ретриверы: им в нос впрыскивали либо раствор окситоцина, либо соленую воду и отправляли выполнять экспериментальное задание (каждая собака выполняла его дважды). Задание заключалось в том, чтобы открыть крышки и достать оттуда угощение, причем одна из крышек была крепко завинчена — выполнить это задание было невозможно. Вопрос исследователей заключался в том, как быстро собака обратится за помощью к хозяину или экспериментатору и как она будет с ними взаимодействовать: учитывались длительность и частота зрительного контакта, близость собаки к людям и тактильный контакт с ними. 

Генетический анализ выявил индивидуальную вариацию у волков и собак по одному из снипов: 19131AG. У собак нашли три возможных генотипа (комбинации A-аллелей и G-аллелей) этого снипа: AA, AG и GG. У волков нашли первые два, но не третий. Физический контакт собак с экспериментатором снизился после введения окситоцина (p < 0.01), в то время как частота контактов с хозяином менялась в зависимости от присущего животным генотипа (p < 0.01): введение окситоцина стимулировало поиск контакта у обладателей аллели AA (p = 0.06), но подавляло у собак с GG аллелью (p < 0.01). Генотип повлиял и на то, как скоро собаки обращались за помощью к хозяину: особи с AA-генотипом значительно быстрее обращались к хозяевам, чем обладатели AG-генотипа (p < 0.01) и GG-генотипа (p < 0.01). На общение с экспериментатором тип снипа не влиял. 

Пол влиял на частоту (p < 0.01) и длительность (p = 0.03) визуальных контактов с экспериментатором: самки в этом плане оказались общительнее. Зато самцы дольше (p = 0.04) находились поблизости со своим владельцем. Во второй раз собаки больше и чаще (p < 0.01) находились в зоне экспериментатора, а также чаще и дольше смотрели на него, независимо от того, какая процедура была первой (введение окситоцина или соленой воды). Но порядок процедур повлиял на длительность физического контакта собаки с экспериментатором (p = 0.03): те собаки, которые получили окситоцин во время первой попытки, меньше времени проводили в контакте с экспериментатором во время каждой из встреч.

Результаты демонстрируют сложные связи окситоцина и социального поведения. Введение окситоцина способно подавить доверие и интерес к незнакомцам (но не к хозяину), но при этом сам генотип тоже связан с некоторыми из этих поведенческих вариаций: так, у ретриверов G-аллель, похоже, связана с меньшей дружелюбностью, если судить по тому, как долго собаки не сдавались и не отправлялись к хозяину просить помощь. Комбинация этих двух факторов также имеет значимый эффект: окситоцин подавляет желание идти на контакт с хозяином у индивидов с G-аллелями, и стимулирует у индивидов с A-аллелями.

Найденные сходства в ДНК волков и собак могут говорить о том, что предки домашних собак могли иметь вариации снипа 19131AG и эта мутация могла способствовать приручению собаки человеком. G-аллель присутствует в популяции волков, но, вероятно, не так часто встречается, как A-аллель, однако сложно сделать выводы о том, какой из аллелей в большей степени отвечает за дружелюбие, так как даже у разных пород собак найденные связи аллели с поведением отличаются.

У других пород вариации двух других снипов, −212AG и rs8679684, тоже оказались значимыми, но их не нашли у волков, значит, эти мутации могли произойти у домашних собак позже. Частота распространения аллелей отличается от породы к породе и может быть связана с селективным отбором. 

Авторы также отмечают, что эти полиморфизмы находятся в некодирующих областях гена OXTR и не влияют непосредственно на сам рецептор окситоцина, поэтому маловероятно, что 19131AG является причиной изменения социального поведения собак. Но снипы могут быть вовлечены в регуляцию генов, и авторы не исключают возможности наличия причинно-следственной связи.

Однако не все ученые разделяют энтузиазм по поводу поиска ассоциаций различных признаков с однонуклеотидными полиморфизмами. С помощью этих методов ученые изучают довольно сложные явления, такие как склонность к депрессии, изменения внешности с возрастом и даже возраст начала половой жизни. Но эти работы не всегда охватывают влияние среды, образа жизни, и других не генетических факторов, которые, по признаниям самих авторов этих работ, играют не менее важную роль.

Анна Зинина


Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.