Геном ездовых собак указал на древнюю приспособленность к холоду и бегу

Жители Сибири использовали ездовых собак уже 9500 лет назад, сообщается в Science. Оттуда, из Северо-Восточной Азии, ездовые собаки попали на Аляску и в Гренландию. Потомки этих животных — маламуты, хаски, гренландские собаки и подобные породы — генетически мало отличаются от своих предков. При этом ученые считают, что сотрудничество северных народов с собаками могло начаться еще раньше, вплоть до 15000 лет назад, что позволило людям освоить новые занятия, упростив жизнь в суровых климатических условиях.

Лайки, маламуты и некоторые другие арктические породы собак появились тысячи лет назад и за время существования мало изменились: они по-прежнему хорошо приспособлены к жизни в холоде, хотя теперь их нередко держат в теплом климате, а кое-кого — даже в квартирах. Тем не менее, о генетике этих собак известно мало: непонятно, когда у них возникли приспособления к специфическому северному образу жизни и от кого они произошли. Одни из наиболее древних находок собак в Арктике сделаны на якутском острове Жохова: там челюсти этих животных возрастом не менее 9000 лет обнаружены рядом с фрагментами саней, в которых собак могли впрягать.

Теперь исследователи из нескольких европейских стран, в том числе России, сравнили геномы древних и современных собак и волков, чтобы определить примерное время возникновения арктических аборигенных пород и выявить их генетические приспособления к жизни на Севере. Для этого использовали ДНК из челюсти волка возрастом около 33000 лет с Янской стоянки, из челюсти собаки возрастом примерно 9500 лет с Жоховской стоянки и генетический материал 10 ныне живущих гренландских собак (по 2 особи из 5 несвязанных друг с другом популяций). Геномы секвенировали и сравнили полученные данные с уже известными 114 геномами древних и современных собак и волков со всех континентов.

Анализ подтвердил, что животное с острова Жохова — собака, а особь с Янской стоянки — волк. Следы сибирских плейстоценовых волков, но не волков с Аляски, обнаружились в геноме лаек, гренландских собак и аляскинских маламутов. По всей видимости, ездовые собаки впервые появились в Сибири около 15000 лет назад (к 9500 году до настоящего момента их облик уже был сформирован) и оттуда распространились по всей Арктике. Ближе всего к древним сибирским собакам оказалась гренландская порода, и у нее нашли меньше всего примесей от других, неездовых, пород собак.

Уже у жоховского пса обнаружили генетические свидетельства приспособленности к северному образу жизни: особые варианты генов SLC25A40 (позволяет клеткам очень эффективно забирать триглицериды из крови; это нужно тем, кто часто ест жирную пищу), CACNA1A (кодирует один из кальциевых каналов в мышцах и, видимо, облегчает физическую активность на холоде), TRPC4 (связан с чувствительностью к холоду и проницаемостью легочных сосудов) и некоторых других.

При этом приспособлений к перевариванию пищи с высоким содержанием крахмала — повышенного числа копий гена амилазы AMY2B — у собаки с острова Жохова и представителей современных ездовых пород практически не нашли. Меж тем, у других пород увеличенное число копий AMY2B встречается часто. Крахмалистую пищу приходилось есть собакам, которые жили с земледельцами и ели отчасти то же, что их хозяева. Ездовые собаки, как и народы Севера, редко питались (и питаются в аборигенных поселениях) крупами, зато их еда содержит много жиров.

Таким образом, анализ геномов ездовых собак подтверждает их приспособленность к жизни в Арктике — холодной и бедной растительной пищей местности, а также к высокому уровню физической активности при низких температурах. Археологические данные — опять же, с жоховской стоянки — также говорят о том, что собакам приходилось преодолевать значительные расстояния. Останки белых медведей, которых, по всей видимости, убивали местные жители, находят далеко от мест, где люди спали и готовили пищу. Скорее всего, без саней и впряженных в них собак люди бы не справились. Поэтому авторы предполагают, что ездовые животные в Арктике заметно расширили возможности древних людей и, конечно, помогали им выжить в суровых условиях.

Российские соавторы статьи Владимир Питулько и Алексей Каспаров в 2017 году показали, что уже 9000 лет назад на острове Жохова разводили собак двух пород: более крупных для охоты на медведей и более мелких в качестве тягловой силы. Размер ездовых собак определялся соотношением объема и поверхности тела: чем мельче животное, тем больше площади его поверхности приходится на единицу объема и тем быстрее оно охлаждается, отдавая тепло в окружающую среду. Поскольку ездовым собакам нужно было часто и подолгу бегать в упряжке, они были довольно маленькими. У охотничьих животных отсутствовала потребность в усиленном охлаждении, да и большая масса могла давать преимущество в их деятельности.

Светлана Ястребова