Происхождение собак связали с двумя разными популяциями волков

Вклад в происхождение домашних собак внесли сразу две популяции волков, сибирская и ближневосточная. К такому выводу пришли биологи, проанализировав геномы 66 древних волков. Вероятно, волки были независимо одомашнены на востоке и западе Евразии, после чего их потомки смешались между собой. Согласно альтернативной гипотезе, расселявшиеся на юго-запад Евразии сибирские собаки гибридизировались с местными волками. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Nature.

Согласно современным представлениям, все современные породы собак происходят от волков (Canis lupus). Однако когда и где именно были одомашнены эти хищники, пока остается неясным. Возраст древнейших останков собак, найденных археологами, составляет около четырнадцати тысяч лет, а генетический анализ свидетельствует, что разделение эволюционных линий собак и волков произошло от сорока до четырнадцати тысяч лет назад.

В большинстве генетических исследований, посвященных происхождению собак, используются генетические данные современных и древних собак, а также современных волков. Команда исследователей под руководством Андерса Бергстрёма (Anders Bergström) из Института Фрэнсиса Крика предположила, что этого недостаточно, поскольку среди предков собак могут быть уже вымершие волчьи популяции. Чтобы учесть эту возможность, авторы секвенировали геномы 66 древних волков из Европы, Сибири и с северо-запада Северной Америки. Полученные результаты сравнили с данными о геномах 68 современных волков, 369 современных собак и 33 древних собак, а также нескольких представителей других видов псовых. В общей сложности выборка охватила около ста тысяч лет.

Бергстрём и его коллеги выяснили, что древние волки группируются не по месту, где были обнаружены их останки, а по времени. Чем они моложе, тем больше у них общего с современными волками. Таким образом, на протяжении последних ста тысяч лет волчья популяция была панмиктической и образовывала единый генофонд. Вероятно, это позволило им выжить, в то время как многие другие крупные хищники вымерли. Интересно, что даже до максимума последнего оледенения волки из Европы, Сибири и Северной Америки слабо отличались друг от друга. Сегодня волчьи популяции дифференцированы намного сильнее. Скорее всего, это связано с падением численности этих хищников из-за преследования человеком в последние столетия.

Все волки, жившие ранее 23 тысяч лет назад, то есть до максимума последнего оледенения, с генетической точки зрения оказались больше похожи на современных сибирских, а не на европейских или центральноазиатских волков. Это говорит о том, что на протяжении всего позднего плейстоцена сибирские волки регулярно мигрировали в Европу. При этом признаков потока генов в обратном направлении в плейстоцене авторы не выявили. Впрочем, в геномах волков из Европы все же сохранились гены их предков, живших здесь до начала волн миграции из Сибири. В голоцене, позднее 10 тысяч лет назад, приток генов из Сибири в Европу прекратился. Вместо этого европейские волки начали распространяться на восток и внесли вклад в современные сибирские и китайские популяции.

В геномах древних и современных волков из Северной Америки исследователи выявили примесь генов койотов (Canis latrans). Два этих вида разошлись от 700 тысяч до миллиона лет назад, но 100-80 тысяч лет назад между ними происходила гибридизация. В Евразию примесь генов койотов не распространилась. При этом сибирские волки регулярно мигрировали на территорию Аляски и Юкона — но не в обратном направлении. По оценке авторов, в геноме современных североамериканских волков содержится 10-20 процентов генов койотов и 80-90 процентов генов сибирских волков, которые жили позднее 23 тысяч лет назад. Никаких примесей от более древних североамериканских популяций выявить не удалось.

Дополнительный анализ позволил выявить в волчьем геноме 24 участка, подвергшихся давлению естественного отбора. Наиболее сильным он оказался для гена IFT88, расположенного на 25 хромосоме и отвечающего за развитие лицевого отдела черепа. Частота одного из вариантов этого гена выросла с нуля до ста процентов около 30-40 тысяч лет назад. Возможно, это связано с изменениями в составе добычи волков. Еще три области с признаками отбора приходятся на гены обонятельных рецепторов. В большинстве случаев отбор шел еще до разделения эволюционных линий волков и собак. Однако один из вариантов гена YME1L1 широко распространился только у волков, но не у собак, в течение последних двадцати тысяч лет. А область на десятой хромосоме, которая отвечает за такие различия между волками и собаками, как размер тела и висячие уши, независимо подвергалась отбору у некоторых пород собак и у волков.

Происхождение собак Бергстрём и его соавторы связывают c волками, которые жили на северо-востоке Сибири 13-23 тысяч лет назад. От них унаследовали сто процентов генов древние собаки из Сибири, Америки, Восточной Азии и Северо-Восточной Европы. Однако сибирские волки были основными, но не единственными предками собак. Анализ показал, что некоторые древние ближневосточные и современные африканские собаки (на 20-60 процентов), а также, в меньшей степени, европейские собаки (на 5-25 процентов), родственны волками из Западной Евразии. Вероятно, они возникли в результате независимого одомашнивания волков с Ближнего Востока или Кавказа, а позднее гибридизировались с собаками сибирского происхождения. Согласно альтернативной гипотезе, сибирские собаки после расселения на юго-запад Евразии скрещивались с местными волками. У разных пород современных собак доля сибирского и ближневосточного компонентов отличаются, однако в целом сибирский преобладает.

Авторы отмечают, что, поскольку до сих пор исследователям не удавалось связать происхождение собак ни с одной из современных популяций волков, многие специалисты предполагали, что непосредственные предки этих домашних животных вымерли. Однако если собаки действительно происходят от независимо одомашненных волков с разных концов Евразии, то, вполне возможно, что их предкам удалось дожить до наших дней.

Ранее мы рассказывали о том, как биологи собрали геном динго и сравнили его с геномами пяти пород домашних собак. Оказалось, что динго — сестринская группа по отношению к домашним собакам. Ученые также обнаружили у динго и домашних собак различия в генах, связанных с метаболизмом питательных веществ. Кроме того, были найдены различия в микробиомах.

Сергей Коленов