Собаки могли присоединяться к людям не один раз, показала ДНК древних волков

Любимый пес, храпящий на вашем диване или сующий нос под мышку во время ужина, произошел от гораздо более дикого существа. В какой-то момент собаки произошли от серых волков под руководством одомашнивания и превратились в разнообразных пушистиков, которые сегодня наполняют наши дома и сердца такой радостью.

Однако когда и как именно произошел этот процесс, остается загадкой. Теперь древняя ДНК, в том числе ДНК волков, сохранившаяся в вечной мерзлоте в течение десятков тысяч лет, проливает свет на то, как дикие волки стали одними из наших лучших нечеловеческих друзей.

"Благодаря этому проекту мы значительно увеличили количество секвенированных геномов древних волков, что позволило нам создать подробную картину происхождения волков с течением времени, в том числе во времена возникновения собак", - объясняет генетик Андерс Бергстрем из Института Фрэнсиса Крика в Великобритании.

"Пытаясь вписать собаку в эту картину, мы обнаружили, что собаки ведут свое происхождение по крайней мере от двух отдельных популяций волков - восточного источника, от которого произошли все собаки, и отдельного более западного источника, от которого произошли некоторые собаки".

Сегодня все домашние собаки, от самой маленькой чихуахуа до самого могучего мастифа, принадлежат к одному виду - Canis familiaris. И все они произошли от волчьих предков, общих с современным серым волком (Canis lupus). Однако хронология событий неясна и вызывает жаркие споры. Некоторые ученые противоречиво предполагают, что этот процесс начался более 100 000 лет назад.

В недавней работе Бергстрёма и его коллег были изучены ДНК 32 собак, датируемые периодом от 100 до 32 000 лет назад. Они обнаружили, что собаки диверсифицировались уже 11 000 лет назад, так что это должно было произойти раньше. Принято считать, что одомашнивание и, следовательно, диверсификация начались где-то между 40 000 и 20 000 лет назад, и, вероятно, не один раз, в разных частях света.

Новая работа основана на 72 древних геномах волков, 66 из которых были отсканированы заново для этого анализа и датируются 100 000 лет назад, что охватывает примерно 30 000 поколений волков в Европе, Сибири и Северной Америке.

Их сравнивали с 68 геномами современных волков, древних и современных собак, а также других видов канид, таких как койоты.

Среди образцов были и знаменитые недавние находки, включая почти идеально сохранившегося детеныша Догора, запертого на 18 000 лет в сибирской вечной мерзлоте, и 32 000-летнюю голову волка, также из сибирской вечной мерзлоты.

Геномы показали, что и древние, и современные собаки более тесно связаны с древними волками Азии, чем с теми, которые жили в Европе. Это говорит о том, что одомашнивание и диверсификация могли начаться на Востоке, а не на Западе.

Однако кое-что было странным. Ранние собаки в Северо-Восточной Европе, Сибири и Америке на 100 процентов произошли от восточной популяции волков. Ранние собаки с Ближнего Востока, Африки и юга Европы имеют вклад ДНК от волков, родственных современным популяциям в Юго-Восточной Евразии.

Это может подтвердить предыдущие выводы о том, что собаки были одомашнены не один раз, в разных частях света. Однако это также может означать, что собаки были одомашнены сначала на Востоке, а затем смешались с популяцией диких волков.

Пока неясно, какой из этих сценариев мог иметь место; ни один из геномов в исследовании не является прямым совпадением, поэтому требуется больше информации.

Исследование также позволило команде больше узнать о древних волках и их эволюции. В частности, они проследили вариант гена, который за период около 10 000 лет превратился из очень редкого в почти повсеместный. Эта мутация затрагивает ген под названием IFT88, участвующий в развитии головы и челюстных костей, который и сегодня присутствует почти у всех собак и волков.

Команда не знает, почему эта мутация стала столь распространенной, но, возможно, это связано с естественным отбором; возможно, виды доступной добычи делали изменения, вызванные мутацией, особенно полезными. Возможно также, что ген делает что-то такое, о чем мы не знаем, и мутация принесла неизвестную пользу.

"Впервые ученые напрямую проследили естественный отбор у крупного животного на протяжении 100 000 лет, наблюдая эволюцию в реальном времени, а не пытаясь восстановить ее по ДНК сегодня", - говорит генетик и старший автор работы Понтус Скоглунд, также из Крика.

"Мы обнаружили несколько случаев, когда мутации распространялись на весь вид волков, что было возможно, поскольку вид был сильно связан на больших расстояниях. Возможно, именно благодаря этой связи волкам удалось пережить ледниковый период, в то время как многие другие крупные хищники исчезли".

Эти результаты говорят о том, что такие временные широкомасштабные исследования целых геномов могут дать нам гораздо более детальное представление о том, как виды перемещаются и изменяются во времени.

Следующим этапом исследования будет попытка еще более точно определить, какие волки были предками современных собак. Команда расширяет свое исследование на регионы мира, не охваченные данным анализом.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.