Новая история происхождения собак
Первые одомашненные животные могли быть одомашнены дважды.
Десятки тысяч лет назад — до интернета, промышленной революции, до литературы и математики, до бронзы и железа, до появления сельского хозяйства — древний человек сформировал партнерские отношения с серым волком. Выбор как минимум не очевидный. В результате волки заметно изменились: череп, уши, зубы и лапы уменьшились в размере, они приобрели послушный характер, стали менее пугающими и менее пугливыми, научились считывать сложную человеческую мимику. И в конечном счете превратились в собак.
Сегодня собаки являются настолько привычной частью нашей жизни, что мы воспринимаем их как должное. Собаки стали первыми одомашненными животными и живут с людьми бок о бок с начала антропоцена. Мы взрастили первых щенков задолго до котят, цыплят, свиней, овец, до того, как посадили рис, пшеницу, ячмень или кукурузу, до того, как мы изменили мир.
Археолог и генетик Грегер Ларсон считает, что если бы одомашнивания волков не случилось вовсе, то на всей планете сейчас было бы не более двух миллионов человек. Он говорит: «Вместо двух миллионов — семь миллиардов, изменение климата, технологический прогресс и прочее. Одомашнивание оказало огромное влияние на жизнь на земле, и первыми были одомашнены именно собаки. На протяжении большей части истории мы не отличались от любых других диких приматов и изменяли мир вокруг себя не больше, чем стадо африканских слонов. После вступления в партнерство с волками мы обрели возможность для значительного изменения среды обитания».
Ларсон занимается изучением происхождения собак. Он хочет выяснить, где и как они были одомашнены, но после нескольких десятилетий упорных трудов ученые продолжают спорить. Единственный факт, по которому найден консенсус — это то, что все собаки, от корги до мастифов, произошли от диких волков.
Одни ученые считают, что волки были одомашнены 10000 лет назад, в то время как другие говорят, что это случилось 30000 лет назад. Одни считают, что это произошло на территории современной Европы, другие — на Ближнем Востоке или в Восточной Азии. Некоторые считают, что охотники-собиратели приручали и разводили волков, другие говорят, что волки одомашнились сами, потому что часто слонялись вокруг лагерных костров, доедая брошенную людьми добычу и становясь все более ручными с каждым поколением.
Собаки так часто скрещивались с волками и другими собаками, что их геномы стали почти идентичными. «Мы не можем точно сказать, как именно образовался тот или иной набор генов. У нас есть 17 теорий, и почти все — взаимоисключающие», — говорит Ларсон.
Единственный способ выяснить правду — это заглянуть в прошлое. Грегер Ларсон, имеющий опыт как в археологии, так и в генетике, собирает окаменелости собак и волков в попытке накопить как можно больше вариантов ДНК. Это позволит составить подробные генеалогические последовательности. Это наша последняя надежда.
Команда Ларсона уже сейчас может похвастать удивительным открытием, которое способно повлечь радикальное переосмысление дискуссии вокруг одомашнивания собак. Теперь главный вопрос заключается в том, сколько раз собак одомашнивали, а не в том, когда и где это случилось.
На восточной окраине Ирландии находится Ньюгрейндж, памятник возрастом 4800 лет, который старше Стоунхенджа и пирамид Гизы. Под большим круглым курганом в подземных камерах лежат многочисленные фрагменты костей животных. И среди этих обломков Дэн Брэдли из дублинского Тринити-колледжа нашел окаменевшую собачью кость.
Прижмите палец к уху и нащупайте выпуклую шишку из плотной кости — это петрус, он замечательно сохраняет ДНК. При извлечении ДНК из окаменелостей, большую проблему доставляют микробы. Из общего объема извлеченного ДНК лишь несколько процентов будет принадлежать владельцу кости. Однако, если удалось добыть петрус, то можно извлечь 80%. Брэдли обнаружил в своей находке достаточно ДНК, чтобы секвенировать полный геном давно умершей собаки.
Ларсон и его коллега Лоран Франц сравнили этот геном с 700 геномами современных собак и выяснили, что генеалогическое древо расходится на две параллельные ветви. К одной относятся все собаки из Восточной Евразии, такие как шарпей и мастиф, к другой — все западноевропейские породы, включая собаку из Ньюгрейнджа.
Геномы собак западной ветви говорят о резком сокращении численности особей, Ларсон считает, что это может быть следствием длительной миграции. Он думает, что изначально была единая популяция, которая позже разделилась. Это подтверждает предположение о том, что собаки были одомашнены на территории Китая.
Но тут есть важнейший момент.
Команда ученых подсчитала, что две собачьи династии отделились друг от друга от 6400 до 14000 лет назад. Но в западной и восточной Евразии существуют окаменелости, которые гораздо старше. Это означает, что в Европе уже были собаки до эмиграции туда собак с востока.
Для Ларсона вывод очевиден: собаки были одомашнены дважды.
Вот его полная версия. Много тысяч лет назад где-то в Западной Евразии люди приручили серых волков. То же самое независимо произошло далеко на Востоке. Таким образом образовалось две группы древних собак. Примерно в Бронзовом веке некоторые из древних восточных собак мигрировали на Запад вместе с людьми. Собаки-мигранты спаривались с местными собаками и постепенно вытесняли их, это и привело к трещине в генеалогическом древе.
Современные восточные собаки являются потомками древних местных восточных собак, а современные западные собаки в большинстве своем происходят от древних восточных мигрантов. Лишь менее десяти процентов происходит от древних западных собак.
Это предположение достаточно смелое, особенно для Ларсона, так как он сам не раз критиковал теории о двойном одомашнивании коров и овец. «Для подтверждения таких заявлений нужны серьезные доказательства. Точно известно, что свиньи были одомашнены дважды: в Анатолии и Восточной Азии, остальные животные — единожды», — говорит он.
Другие специалисты по генетике собак думают иначе. Боб Уэйн из калифорнийского университета в Лос-Анджелесе считает, что не стоит делать выводы по одному образцу. Он со своей командой сравнивал геномы ископаемых с геномами современных собак и не нашел подтверждение теории Ларсона.
Результаты исследований Петера Саволайнена из Королевского технологического института в Стокгольме подтверждают теорию Ларсона. Но в его выводах есть одно важное отличие: он не верит в существование независимо одомашненной группы западных собак.
Ларсон уверен в своей правоте, но все же страхуется и говорит, что он оценивает вероятность подтверждения своей теории в 70%. «Это непростая научная задача, поэтому я не могу быть уверенным на все сто», — отмечает он.
Исследование под неофициальным названием «Большая собака» появилось в ответ на негодование автора. Еще в 2011 г. Ларсон работал над происхождением домашних свиней и жутко раздражался, потому что ученые, изучающие собак, чаще публиковались в престижных журналах с более слабыми работами, чем у него. Потому что для средств массовой информации и общества тема с собаками кажется более привлекательной. Ларсон позвонил своему давнему коллеге Киту Добни и, стиснув зубы, сказал: «Мы уделаем этих собак», а тот ответил: «Я в деле».
С самого начала они поняли, что изучение современных собак не решит спор об одомашнивании. Единственный эффективный способ — секвенировать ДНК древних собак и волков по всему ареалу их обитания в различные временные промежутки.
За последние десять лет ученые достаточно преуспели в извлечении и секвенировании ДНК из ископаемых организмов. Изучение древней ДНК сыграло важнейшую роль в формировании современного представления об эволюции. Благодаря этой технологии мы знаем, что 40000 лет назад Европа была колонизирована охотниками-собирателями из Африки, затем 8000 лет назад пришли ближневосточные земледельцы и, наконец, 5000 лет назад пастухи из русских степей. «Современные жители Европы представляют собой смесь этих трех популяций», — говорит Ларсон. Он надеется сформировать похожую картину с собаками.
Изначально Ларсон и Добни планировали небольшой проект и анализировали лишь несколько ископаемых. Но они получили больше финансирования, сотрудников и образцов, чем ожидали. Теперь ученые путешествуют по миру в поисках окаменелостей. Они обращаются в музеи, частные коллекции и на места археологических раскопок.
Все ископаемые перевозятся в Оксфордский центр под названием «Палео-Барн». Внутри центра стерильная обстановка, это необходимо для защиты ДНК ископаемых. Ларсон согласился провести для меня небольшую экскурсию, пришлось облачиться в белый комбинезон, перчатки и медицинскую маску.
В одной из комнат ученые кладут кусочки костей в специальную машину, которая измельчает их в порошок с помощью шарикоподшипника. Затем они обрабатывают порошок химикатами и пропускают через фильтры, чтобы извлечь ДНК и избавиться от лишней ткани. В результате получается маленькая капля жидкости, содержащая всю сущность давно умершего животного. В морозильнике Ларсона хранится 1500 таких капель, это феноменальный результат.
Ученые также используют археологические методы. Команда собрала архив из фотографий 7000 черепов доисторических собак и волков под 220 углами, что позволило создать их виртуальные макеты. Это необходимо для геометрической морфометрии — метода исследования, который позволяет пронаблюдать эволюционные изменения костей.
Ларсон надеется получить основные результаты в течение шести-двенадцати месяцев. Помимо опыта в археологии и генетике Ларсон обладает талантом подбора сотрудников — в его команду входит огромное количество профессионалов разной направленности. Поэтому скоро тайна одомашнивания собак будет раскрыта.
По материалам статьи «A New Origin Story for Dogs» The Atlantic