Ли Дугаткин - Как приручить лису (и превратить её в собаку). Сибирский эволюционный эксперимент

Использовав фрагменты ДНК, взятые от 286 животных с экспериментальной фермы, Анна, Людмила и их коллеги кропотливо работали над составлением карты лисьего генома. И хотя в итоге эта карта оказалась неполной, все же она включала участки всех 16 соматических и одной половой хромосомы (Х-хромосомы). Имевшийся у исследователей набор маркеров не позволял осуществить расшифровку всего генома, но им удалось локализовать относительное расположение 320 генов {148} 148 320 локусов. A. Kukekova et al. “A Meiotic Linkage Map of the Silver Fox, Aligned and Compared to the Canine Genome”, Genome Research 17 (2007): 387–399. . Это был большой шаг вперед, хотя такая выборка представляет собой лишь небольшую часть типичного генома млекопитающих. Теперь они могли приступить к следующему этапу – установить, какие именно из нанесенных на карту генов могли быть вовлечены в процесс одомашнивания, и наконец понять, как вышло, что фрагменты ДНК, принадлежавшие дикому агрессивному животному, были перенастроены и произвели на свет ласковое домашнее существо. Эта задача требовала значительно больших затрат денег и времени {149} 149 Также они сравнили свои результаты с картой генома собаки и обнаружили, что межвидовое различие в числе хромосом (17 хромосом у серебристо-черной лисы и 39 – у собаки) возникло путем нескольких слияний генетического материала. Большинство лисьих хромосом представляют собой слившиеся фрагменты нескольких собачьих хромосом. . По счастью, полученные ими ранее предварительные результаты расшифровки лисьего генома оказались настолько многообещающими, что Национальный институт здоровья США выделил им грант на исследования. Эксперты сочли, что результаты работы могут иметь прикладное значение для медицины, в частности позволят лучше понять генетические основы как спокойного и просоциального, так и агрессивного и антисоциального поведения животных {150} 150 National Institute of Mental Health, Molecular Mechanisms of Social Behavior, MH0077811, 8/01/07–07/31/11; National Institute of Mental Health, Molecular Genetics of Tame Behavior MH069688, 04/01/04–03/31/07. .

Пока геномный анализ шел своим чередом, Анна обратилась к Гордону Ларку, профессору биологии в Университете штата Юта. Она рассчитывала на его помощь в продолжении проведенного Людмилой сравнительного изучения анатомии «элитных» и контрольных лис. Вспомним, что эта работа выявила некоторые отличия в анатомическом строении ручных лис: головы и морды у них оказались более короткими и закругленными, чем у контрольных животных, и больше похожими на морды детенышей лис и собак. Анна знала, что Ларк со своими сотрудниками измерял длину и ширину тела и черепа собак, и рассчитывала, что он поможет им провести сравнение анатомии собак и доместицируемых лис.

Как показали исследования группы Ларка, у некоторых пород собак уменьшение длины конечностей и морды сопровождается увеличением ширины этих частей тела: такие «закругленные», приземистые собаки приобретают «бульдожий» облик. Наоборот, собаки с более изящными конечностями отличаются длинными и вытянутыми мордами и скорее напоминают борзую. Сотрудники Ларка провели генетический анализ и выяснили, что соотношение между длиной и шириной костей контролируется небольшим числом генов, определяющих рост скелета {151} 151 K. Chase et al. “Genetic Basis for Systems of Skeletal Quantitative Traits: Principal Component Analysis of the Canid Skeleton”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99 (2002): 9930–9935; D. Carrier, K. Chase, and K. Lark “Genetics of Canid Skeletal Variation: Size and Shape of the Pelvis”, Genome Research 15 (2005): 1825–1830. .

Когда Анна спросила Гордона Ларка, не хотел бы он провести подобное исследование на черно-бурых лисах с экспериментальной фермы, тот с радостью согласился. Но для этого на ферме нужно было иметь рентгеновский аппарат, а денег на его приобретение у Людмилы не было. Ларк распорядился перечислить в Институт цитологии и генетики $25 000 для покупки прибора. Людмила, руководившая проектом с российской стороны, доверила Анастасии Харламовой, своей коллеге и подруге, которую Ларк любит называть «заместительницей Людмилы», выполнение повседневных работ. Анастасия начала делать рентгеновские снимки тела и черепа у ручных, агрессивных и контрольных лис, а один из сотрудников Ларка создал сайт, куда загружались сделанные изображения. Теперь команда исследователей в Юте получила возможность проводить необходимые сравнения ширины и длины костей.

Ларк смог убедиться, насколько эффективно и интенсивно работает команда Людмилы. Он вспоминал: «На нас обрушился поток новых данных, совершенно поразительный по объему. Казалось, эта группа исследователей способна трудиться по 50 часов в сутки». И эта работа была сполна вознаграждена. Сотрудники Ларка установили, что у лис сложились те же самые соотношения между длиной и шириной костей, которые ранее были найдены ими у собак – короткие и широкие лапы в сочетании с короткими, широкими и закругленными мордами.