许多人都知道现代狗是由灰狼进化而来的。但您是否知道,我们今天拥有的 340 多个现代犬种中,大多数都是在过去 200 年内才出现的?
狗是首次驯化它发生在距今29000年至14000年前的新石器时代,从那时起就与人类有着密切的联系。
野狗是澳大利亚唯一的土生土长的狗,被认为代表了犬类进化中的一个独特事件,它于 5,000 至 8,000 年前抵达澳大利亚。
然而,野狗在狗的进化谱系中的确切位置一直不为人所知。
为了找出它们在进化过程中与灰狼的区别,我们使用尖端的 DNA 测序技术发现野狗与家犬有根本的不同。
研究中周五发表在科学进步与来自四个国家的 25 名研究人员合作,我们证明野狗是现代狗的早期分支,介于灰狼和当今家养狗之间。
这项工作对所有现代犬种的健康具有潜在影响。
狗与人类的历史
通过研究狗,我们可以深入了解人类如何影响它们的身体和行为特征,并观察它们基因组的变化。
例如,狗最近才发展出扬眉的能力——这种特征可能是为了更有效地沟通而发展的与人类。所以看来小狗的眼睛真的是专门为我们“创造”的。
但有些例子并不那么明显,只能通过更深入地研究狗的基因组才能找到。
例如,之前的科学研究研究表明,狗需要一种特殊的基因(淀粉酶 2B)来消化淀粉。许多犬种都携带该基因的多个副本(有时超过十个副本)。然而,狼和野狗只保留了该基因的一个副本。
现代狗的这种复制可能是由于最早驯化的狗的饮食变化造成的,因为它们越来越多地喂食大米等淀粉类食物(通过早期广泛的农业种植)。
有趣的是,相同的基因复制也独立发生在其他最近驯化的动物身上。家畜动物,这表明人类如何影响家养动物的基因组。
现代狗的早期分支
野狗是独一无二的,因为它们在地理上与狼和家狗隔绝了数千年。在我们的研究中,我们利用遗传学来帮助我们准确了解野狗在狗的进化中所处的位置,以及它在澳大利亚生态系统中的作用。
最初,在 2017 年,我们只能访问单个狗的基因组作为比较点(拳师犬品种)。由于当时技术的限制,它存在许多空白。
然而,同年,野狗赢得了“世界上最有趣的基因组”竞赛由美国生物科技公司Pacific Biosciences持有。这让我们考虑生成高质量的野狗基因组。
但为了了解野狗在狗历史上的地位,我们还需要一些高质量的狗基因组。所以我们生成了一个德国牧羊犬基因组作为代表性品种,其次是巴森吉(刚果最早用于狩猎的犬种)。
最后,我们对一只被遗弃在内陆地区的纯种沙漠野狗小狗桑迪的基因组进行了测序。
由于长读长测序技术的发展,生成高质量基因组的能力直到最近几年才成为可能。这项技术对于最近宣布的整个人类基因组的完成也至关重要。
使用我们的新狗基因组以及格陵兰狼和其他代表性物种(包括大丹犬、拳师犬和拉布拉多犬)的现有基因组,我们测量了这些品种与野狗之间的遗传差异数量,以明确显示野狗在进化时间表。
我们发现野狗确实是所有现代狗品种的早期分支,介于狼和今天的家养狗之间。
未来的工作
总的来说,我们的分析显示了不同的人口和环境条件如何塑造了野狗基因组。
我们不能肯定地说野狗是否曾经被驯化,但我们确实知道它不太可能在抵达澳大利亚后被驯化。
未来对更多野狗基因组的研究将解决野狗是否曾经被驯化的问题,并测量纯种野狗与家犬杂交的水平和影响。
虽然许多杂交野狗外观相似,但已经进行了大量的杂交,特别是在新南威尔士州和维多利亚州。
这些知识很重要。更好地了解野狗与狗杂交的影响可能有助于深入了解野狗在生态系统中的作用,从而有助于未来的保护工作。
此外,有关野狗进化史的知识最终有助于我们了解家犬如何以及何时与人类一起进化,并可以帮助我们识别和瞄准改善其健康和活力的新方法。
兽医应用
数百年来,通过人工选择,人类一直在选择性地杂交狗以获得理想的性状和特征。
虽然这创造了现代纯种血统,但也导致了许多品种特异性疾病。例如,拉布拉多犬和德国牧羊犬容易患髋关节发育不良(关节配合不当,随着时间的推移会导致严重的行动问题),金毛猎犬容易患某些癌症,杰克梗犬容易失明。
为野狗和狼生成高质量的基因组可以作为无病基线或参考,帮助我们确定这些疾病的原因。这些发现可能会为种犬带来新的有针对性的治疗方案。
马特·A·菲尔德,副教授 - 生物信息学,詹姆斯库克大学和J·威廉·O·巴拉德,SABE 教授兼环境与遗传学系主任,拉筹伯大学。