Исследование появится 10 ноября в раннем издании Proceedings of the National Academy of Sciences.У кошек относительно недавняя история приручения по сравнению с собаками; клыки произошли от волков более 30 000 лет назад.
«Кошки, в отличие от собак, на самом деле только полуодомашненные», — сказал старший автор Уэс Уоррен, доктор философии, доцент генетики Института генома Вашингтонского университета. «Они совсем недавно отделились от диких кошек, а некоторые даже до сих пор размножаются со своими дикими родственниками. Поэтому мы были удивлены, обнаружив ДНК-свидетельства их приручения».Один из способов, которым ученые могут понять генетику одомашнивания, — это посмотреть, какие части генома изменяются в ответ на совместное проживание с людьми, добавил Уоррен.
Исследователи сравнили геномы домашних кошек и диких кошек, обнаружив определенные области генома домашних кошек, которые значительно различались.Ученые обнаружили изменения в генах домашней кошки, которые, как показали другие исследования, связаны с такими поведением, как память, страх и стремление к вознаграждению. Эти типы поведения, особенно когда животное ищет награды, обычно считаются важными в процессе приручения.«Люди, скорее всего, приветствовали кошек, потому что они контролировали грызунов, съедающих их урожай зерна», — сказал Уоррен. «Мы предположили, что люди будут предлагать кошкам еду в качестве награды, чтобы они оставались поблизости».
Это означало, что у некоторых кошек, которые обычно предпочли бы вести уединенный образ жизни в дикой природе, был дополнительный стимул оставаться с людьми. Со временем люди предпочли держать кошек более послушными.Проект генома кошки
Проект секвенирования генома кошки, финансируемый Национальным институтом исследования генома человека, входящим в состав Национального института здоровья (NIH), начался в 2007 году. Первоначальной целью проекта было изучение наследственных заболеваний домашних кошек, которые в некоторых случаях схожи с те, от которых страдают люди, включая неврологические расстройства, а также инфекционные и метаболические заболевания.
Чтобы получить высококачественный эталонный геном, необходимый для этого исследования, команда секвенировала домашнюю абиссинскую кошку по кличке Корица. Они выбрали именно эту кошку, потому что смогли проследить ее происхождение на несколько поколений.
В семье этой кошки также было определенное дегенеративное заболевание глаз, которое исследователи хотели изучить.Чтобы лучше понять особенности одомашнивания, исследователи секвенировали геномы избранных чистокровных домашних кошек. Признаки их приручения включают такие особенности, как цвет, текстура и рисунок волос, а также строение лица и послушание кошки.
Кошек разводят по многим из этих характеристик. Фактически, большинство современных пород — это результат того, что люди разводят кошек по своему любимому цвету волос.Команда также изучила породу под названием Бирман с характерными белыми лапами.
Исследователи связали белый узор всего с двумя небольшими изменениями в гене, связанном с цветом волос. Они обнаружили, что эта генетическая подпись присутствует у всех бирманцев, вероятно, показывая, что люди выборочно разводили этих кошек ради своих белых лап и что изменение их генома произошло за удивительно короткий период времени.Группа также сравнила геном кошки с геномами других млекопитающих, включая тигра, корову, собаку и человека, чтобы лучше понять генетику биологии кошек.
«Мы изучили лежащую в основе генетику, чтобы понять, почему у кошек и других плотоядных животных развиваются определенные способности к выживанию в дикой природе», — сказал Майкл Монтегю, доктор философии, первый автор исследования и научный сотрудник Института генома.Обнаруженные ими различия в геноме кошек помогают объяснить такие характеристики, как то, почему кошки почти исключительно плотоядны и чем их зрение и обоняние отличаются от других животных, таких как собаки.Одинокие хищникиЧтобы переваривать жирную и тяжелую пищу, кошкам нужны гены, которые эффективно расщепляют жиры.
Команда обнаружила определенные гены метаболизма жиров у хищников, таких как кошки и тигры, которые менялись быстрее, чем это можно объяснить случайностью. Это более быстрое изменение обычно означает, что эти гены обеспечивают какое-то преимущество в пищеварении для плотоядных животных, которые потребляют только животные белки. Исследователи не обнаружили таких изменений в одних и тех же генах коровы и человека, которые едят более разнообразную диету и не нуждаются в таких улучшениях.Кошки при охоте меньше полагаются на обоняние, чем собаки.
Поэтому неудивительно, что исследователи обнаружили у кошек меньше генов обоняния, чем у собак. Но они обнаружили больше генов, связанных с альтернативной формой запаха, которая обнаруживает химические вещества, называемые феромонами, которые позволяют кошкам контролировать свое социальное окружение, в том числе искать противоположный пол. Эта способность не так важна для собак, которые обычно путешествуют стаями.
Но это очень важно для кошек, которые более одиноки и могут испытывать трудности с поиском партнеров.У кошек также лучше слух, чем у большинства других плотоядных животных, в том числе способность слышать в ультразвуковом диапазоне, чтобы лучше отслеживать добычу. Их зрение также превосходно при слабом освещении.
«Кошки, как правило, более активны на рассвете и в сумерках, — сказал Монтегю, — поэтому они должны уметь обнаруживать движение при слабом освещении». Соответственно, команда определила конкретные гены, которые, вероятно, эволюционировали, чтобы расширить диапазон слуха кошек и их зрение при слабом освещении.
Несмотря на то, что геномы домашних кошек мало изменились с момента их отделения от диких кошек, новая работа показывает, что все еще можно увидеть доказательства более позднего приручения этого вида. «Используя передовую технологию секвенирования генома, мы смогли пролить свет на генетические признаки уникальной биологии кошек и их навыков выживания», — сказал Уоррен. «И мы смогли значительно расширить наши знания об эволюции приручения кошек».Соавторы исследования включают Техасский университет AM; Университет Миссури-Колумбия; Калифорнийский университет в Дэвисе; Институт Wellcome Trust Sanger в Соединенном Королевстве; Университет Помпеу Фабра в Испании; Centro de Analisis Genomico в Испании; Билькентский университет в Турции; Индианский университет; Центр исследований рака в Мэриленде; Санкт-Петербургский государственный университет в России; и Нова Юго-Восточный университет во Флориде.