无论好坏,几乎总有一款适合您的狗狗品种。无论您是在寻找一条狗来拉雪橇、看家护院,还是仅仅是抱着它一起看电视,数千年的繁殖实践已经造就了一些非常多样化的犬种。如今,科学家们正开始了解这种繁殖对犬科动物大脑和基因组的影响。
美国国立卫生研究院 (NIH) 的研究人员发现,与大脑发育相关的基因组区域存在变异,这些变异可能解释了不同犬种之间的一些行为差异。他们的研究结果昨天发表在《Cell》杂志上,其中包括使用来自世界各地狗主人的 DNA 样本和调查的公民科学项目。
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该研究通过使用来自多个数据集的 4,000 多只家养、半野化和野生狗的基因组数据,描绘了狗的谱系如何随着时间的推移而多样化和变化。数据包括两个过程的结果:全基因组测序(分析整个基因组)和单核苷酸多态性 (SNP) 阵列,后者检测基因组内变异的一个子集。
“我们确定了 10 个主要的犬科谱系和与这些谱系相关的行为特征。通过观察选择最多的犬种,我们可以看到每个犬种谱系在其基因组变异和行为方面是如何独特的,”美国国家人类基因组研究所 (NHGRI) 癌症遗传学和比较基因组学分支的首席以及该研究的合著者 Elaine Ostrander 在一份声明中说道。
这项研究绘制的时间线并没有只关注一个时间点,而是展示了狗的谱系在数百年的多样化过程,有助于解释当今的犬种是如何由人类选择的结果,据 Ostrander 称。这种人类的选择性繁殖造就了狗种,它们通常只需要最少的训练就能执行不同的任务,例如牧羊或狩猎。
不同犬种拥有这些独特的行为特征和个性,以及这些特征和特质如何追溯到它们的基因组,这一点在很大程度上仍然未知。这项研究发现,犬种之间的基因组差异与它们神经系统的发育有关。在牧羊犬中,它们基因组的差异涉及到大脑神经元(脑神经细胞)在早期大脑发育阶段的组织和神经网络的形成。神经元
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“最令人惊讶的发现之一是,许多定义主要犬种谱系的基因组变化也可以在现代狼中找到。这表明人类利用了狗的野生祖先之间的古代变异,创造出适合执行特定任务的独特类型的狗,” NIH 的博士后研究员、该研究的负责人 Emily Dutrow 在一份声明中说道。
在这项研究中,在几种犬种谱系中,特别是对于牧羊犬,与轴突引导(一个决定神经元如何在脑中相互连接的过程)相关的基因都发生了变化。由于影响犬科动物和人类大脑发育和行为的基因很可能以相同的方式发挥作用,因此识别狗基因组中与行为相关的区域相对应的基因组变异,可能会为人类行为甚至某些精神疾病的遗传基础带来新的见解和知识,据研究团队称。
与不同犬种相关的一些基因可能与与其他物种(如人类)的行为相关的基因有关。
“这项研究的结果可能为我们揭示人类基因组的差异如何导致人类行为多样性提供线索。进一步的研究可以帮助我们建立狗的行为重要基因与可能在人类行为疾病中发挥作用的基因之间的更强联系,”Ostrander 在一份声明中说。
然而,其他研究发现,在行为方面,犬种可能真的无关紧要。4 月份发表在《Science》杂志上的一项研究发现,在调查了超过 18,000 只狗(其中约一半是纯种狗)并对 2,000 多只狗进行了基因组测序后,犬种仅解释了狗行为的 9%。该研究发现,虽然行为特征可以通过基因遗传,但这些标记并非特定于个别犬种,并且每种特征都可以在不同犬种中找到。
归根结底,每只狗都有自己独特的个性,无论是什么犬种。