«Дикие животные уже сейчас пытаются одомашнить сами себя»

Генетик Анна Кукекова рассказывает об уникальном эксперименте по доместикации (одомашнивании) лис

В 1959 году советский генетик Дмитрий Беляев начал эксперимент по доместикации лис. В результате были выведены животные, по поведению и дружелюбному отношению к человеку похожие на собак. Беляеву и его ученикам и последователям удалось спрессовать в 50 лет эволюционный процесс, занявший полторы тысячи лет в естественных условиях – именно столько времени волк превращался в собаку.

Современные ученые продолжают изучать этот вопрос. Недавно генетик из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне Анна Кукекова вместе со своей командой обнаружила один из «генов послушания» у лисиц. Republic поговорил с ней о значении этих экспериментов для науки.

– Расскажите, пожалуйста, в чем суть эксперимента Беляева? Как он повлиял на науку?

– Подробно эксперимент описан в книге ученицы Беляева профессора Людмилы Трут и американского эволюционного биолога Ли Алана Дугаткина How to tame a fox (and build a dog) («Как приручить лису (и воспитать собаку)»). Надеюсь, ее все-таки переведут на русский.

Это уникальная работа, занявшая несколько десятилетий. Середина прошлого века была не лучшим временем для генетики. В 1937 году был расстрелян старший брат Беляева, восходящая звезда отечественной генетики, Николай Беляев. Генетика была официально запрещена. Дмитрий Беляев, не имея возможности заниматься фундаментальной наукой, пошел работать в пушное звероводство. После многих лет наблюдений за серебристо-черными лисицами и норками у него родилась теория, что доместикация животных изначально возникла в связи с естественным отбором на толерантное или даже дружелюбное поведение по отношению к человеку.

Для того времени это была новаторская идея: в начале 50-х годов доместикацию не рассматривали как отбор по поведению. Австрийский зоолог Конрад Лоренц рассказывал о том, как один мужчина принес домой с охоты осиротевших волчат, и его маленькая дочка их приручила, одомашнила – в этой истории исключена роль генетики. Беляев же говорил о том, что в популяции есть животные, которых можно одомашнить, и есть те, которых нельзя: все зависит от их генетики. В большой популяции животных со временем происходит отбор: какие-то животные не могут жить рядом с людьми, какие-то могут. Последние скрещиваются, и в конце концов их потомки рано или поздно становятся домашними.

Впрочем, мы пока еще не можем назвать лис полноценными домашними животными. Собака, к примеру, прошла через многовековой процесс адаптации жизни с человеком. У лис такого опыта еще не было. Думаю, они тоже справятся, но должно пройти время, отведенное на селекцию уже в домашних условиях. При одомашнивании собак, коров, лошадей человечество, возможно, использовало разные «технологии», но с точки зрения эволюции мы считаем, что сам процесс доместикации выглядел именно так.

– На какой стадии сейчас находится начатый академиком Беляевым эксперимент? Можно ли считать его законченным?

– Эксперимент позволил ⁠успешно протестировать теорию доместикации Беляева, но механизм ⁠другой интересной теории – теории дестабилизирующего отбора – еще предстоит найти. ⁠В чем ⁠ее суть? Обычно мы говорим, что отбор идет на стабилизацию определенных ⁠признаков. В случае ⁠с лисами их поведение становилось все более стабильным, ⁠но наблюдались изменения по другим признакам: белая пятнистость, возможность размножаться два раза в год, на первых порах сильно ухудшилось качество меха. Эти вещи Беляев называл дестабилизирующей селекцией.

С чем она связана, мы до конца не знаем. Отчасти, возможно, с тем, что гены, отвечающие за пятнистость, находятся на хромосоме очень близко к генам, которые отвечают за поведение. Поэтому когда идет отбор по генам, отвечающим за поведение, автоматически происходит отбор по другим генам. Это – одна из теорий, теория «езды на попутке» (hitch-hiking).

Отбор по поведению происходит с помощью генов, которые влияют не только на поведение, но и на системы организма, отвечающие за другие признаки. Как эти процессы координируются на молекулярном уровне, нам пока что неизвестно. Эту теорию мы до сих пор тестируем, так как она крайне интересная, и когда ее предлагал Беляев, мы еще не знали про ДНК – сегодня же мы знаем куда больше.

– При отборе по поведению меняется окрас: более лояльные к человеку животные становятся более светлыми, агрессивные – более темными. Какие еще изменения во внешнем виде наблюдались?

– Когда Беляев начал эксперименты, у лисиц начали появляться коричневые подпалины, белые пятна, закрученные хвосты, висячие уши. И мы до сих пор не знаем, как так получилось. Оказались ли гены, отвечающие за эти признаки, случайно рядом с генами, отвечающими за поведение, или действительно гены поведения влияют на глобальные системы в организме?

Но тут надо оговориться: не стоит смешивать морфологические изменения при отборе по поведению с уже существующими окрасами. Например, с чернобурой лисой. На самом деле на фермах предпочитают разводить чернобурых лисиц, а не рыжих. Это один и тот же вид, все различия между ними контролируются двумя генами, просто так сложилось исторически. Разведение лисиц началось в конце XIX века, примерно в это же время был изобретен автомобиль. Как правило, он был открытый, черного цвета. Водитель был обычно одет в черное, а рядом с ним сидела женщина в чем-то теплом и в той же цветовой гамме: шубы из чернобурых лис в этом плане считались идеальным вариантом.

Анна Кукекова. Фото: illinois.edu

– В чем суть вашей научной работы?

– В 2002 году я начала сотрудничать с Людмилой Николаевной Трут, аспиранткой Беляева, которая после его смерти в 1985 году стала куратором всего проекта доместикации лисиц. В то время мы уже знали, что популяции ручных и агрессивных лисиц, выведенные ими, генетически отличаются по поведению, но у нас не было методов найти гены, отвечающие за эту разницу. С появлением новых секвенирующих технологий мы получили возможность полномасштабно проанализировать эти популяции.

Основное в моей работе – как раз нахождение генов и генных сетей, которые отвечают за различия в поведении лисиц. Они приводят либо к пониженному беспокойству и страху, либо наоборот – к повышенной агрессии. За эти разные поведенческие признаки скорее всего отвечают разные гены, но работают они, вероятно, вместе. Мы уже довольно много сделали в этом направлении, и в недавно опубликованной статье мы идентифицировали конкретный ген, который отвечает за поведение, по сути, «ген послушания», но это далеко не все – нужно найти еще много генов, так как поведение – полигенный признак.

Лисицы – вообще-то очень хорошая модель для изучения генетики социального поведения. Таких моделей очень мало. Есть, к примеру, мыши, но у них значительные различия в социальном поведении, в основном, на уровне межсамцовой агрессии, а рыбки и дрозофилы довольно далеки от человека. Сейчас во всем мире много исследователей, которые интересуются нашими лисами с точки зрения генетики, когнитивных исследований и нейробиологии. Например, исследования с помощью МРТ показали, что с отбором лисиц по поведению изменяется связь между разными отделами лисьего мозга. Это крайне интересно, так как это дает нам возможность лучше понять механизм того, как мозг регулирует поведение.

– Для верификации эксперимента Беляева и коллег уже 40 лет продолжают одомашнивать норок. Они такие же ручные, как некоторые лисы?

– Я бы не сравнивала норок с лисами: они не машут хвостом, и гладить их нужно очень аккуратно, так как они все еще могут покусать. Но тем не менее даже с норками отбор по поведению принес потрясающие плоды. Они стали более дружелюбно относиться к человеку.

Вообще мы считаем, что норка хуже приспособлена к одомашниванию, потому что она – одиночное, асоциальное животное. В известной книге американского эволюционного биолога Джареда Даймонда «Ружья, микробы и сталь» указывается 6 критериев, согласно которым животные считаются способными к одомашниванию. Один из них – социальность животного. В этом смысле лисы более пригодны к доместикации: они хоть и не образуют такие большие стаи, как волки, но все же живут семьями, выращивают детей, у них явно есть гены, которые помогают им быть социальными. Норки же сами по себе, поэтому неудивительно, что процесс их одомашнивания занимает больше времени. Возможно, они никогда не смогут вилять хвостом при виде человека.

– Можно ли сказать, что найден универсальный рецепт одомашнивания?

– Если говорить об одомашнивании в искусственных условиях, то да: постепенный отбор на повышенную стрессоустойчивость и на более-менее доброе отношение к людям, желание общаться с человеком. По крайней мере, в Северной Америке, в Канаде мы это наблюдаем с енотами, лисами, даже с койотами.

– Это они следующие в очереди на одомашнивание?

– Думаю, да. Я живу недалеко от Чикаго, и в самом городе недавно насчитали более 5 тысяч койотов. Они могут растить детей на верхнем этаже парковки какого-нибудь бизнес-центра – там есть места, где для красоты высажены деревья, так койоты роют норы в земле прямо под этими деревьями. Вообще это удивительно – как койоты сосуществуют с людьми: согласно исследованиям, за последние 10 лет в Чикаго не было ни одного обращения в больницу с жалобой на укусы. Так же дела обстоят с енотами. Во всех американских городах много енотов, и люди всегда тают, когда видят этих симпатяг. Так что, не удивлюсь, когда их начнут массово одомашнивать.

– Какое поведение одомашненных животных показалось лично вам удивительным?

– Я работаю с ними уже более 15 лет, и они не перестают удивлять. К примеру, у лисиц, выросших в вольере, совершенно расслабленное, спокойное поведение. Если у них есть выбор – общаться между собой или с людьми, которые приходят их навестить, они выбирают людей. Могу часами за ними наблюдать.

Однажды мы привезли одну из лисиц из Новосибирска в Санкт-Петербург – одна моя знакомая захотела взять ее как питомца. Был декабрь, лиса прилетела в клетке на самолете. Клетка в машину не влезала, и я взяла ее на руки. Она никогда не летала на самолете, но при этом не проявляла ни малейших признаков агрессии. Я сидела на переднем сиденьи, а лиса с любопытством, но совершенно спокойно наблюдала проносящийся за окнами Петербург. Когда мы добрались до места, мы поместили лису в вольер, и туда зашел лабрадор. Пес не знал, как реагировать: новое животное, новые запахи. У него вставала дыбом шерсть на загривке. Лиса же ужасно обрадовалась, увидев лабрадора, бросилась к нему и стала облизывать ему морду. Потом они жили много лет душа в душу, играли, лиса каталась на его спине. Меня тогда очень удивило то, что лиса, которая не была социализирована с собаками, совершенно не привыкшая к жизни за пределами фермы, бесстрашно и позитивно отнеслась к новому окружению.

При этом, конечно же, стоит помнить, что как домашние питомцы лисы еще более прихотливы и сложны, чем собаки. К примеру, они любят все грызть. Поэтому держать их стоит в специально оборудованных вольерах, а не в квартирах.

– Раньше считалось, что у доместикации лис есть практический смысл – более частый приплод, следовательно, больше меха и так далее. В наши дни многие отказываются от натуральных мехов, борются за права животных. В чем сегодня смысл одомашнивания?

– Не думаю, что доместикация сейчас нужна человеку для создания экзотических зверюшек в роли домашних питомцев. У нас и без того много бездомных собак и кошек. Она важна и нужна самим животным – они уже сейчас пытаются одомашнить самих себя. Человек уничтожает места естественного обитания животных, урбанизация идет в глобальных масштабах, и звери, возможно, выживут, если будут доместицированы.

Понимание же самого процесса чрезвычайно важно для ученых – не только для определения генов, отвечающих за него. Современные антропологи и генетики считают, что изменения, которые происходят с нами, с homo sapiens, во многом похожи с модификациями, через которые проходят животные в процессе доместикации. Причем изменения в поведении сопровождаются морфологическими переменами: меняются пропорции черепа, мозга. В случае с лисами обнаружили связь селекции на устойчивость к стрессу с определенными отделами мозга. Изменяются ли в процессе «доместикации» человека те же отделы мозга? Очень интересный вопрос.

30–40 тысяч лет назад люди были намного более агрессивными и менее чувствительными, а в жизни у них были другие приоритеты. В какой-то степени они напоминали шимпанзе, которые известны своей агрессией. Однако, если посмотреть на других близких родственников человека – бонобо – то мы увидим селекцию на совсем другие признаки. Они стараются все конфликты решать полюбовно, причем в прямом смысле слова – через обоюдное согласие на секс. То есть, в их социальном поведении явно произошли какие-то изменения, и мы считаем, что за прошедшие тысячи лет что-то похожее случилось и с людьми. То, что мы пытаемся снизить уровень агрессии в обществе, больше ценим межличностные отношения – все это признаки «доместикации» человека.

Источник