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為甚麼狗會對人類如此友善?

2017/7/21 — 13:51

二戰大戰,拉布拉多軍犬 Rex 搶當無人敢做的「自殺式任務」,掃除 Reichswald 森林地雷。中尉 Peter Norbury 贊揚 Rex:「牠是最勇敢的狗,牠的奉獻拯救無數(軍人)生命。

犬隻在人類歷史中一直扮演重要角色,陪伴打獵、海關掃毒和成為心靈伴侶。人犬關係如此密切,但起源卻眾說紛紜——其中一個原因是證據並不全面:例如,現時已發現歷史最悠久的犬隻下顎骨只有 14,700 年歷史但有考古學家也發現有 35,000 年歷史的類似現代狗隻化石。因此令科學家難以判定「第一頭狗」是哪時出現。去年一個甚具爭議性的研究就認為現代狗隻可能分別在東亞或歐洲馴化。演化生物學家 Laura Botigué 與研究隊伍最新分析證據發現,狗隻有機會只被人類馴化一次

破解狗隻起源的線索之一,就是牠們的基因組。首先,研究人員先分析來自德國和愛爾蘭的 4,700–7,000 年歷史新石器時代的三組犬隻化石基因組;再將此和現代 5,649 隻現代狗隻和狼的基因組比較。從基因組分析估計,狗隻基因在 36,900–41,500 年前期間開始出現兩種血系。然後,犬隻則在 17,500–23,900 年前分作東方和西方兩種。而根據這兩段時間推算,犬隻被馴化應該是在 20,000–40,000 年前期間發生。不過,研究人員強調此項研究只是提供「時間證據」,未知馴化地,更不能完全否定狗隻曾兩度被馴化的假說。要解答此問題,相信要分析更多來自世界各地的史前狗隻基因組。

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狗隻何時何地出現只是其中一個難題;另一引起科學家興趣的問題是:「為甚麼狗隻會對人類如此友善?」

犬隻和狼是有血緣關係的親戚,但兩種生物性格卻大相逕庭。普林斯頓大學演化學者 Bridgett vonHoldt 團隊首先比較犬隻和狼在行為上有甚麼差別。一如預料,犬隻比狼更會主動親近人類。不只是行為,連基因都大有不同。令她們找到原因的靈感來源,竟然是源自人類精神病症——威廉氏症候群。威廉氏症候群患者因神經發育時出現異變,失去了部份第七號染色體,令他們出現輕度至中度智力障礙和極為外向等症狀。犬隻亦有類似的染色體,而 Bridgett 之前的研究就曾發現這組染色體可能與犬科動物演化息息相關。Bridgett 由此推論,是染色體的「異變」令犬隻對人類變得更友善。

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果然,研究人員分析染色體後發現,狗和狼的染色體的確有不同程度改變。當中,犬隻基因的改變遠比狼多,也與威廉氏症候群患者相似,患者基因異變越多,病情越嚴重。他們更發現一種製造 GIF21 蛋白質的基因,跟友善狗隻有關連性。相反,如果此基因貫變越少,牠們相對會變得更冷漠。此基因的重要性,同樣也可以在小鼠中見到。

狗雖一直是人類最忠實的朋友,我們對牠們的了解卻只屬皮毛,未來更多的化石和基因研究,或者可以再揭開牠們一個個的演化秘密。

報告:

  1. Botigué, L.R., Song, S., Scheu, A., Gopalan, S., Pendleton, A.L. & et al. (2017). Ancient European dog genomes reveal continuity since the Early Neolithic. Nature Communications 8, 16082. DOI: 10.1038/ncomms16082
  2. vonHoldt, B.M., Shuldiner, E., Koch, I.J., Kartzinel, R.Y. & et al. (2017). Structural variants in genes associated with human Williams-Beuren syndrome underlie stereotypical hypersociability in domestic dogs. Science Advances Vol 3, no.7 e1700398. DOI: 10.1126/sciadv.1700398

 

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