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研究西伯利亞銀狐 16 年 科學家或發現馴化關鍵基因

2018/8/8 — 16:49

資料圖片:西伯利亞銀狐(Animal Watch 片段截圖)

資料圖片:西伯利亞銀狐(Animal Watch 片段截圖)

狐狸一般都被視為野生動物,但自 20 世紀中期起,俄羅斯已有人嘗試將牠們馴化。伊利諾大學厄巴納—香檳分校研究人員 Anna Kukekova 亦被此類馴化西伯利亞銀狐吸引,毅然放下其他工作,專心研究牠們的演化史。

狗隻馴化機制一直是科學家希望解開的問題: 1959 年,科學家開始嘗試馴化另一種相關的野生生物——西伯利亞銀狐 (Siberian silver foxes) 。當時的研究人員希望透過配種選出對人類較友善的銀狐,每代重覆此步驟,由此演化出和狗隻一樣順服的銀狐。與此同時,科學家亦在 1960 年起,開始選取一些對人類毫不友善的銀狐,同樣一代一代重覆配種。他們希望可從這個過程中,進一步了解馴化生物馴化秘密。

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實驗開始至今已近 60 年,較友善銀狐自第 8 代已開始想與人類接觸,並產生了感情。現在的銀狐更會讓人類摸肚。相反,具攻擊性的銀狐則越來越不友善,且會對接近的人類哮叫,甚至嘗試攻擊。另外,有一組銀狐則沒有主動挑選特性下繁殖。

有份參與研究近 16 年的 Kekekova 與其研究隊伍分別將 10 隻友善、10 隻攻擊性及 10 隻普通銀狐的基因排序,並辨識三組銀狐間到有明顯分別的 103 個基因區域。其中 43 個基因組與狗隻馴化基因重疊。另外 30 個則是此前發現與狐狸的馴化和攻擊性的基因組,其中一個名為 SorCS1 的基因引起了研究人員留意。

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這種基因幫助運送體內一種跟神經傳訊及形成突觸相關的蛋白質,協助形成記憶和學習等功能。研究人員希望了解 SorCS1 實際如何影響到銀狐行為,因此花了六年觀察記錄了近 1,600 隻友善及具攻擊性銀狐在面對人煩時的行為。他們分析數據後發現,友善銀狐一般都擁有同一款 SorCS1 基因;相反,具攻擊性的銀狐則很少會擁有同一版本的 SorCS1 基因。此發現或反映銀狐在馴化過程中,基因會變得對學習能力及記憶更有幫助。

除了馴化會對記憶及學習能力有影響外,研究人員亦發現,部份基因變化更與免疫反應,以及人類自閉症、躁鬱症等病症相關,後者的基因變化會形成看起較友善的舉動。不過,現時科學家仍未清楚這些基因在狐狸中怎樣運作。未病參與研究的神經科學家 Constantine Theofanpoulou 則指出, 可以比較基因在不同物種,包括人類的功能,以此確認基因功用。未來亦可透過基因改造技術, 直接在小鼠 中測試,找出馴化基因。

今次研究再次顯示,野生動物與馴化動物的分野,有機會可以以其基因變化數量多寡來界定。

參考資料:
Science, These docile foxes may hold some of the genetic keys to domestication, 6 August 2018

報告:
Kukekova, A.V., Johnson, J.L., Xiang, X., Feng, S., Liu, S. & et al. (2018). Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours. Nature Ecology & Evolution, published online. DOI: 10.1038/s41559-018-0611-6

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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