Собаки, ориентированные на общение с человеком, имеют мутации в пяти генах

Проникновенный собачий взгляд — это одна из специфических поведенческих черт, выработанных собаками в ходе одомашнивания; ученые количественно оценили несколько таких поведенческих признаков у биглей, сопоставив с присутствием генетических мутаций.

Шведские ученые поставили эксперименты, в которых оценивали способность собак контактировать с человеком. Для самых общительных и необщительных животных составили списки мутаций по всему геному. Оказалось, что умение собак устанавливать контакт с человеком связано с мутациями в пяти генах. Известны и человеческие аналоги этих пяти генов, и мутации в пяти из них повышают вероятность социальных дисфункций, таких как аутизм, шизофрения, синдром дефицита внимания. Данное исследование, во-первых, представляет конкретный набор генетических маркеров дружелюбного поведения у собак, что может оказаться важным для заводчиков собак, во-вторых, указывает на общность регуляции социального поведения у разных видов млекопитающих.

Однажды, когда мы с семьей были северном походе, к нам пришла собака хаски. Она подходила к каждому из нас, садилась и смотрела на нас круглыми голубыми глазами. В ее взгляде стояла мольба, перемешанная с доверием и обожанием. Глядя в эти глаза, очень хотелось как-то утешить ее, накормить. Еды было мало, всё строго рассчитано, кормить ее было нечем, поэтому участники похода ограничилась ласками. Но собака не уходила, смотрела и смотрела просящим взглядом. И смотрела до тех пор, пока мы всё же не скормили ей всё, кроме строгого НЗ. Собака всё молча съела и тогда ушла.

Мы, конечно, знали, что подобное поведение — безбоязненное приближение даже к незнакомому человеку, доверительный взгляд с контактом «глаза в глаза» — сформировался у собак в ходе одомашнивания. Эти свойства отличают поведение собак от любых диких животных, в частности от их предков волков (см. Собака — друг человека, обезьяна — собрат по разуму, «Элементы», 28.06.2006). Они, вероятно, сформировались на основе общего с человеком гормонального комплекса регуляции родительского инстинкта (см. Дружба человека с собакой основана на родительском инстинкте, «Элементы», 30.01.2006; Дружба людей и собак регулируется окситоцином, «Элементы», 20.04.2015).

Ученые из Линчёпингского университета (Швеция) постарались выявить гены, которые предопределяют успешный контакт собак с человеком. Для этого исследователям понадобилось, во-первых, провести ряд экспериментов с объективной регистрацией общительности собак (по отношению к человеку, естественно), и во-вторых, генотипировать их и сравнить геномы общительных и необщительных животных.

Для экспериментов выбрали чистопородных биглей. Им предлагали решить невыполнимую задачу — на контейнере с едой открыть пластиковую крышку, которая была намертво приделана. В ходе теста фиксировали время, через которое собака обратится за помощью к незнакомому человеку, пассивно наблюдающему за ходом эксперимента, сколько времени будет стоять перед ним, сколько времени будет смотреть в глаза и сколько раз прибегнет к физическому контакту. Все эти показатели в совокупности характеризовали общительность животного — готовность к контакту с человеком и легкость установления такого контакта, — позволяя выразить ее некоторым количественным образом. Затем у самых общительных и самых необщительных собак (всего по 95 животных) взяли на анализ кровь и слюну и по этим материалам их генотипировали, составив списки однонуклеотидных замен (SNP) в генах (всего для исследования оказалось пригодно около 85 тысяч SNP).

Столь массированный поиск дал результат: нашлись пять генов в областях со специфичными SNP, которые коррелировали с повышенной легкостью общения с человеком. Они располагались на 26-й хромосоме, в интронах.

Две нуклеотидные замены на 26-й хромосоме, которые статистически значимо связаны с продолжительностью физического контакта с человеком

Две нуклеотидные замены на 26-й хромосоме, которые статистически значимо связаны с продолжительностью физического контакта с человеком. Звездочкой (*) обозначена замена, для которой значимость определена на 90-процентном уровне. Для удобства представления нуклеотидные замены на соседних хромосомах обозначены разными цветами.

Гомозиготные носители этих вариантов SNP больше и чаще прибегали к помощи человека для решения задачи, чем гетерозиготные или тем более те, у которых данный аллель отсутствовал. Это означает явную наследственную природу подобного «человеколюбивого» поведения, с вполне конкретной генетической базой.

Тщательное рассмотрение пяти генов — кандидатов на роль дирижеров межвидового контакта выявило крайне любопытную закономерность. Четыре из этой пятерки (SEZ6L, ARVCF, COMT, TXNRD2) у человека связаны с различными нарушениями социального поведения: мутации в них с повышенной вероятностью сопряжены с аутизмом, синдромом дефицита внимания, агрессивным поведением у подростков или шизофренией.

Авторы работы справедливо отмечают, что эти специфичные SNP, вовлеченные в формирование «ручного» поведения собак, не случайно увязаны с «генами социальности» у человека. Регуляция поведения у многих видов млекопитающих может иметь общую генетическую базу, так что сходные поведенческие паттерны могут зависеть от сходных мутаций. Отсюда и возможность использовать животных, например собак, для изучения различных психических нарушений у человека. В этом смысле много пищи для размышлений может дать сравнение данных генетических вариантов у разных пород собак, имеющих несходный тип поведения, дружелюбный или агрессивный.

Нужно, однако, иметь в виду, что выявленные пять возможных генов-регуляторов «человеколюбивого» поведения у собак полифункциональны. Можно с уверенностью утверждать, что социально-ориентированные эффекты являются лишь малой частью их большой работы. Вполне вероятно, что обнаруженный социальный аспект — это побочный результат их широкого многостороннего влияния: среди множества следствий с большой вероятностью найдутся и психические нарушения. Нам, однако, эта работа важна как пример изучения генетики поведения — одного из самых интересных и трудных направлений в современной науке. Нужно иметь как можно больше примеров взаимосвязи генов и поведения у самых разных животных и у человека, чтобы начать выстраивать фундамент науки о генетических основах поведения.

Источник: Mia E. Persson, Dominic Wright, Lina S. V. Roth, Petros Batakis, Per Jensen. Genomic Regions Associated With Interspecies Communication in Dogs Contain Genes Related to Human Social Disorders // Scientific Reports. 2016. V. 6. Article number: 33439. Doi: 10.1038/srep33439.

Елена Наймарк