Корни педоморфоза
Фото: Ryan Schude / AP

Фото: Ryan Schude / AP

Генетики выяснили, почему одомашненные животные живут в состоянии «вечного детства»

Биологи проследили за развитием зародышей диких и домашних животных и пришли к выводу, что питомцы человека сохраняют детские черты  характера и психики на протяжении всей жизни. Это связано с замедленным развитием особой группы клеток, так называемого нервного гребня, во время роста зародыша. Как полагают авторы статьи, опубликованной в журнале Genetics, аналогичные процессы могут происходить и среди домашних птиц и рыб.

В середине XIX века Чарльз Дарвин первым заметил необычную черту, объединяющую всех домашних животных и отличающую их от диких млекопитающих. По наблюдениям Дарвина, домашний скот и питомцы были не только намного спокойнее  их диких родичей, но и обладали «детским» обликом — у них были обвислые уши, светлые пятна на шкуре, тонкие челюсти и неполовозрелые морды.

Сегодня ученые называют процесс замещения признаков взрослой особи «детскими» чертами педоморфозом. После неудачного советского эксперимента по выведению домашних чернобурых лисиц в середине 50-х годов прошлого века, конечным результатом которого стало появление породы черно-белых «собаколис», биологи-эволюционисты стали задумываться над генетическими и клеточными механизмами, которые управляют педоморфозом и объясняют его универсальность для всех видов одомашненных млекопитающих.

Адам Уилкинс из университета Гумбольдта в Берлине (Германия) и его коллеги из университетов Австрии, США и ЮАР нашли ключ к генетической «программе» педоморфоза и возможное объяснение всех психологических и морфологических черт домашних животных, сравнив процесс развития зародышей у нескольких домашних и диких животных.

В этом им помогли результаты опытов академика Дмитрия Беляева по приручению «чернобурок» в Институте цитологии и генетики в Новосибирске, а также результаты десятков других экспериментов, в которых принимали участие одомашненные млекопитающие и родственные им дикие виды животных. Группу Уилкинса интересовали две вещи — какие видимые различия наблюдали их коллеги в развитии зародышей, а также генетические изменения, происходившие в процессе одомашнивания.

Когда ученые проанализировали плоды трудов советских селекционеров и других зоологов, они пришли к выводу, что все изменения в облике животных и незаметные невооруженному взгляду проявления педоморфоза были связаны с одной единственной чертой зародыша — тем, как развивался так называемый нервный гребень.

Фото: Larry Bullis / Flickr 

Он представляет собой «коллектив» из десятков различных стволовых клеток,  расположенных у верхней части нервной трубки, будущего спинного мозга детеныша. Клетки нервного гребня играют ключевую роль в развитии организма, так как они составляют основу будущих тканей черепа, мозга, челюстей и периферийных нервных клеток.

Уилкинс и его коллеги заметили, что нервный гребень у зародышей домашних животных развивался иначе, чем у родственных им видов диких млекопитающих. В первую очередь это проявлялось в активности тех стволовых клеток, которые в дальнейшем превращаются в адреналиновые железы и прочие элементы гормональной системы, управляющие агрессивностью животного. По словам исследователей, причина подобных изменений очевидна: «Когда древние и современные селекционеры пытались одомашнить своих подопечных, они могли, сами не осознавая того, отбирать тех животных, которые страдали от небольших проблем в развитии нервного гребня, в результате чего размеры их адреналиновых желез уменьшались, или же они были менее активными. Благодаря этому животные становились менее робкими и агрессивными».

По мнению ученых, вместе с небольшими адреналиновыми железами будущие «совхозные лисицы» и другие одомашниваемые животные приобретали и нечто большее. Пониженная активность этих гланд была неразрывно связана с замедлением в развитии всего нервного гребня в целом. Однозначных свидетельств этого в экспериментах Беляева и других ученых нет, из-за чего Уилкинсу и его коллегам пришлось «вручную» проверить каждое проявление педоморфоза на совместимость с этой гипотезой и найти доказательства ее справедливости.

Сначала биологи «расправились» с ушами и хвостом домашних животных — нервный гребень является одним из главных источников хрящевой ткани в организме, и снижение его активности может привести к появлению обвислых ушей и хвоста, закрученного в крючок. Аналогичное замедление в росте костной ткани черепа и челюстей зародыша объясняет то, почему домашние животные обладают короткими «детскими» мордами и небольшими зубами.

Помимо клеток костей и хрящей в нервном гребне зарождаются и меланоциты — пигментные тельца, отвечающие за окрас меха и кожи. Если активность всего гребня в целом снижается, то можно ожидать и уменьшения количества и плотности меланоцитов, а также появления «пробелов» в их распределении по коже одомашненного млекопитающего. Как считают Уилкинс и его коллеги, именно этот феномен объясняет то, почему «совхозные лисицы» Беляева потеряли свою безупречную черную шубу и превратились в пятнистых собакоподобных существ.

Однако главные изменения все же происходят не в видимых для нах чертах тела животных, а внутри их мозга. Как показывают наблюдения за развитием мутантных зародышей, замедление в развитии нервного гребня приводит к существенному уменьшению в массе и объеме мозга и к заметному отставанию в его развитии. Этот механизм, по мнению ученых, объясняет то, почему современные домашние животные являются «вечными детенышами» по уровню развития психики.

Как полагают Уилкинс и его коллеги, данный механизм педоморфоза может работать не только у  млекопитающих, но и у домашних птиц и рыб. Тем не менее, все вышеописанные умозаключения биологов пока остаются гипотезой. Авторы статьи предлагают проверить ее на практике в процессе одомашнивания тех же самых чернобурых лисиц, крыс или других животных, которых можно приручить за несколько десятков поколений. В качестве подспорья для подобного эксперимента исследователи уже выделили около двух десятков генов, предположительно связанных с типично «домашними» чертами облика животных.

Из «Сервала» в «Бархан» Далее в рубрике Из «Сервала» в «Бархан»Французская армия, победившая боевиков в Мали, продолжит искать исламистов в африканских саваннах Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

14 июля 2014, 22:26
Всегда знал что у домашних питомцев и жизнь короче и иммунитет слабее,да и волевые качества. Вот например полностью домашний кот при стрессах начинает линять,либо боится либо переживает,да еще капризный такой,действительно ребенок еще. Интересно,а есть такой гребень у людей,которые до почтенного возраста находятся под опекой своих родителей?
15 июля 2014, 09:55
Ни чего удивительного. Попадание животных в искусственные, домашние условия приводит к изоляции их от внешнего мира и полностью тормозит процессы их внутренней эволюции. Именно поэтому большинство одомашненных животных не может впоследствии выжить в условиях дикой природы.
15 июля 2014, 10:51
К чему эти исследования? Домашних животных нужно просто любить и ухаживать за ними. И все у них будет хорошо.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Читайте самое важное в вашей ленте
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте наиболее актуальные материалы
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»