Międzynarodowa grupa genetyków i archeologów, kierowana przez Francis Crick Institute, odkryła, że pochodzenie psów można prześledzić do co najmniej dwóch populacji starożytnych wilków. Praca przybliża nas o krok do odkrycia zagadki, gdzie psy uległy udomowieniu, jednego z największych pytań o prehistorię ludzkości, na które nie udzielono odpowiedzi.
Wiadomo, że psy pochodzą od szarego wilka, a udomowienie to miało miejsce w epoce lodowcowej, co najmniej 15 000 lat temu. Ale gdzie to się stało i czy miało to miejsce w jednym miejscu, czy w wielu miejscach, nadal nie jest znane.
Wcześniejsze badania wykorzystujące zapisy archeologiczne i porównujące DNA psów i współczesnych wilków nie znalazły odpowiedzi.
W swoich badaniach, opublikowanych dzisiaj w Nature (29 czerwca), naukowcy zwrócili się do starożytnych genomów wilków, aby lepiej zrozumieć, gdzie pierwsze psy wyewoluowały z wilków. Przeanalizowali 72 starożytne genomy wilka, obejmujące ostatnie 100 000 lat, z Europy, Syberii i Ameryki Północnej.
Szczątki pochodziły od wcześniej wykopanych starożytnych wilków, a do badań wnieśli wkład archeolodzy z 38 instytucji w 16 różnych krajach. Szczątki zawierały pełną, doskonale zachowaną głowę wilka syberyjskiego, który żył 32 000 lat temu. Dziewięć różnych starożytnych laboratoriów DNA współpracowało następnie przy generowaniu danych o sekwencji DNA wilków.
Analizując genomy, naukowcy odkryli, że zarówno wczesne, jak i współczesne psy są bardziej genetycznie podobne do starożytnych wilków w Azji niż w Europie, co sugeruje udomowienie gdzieś na wschodzie.
Jednak znaleźli również dowody na to, że dwie oddzielne populacje wilków dostarczyły DNA psom. Wczesne psy z północno-wschodniej Europy, Syberii i Ameryk wydają się mieć jedno wspólne pochodzenie ze wschodniego źródła. Ale wczesne psy z Bliskiego Wschodu, Afryki i południowej Europy wydają się mieć pewne pochodzenie z innego źródła związanego z wilkami na Bliskim Wschodzie, oprócz źródła wschodniego.
Jednym z możliwych wyjaśnień tego podwójnego pochodzenia jest to, że wilki były udomowione więcej niż raz, a różne populacje mieszały się ze sobą. Inną możliwością jest to, że udomowienie miało miejsce tylko raz, a podwójne pochodzenie jest spowodowane mieszaniem się tych wczesnych psów z dzikimi wilkami. Obecnie nie jest możliwe określenie, który z tych dwóch scenariuszy wystąpił.
Anders Bergström, współpierwszy autor i badacz podoktorancki w laboratorium Ancient Genomics w Crick, mówi: „Dzięki temu projektowi znacznie zwiększyliśmy liczbę zsekwencjonowanych starożytnych genomów wilków, co pozwoliło nam stworzyć szczegółowy obraz przodków wilków czas, w tym w okolicach czasu powstania psa”.
„Próbując umieścić kawałek psa na tym zdjęciu, odkryliśmy, że psy wywodzą się z co najmniej dwóch oddzielnych populacji wilków – ze wschodniego źródła, które przyczyniło się do powstania wszystkich psów i oddzielnego, bardziej zachodniego źródła, które przyczyniło się do powstania niektórych psów”.
Zespół kontynuuje poszukiwania bliskiego, starożytnego, wilka, przodka psów, który może dokładniej ujawnić, gdzie najprawdopodobniej miało miejsce udomowienie. Obecnie koncentrują się na genomach z innych lokalizacji nieuwzględnionych w tym badaniu, w tym z regionów położonych bardziej na południe.
Ponieważ 72 starożytne genomy wilka obejmowały około 30 000 pokoleń, można było spojrzeć wstecz i zbudować oś czasu tego, jak zmieniło się DNA wilka, śledząc dobór naturalny w akcji.
Na przykład zaobserwowali, że w ciągu około 10 000 lat jeden wariant genu z bardzo rzadkiego stał się obecny u każdego wilka i nadal jest obecny we wszystkich dzisiejszych wilkach i psach. Wariant wpływa na gen IFT88, który bierze udział w rozwoju kości czaszki i szczęki. Możliwe, że rozprzestrzenianie się tego wariantu mogło być spowodowane zmianą rodzajów ofiar dostępnych w epoce lodowcowej, dając przewagę wilkom o określonym kształcie głowy, ale gen ten mógł również pełnić inne nieznane funkcje u wilków.
Pontus Skoglund, starszy autor i kierownik grupy laboratorium Starożytnej Genomiki w Crick, mówi: „Po raz pierwszy naukowcy bezpośrednio śledzą dobór naturalny u dużego zwierzęcia w skali czasowej 100 000 lat, obserwując, jak ewolucja rozgrywa się w rzeczywistości. czasu, zamiast próbować zrekonstruować go z dzisiejszego DNA”.
„Znaleźliśmy kilka przypadków, w których mutacje rozprzestrzeniły się na cały gatunek wilka, co było możliwe, ponieważ gatunek był silnie połączony na duże odległości. Ta łączność jest być może powodem, dla którego wilki zdołały przetrwać epokę lodowcową, podczas gdy wiele innych dużych drapieżników zniknęło”.
„Podobne serie czasowe całego genomu z epoki lodowcowej u ludzi lub innych zwierząt mogą dostarczyć nowych informacji o tym, jak zachodzi ewolucja”.