Psy wyłoniły się z dwóch oddzielnych populacji wilków

Międzynarodowa grupa genetyków i archeologów, kierowana przez Francis Crick Institute, odkryła, że przodków psów można prześledzić do co najmniej dwóch populacji starożytnych wilków. Praca ta przybliża nas o krok do odkrycia tajemnicy, gdzie psy zostały udomowione, co jest jednym z największych pytań bez odpowiedzi na temat prehistorii człowieka.

Wiadomo, że psy pochodzą od wilka szarego, a udomowienie nastąpiło podczas epoki lodowcowej, co najmniej 15 000 lat temu. Ale gdzie to się stało i czy miało miejsce w jednym miejscu, czy w wielu miejscach, wciąż nie jest znane.

Poprzednie badania wykorzystujące zapis archeologiczny i porównujące DNA psów i współczesnych wilków nie znalazły odpowiedzi.

W swoim badaniu, opublikowanym w Nature dzisiaj (29 czerwca), naukowcy zwrócili się do starożytnych genomów wilków, aby dalej zrozumieć, gdzie pierwsze psy wyewoluowały z wilków. Przeanalizowali 72 starożytne genomy wilków, obejmujące ostatnie 100 000 lat, pochodzące z Europy, Syberii i Ameryki Północnej.

Szczątki pochodziły z wcześniej wydobytych starożytnych wilków, a do badania przyczynili się archeolodzy z 38 instytucji w 16 różnych krajach. Wśród szczątków znalazła się pełna, doskonale zachowana głowa wilka syberyjskiego, który żył 32 000 lat temu. Dziewięć różnych laboratoriów zajmujących się starożytnym DNA współpracowało następnie nad wygenerowaniem danych dotyczących sekwencji DNA wilków.

Analizując genomy, naukowcy stwierdzili, że zarówno wczesne, jak i współczesne psy są bardziej genetycznie podobne do starożytnych wilków w Azji niż tych w Europie, co sugeruje udomowienie gdzieś na wschodzie.

Jednak znaleźli również dowody na to, że dwie oddzielne populacje wilków wniosły DNA do psów. Wczesne psy z północno-wschodniej Europy, Syberii i obu 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 rodowodu jest to, że wilki zostały udomowione więcej niż raz, a różne populacje następnie wymieszały się ze sobą. Inna możliwość jest taka, że udomowienie nastąpiło tylko raz, a podwójne pochodzenie wynika z tego, że te wczesne psy mieszały się potem z dzikimi wilkami. Obecnie nie jest możliwe ustalenie, który z tych dwóch scenariuszy miał miejsce.

Anders Bergström, współautor i badacz post-doktorancki w laboratorium Ancient Genomics w Crick, mówi: „Dzięki temu projektowi znacznie zwiększyliśmy liczbę sekwencjonowanych genomów starożytnych wilków, co pozwoliło nam stworzyć szczegółowy obraz przodków wilków w czasie, w tym wokół czasu pochodzenia psów.”

„Próbując umieścić kawałek psa w tym obrazie, stwierdziliśmy, że psy wywodzą przodków z co najmniej dwóch oddzielnych populacji wilków — wschodniego źródła, które przyczyniło się do powstania wszystkich psów i oddzielnego bardziej zachodniego źródła, które przyczyniło się do powstania niektórych psów”.

Zespół kontynuuje polowanie na bliskiego starożytnego wilczego przodka psów, który mógłby ujawnić bardziej precyzyjnie, gdzie najprawdopodobniej miało miejsce udomowienie. Obecnie koncentrują się na genomach z innych miejsc nieuwzględnionych w tym badaniu, w tym bardziej południowych regionów.

Ponieważ 72 starożytne genomy wilka obejmowały około 30 000 pokoleń, możliwe było spojrzenie wstecz i zbudowanie linii czasu, jak zmieniało się DNA wilka, śledząc naturalną selekcję w działaniu.

Na przykład, zaobserwowano, że w okresie około 10 000 lat, jeden wariant genu przeszedł z bycia bardzo rzadkim do bycia obecnym u każdego wilka, i nadal jest obecny u wszystkich wilków i psów dzisiaj. Wariant ten wpływa na gen, IFT88, który jest zaangażowany w rozwój kości w czaszce i szczęce. Możliwe jest, że rozprzestrzenianie się tego wariantu mogło być napędzane przez zmianę rodzajów dostępnych zdobyczy podczas epoki lodowcowej, dając przewagę wilkom o określonym kształcie głowy, ale gen mógł mieć również inne nieznane funkcje u wilków.

Pontus Skoglund, starszy autor i lider grupy w laboratorium Ancient Genomics w Crick, mówi: „Po raz pierwszy naukowcy bezpośrednio prześledzili dobór naturalny u dużego zwierzęcia w skali czasowej 100 000 lat, widząc ewolucję rozgrywającą się w czasie rzeczywistym, a nie próbując ją zrekonstruować z dzisiejszego DNA.”

„Znaleźliśmy kilka przypadków, w których mutacje rozprzestrzeniły się na cały gatunek wilka, co było możliwe, ponieważ gatunek ten był bardzo połączony na duże odległości. Ta łączność jest być może powodem, dla którego wilki zdołały przetrwać epokę lodowcową, podczas gdy wiele innych dużych mięsożerców zniknęło.”

„Podobne całogenomowe serie czasowe z epoki lodowcowej, u ludzi lub innych zwierząt, mogą dostarczyć nowych informacji o tym, jak przebiega ewolucja”.

Źródło: The Francis Crick Institute