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新编狗世家

2004-06-16 10:33 作者:鲁伊 2004年第22期
科学家揭示了“人类最好的伙伴”的神秘家族亲缘纽带

科学家揭示了“人类最好的伙伴”的神秘家族亲缘纽带

一只威风凛凛、凶猛强壮的德国牧羊犬,另一只是憨态可掬、满脸皱褶的中国沙皮犬。现在猜猜,它们中哪一只和狼的亲缘关系更为密切?

凭外观和感觉,许多人都会毫不迟疑地选择前者。但在5月21日出版的《科学》杂志上,一组生物学家和遗传学家却告诉我们,正确答案是后者。

供职于弗雷德·霍奇逊癌症研究中心的生物学家伊莱恩·A·奥斯特兰德(Elaine A. Ostrander)、霍华德·休斯医学院的莱昂纳德·克鲁格亚克(Leonid Kruglyak)以及来自华盛顿大学(西雅图)和密苏里大学的众多学者参与了此项研究。

在美国狗会(American Kennel Club,简称AKC)的配合下,研究人员在全美国的狗展和纯种犬主处获取了414只纯种犬的口腔表皮DNA样本。这些分布于美国各州的纯种犬共代表85种被AKC认可的纯种犬。“虽然我们只分析了几百种认可犬种中的85种纯种犬,但这85种包括了流行的纯种犬的绝大多数。”奥斯特兰德说,“仅前20种纯种犬,包括拉布拉多犬、德国牧羊犬和腊肠犬在内,就占了全部AKC注册纯种犬的七成左右。”

为了比较不同种类的狗在基因上的差别,研究人员对DNA样本中一种被称为微卫星坐标(microsatellite loci)的遗传记号细微差异进行了分析。克鲁格亚克及其同事试图从中发现,在不同的纯种犬之间是否存在基因差异,以及这些基因差异是否能作为划分犬种的通用标准。

人类驯养家犬的历史最早可以追溯到1.5万年前,但从19世纪中期起,人类才开始大规模有意识地将不同的狗杂交,以满足自己不同的需要。欧洲是这一潮流的中心,狗的种类在此期间迅速增加,绝大多数现代的纯种犬都产生于此时。几乎同时,随着狗会的兴起,一套严格甚至是苛刻的犬类血统认定标准也逐步建立。目前,世界上的犬类有400种之多,被美国狗会认可的纯种犬有152种。以往,对某一家犬是否为纯种犬的认定一直遵循一种“老子英雄儿好汉”的原则。只有当其父母同为拥有狗会认证的血统证书的纯种犬时,一条狗才能被狗会接受为纯种犬。

“(我们的)第一项主要发现就是,不同犬种在基因上是相当泾渭分明的。”克鲁格亚克在新闻发布会上说,“同属一个特定犬种的狗彼此间的相似程度,远超其与另外犬种的相似程度。这些差别是如此明显,以至我们可以把一只狗的遗传模式输入数据库,计算机就能完成匹配工作。”

通过进行基因比较,研究人员还能根据不同犬种基因的相似程度画出它们的家谱。目前,在完成的家谱上,包括原产于亚洲和非洲一些犬类的一支与亚洲灰狼——目前公认的家犬起源——基因上最为相近。这也就是说,它们才是最古老的纯种犬。

令人出乎意料,在这一支上,长得和狼几乎没有共同之处的中国沙皮犬(Chinese Shar-Pei)居然是与灰狼血缘关系最近的犬种。如果把不同纯种犬彼此间的遗传关联看成一棵大树,在以狼为根的主干上,分出的第一支便是中国沙皮犬。随后,在这一支上又分出了西巴犬(Shiba Inu)、松狮犬(Chow Chow)和秋田犬(Akita),它们与中国沙皮犬处于同一组中。

遗传树上分出的第二支是非洲贝吉生犬(Basenji)。接着,两种北极纯种犬——西伯利亚雪橇犬(Siberian Husky)和阿拉斯加雪橇犬(Alaskan Malamute)构成了第三个分支。第四次分支又把两种中东的视觉猎犬——靠敏锐的视力发现猎物踪迹的猎犬,与嗅觉猎犬相对应——阿富汗猎犬(Afghan Hound)和沙克犬(Saluki)分了出来。经过这前4次分支,遗传树最古老的分支大局已定。剩下的其他纯种犬,基本上都可以笼统分为一大组。从这棵遗传树上看来,一直顶着“狼狗”之名的德国牧羊犬,其实与斗牛犬和老虎犬一样,属警卫犬一类,反而只能算是狼的“远房远房远房远房小表弟”。

经过进一步分析,研究人员又惊讶地发现,一些一直被认为属于最早的纯种犬的犬种,其实并没有那么世泽绵长。法老王猎犬(Pharaoh Hound)和依比沙猎犬(Ibizan Hound)是最著名的“纯种犬的老祖宗”,它们的图像曾频繁出现在5000年前的法老王陵墓墙壁上。然而,基因分析却表明,现代的法老王猎犬和依比沙猎犬是在相当晚近的时候通过和其他犬种杂交而产生的。尽管它们的外观与古埃及壁画上的狗如出一辙,但两者的基因组却是风马牛不相及。

挪威猎麋犬的情况也与之类似。在寒冷的斯堪的纳维亚群岛,挪威猎麋犬一直是猎人们最好的助手。它们能凭借灵敏的嗅觉迅速发现麋鹿的所在,并在猎人到达前看守猎物防止其逃跑。AKC和其他权威狗会在介绍挪威猎麋犬时,都认为它是在公元前5000年左右被驯化出来的。然而,在现代的挪威猎麋犬身上,研究人员却找到了源于晚近欧洲犬种而非北极犬种的遗传证据。

奥斯特兰德和克鲁格亚克进行的研究无疑将改写现今的众多犬类研究教科书,但它的意义并不仅止于此。主要研究如何利用遗传学诊断治疗犬类疾病的奥斯特兰德说:“在所有与狗相关的研究中,一个反复出现的问题就是:现代的纯种犬彼此在遗传上是如何相关联的?这个问题的答案对于确定致病基因意义重大,因为如果我们知道了同属某种犬类的狗都拥有共同的血统,那么,我们在研究某种特定疾病时,就可以将它们归为一类。比如说,如果我在研究淋巴组织瘤,同时我知道某种亚洲犬类拥有共同的血统,我就能把这些犬类的数据集合在一起,这样在统计数据上就更为有力。”

从遗传学上研究纯种犬的血统演替不止能造福狗类。每400只狗中,就有一只可能存在某种遗传性障碍,纯种狗可能患上的遗传疾病超过350种。这些遗传疾病中的大部分都与人类的遗传疾病相似,而且通常仅限于某些特定品种的纯种犬。比如,德国牧羊犬易患遗传性的关节炎,杜宾犬经常被血友病所困扰,遗传性的呼吸道疾病更是西施、博美和北京犬的常见病。

此前,曾经有遗传学家提议,通过绘制狗的基因图谱,找出与某些常见疾病,如癌症、心脏病、癫痫、眼盲、耳聋相关的特定基因,可以帮助人类找出人体内的对应基因。现在,新的研究显示,纯种犬在帮助人类确定致病基因的过程中可能比以前所预想的更有助益。在上周举行于纽约冷泉港实验室的基因组会议上,跟随奥斯特兰德做博士后研究的纳丹·苏特(Nathan Sutter)指出,某个品种的纯种犬基因序列的变化比人类要少。这样,就能使确定致病基因的工作变得更有效率。

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