将野生动物变成宠物的基因

一位智者曾经问过，狐狸会说什么？显然，这是关于犬科动物如何默许驯化的一两件事。得益于苏联时期开始的一项持续进行的育种实验的努力，研究人员对控制狐狸和其他犬科动物如何从狩猎时凶猛的狗变成可爱、令人想拥抱、友好的小狗（它们并不介意更久坐的生活方式）的基因有了新的认识。

这项研究于周一发表在《自然生态与进化》杂志上，始于 1959 年，当时一位名叫德米特里·别利亚耶夫的俄罗斯科学家决定启动一个雄心勃勃的项目，研究狗是如何从狼进化而来并具有使它们变得温顺的特征的。别利亚耶夫怀疑狗的行为和态度是遗传的。于是他决定开始饲养狐狸——很多狐狸——看看他能否复制狼到幼崽的转变。

别利亚耶夫找了一群银狐（长着银色皮毛的红狐），开始让其中最友好、最温顺的个体相互繁殖。在这种情况下，温顺本质上是指不会攻击将手指伸进笼子里的人类的个体。每一代最温顺的动物都会相互繁殖，最终它们的后代开始主动寻找人类并表现出感情的迹象。它们甚至开始表现出家养狗的一些标志性生物学特征，比如卷曲的尾巴和松软的耳朵。（是的，有些人把它们当作宠物。）

与此同时，别利亚耶夫和他的团队还培育了另一批银狐，这些银狐被选为具有攻击性和易怒行为的品种，它们会攻击任何接近它们的人类并发出咆哮声。经过 40 代的培育，该项目培育出了两种截然不同的品种，一种是温顺的，一种是攻击性的。

“赤狐驯化实验为重演狗的驯化历史和识别驯化基因提供了绝佳的机会，因为驯化本身正是通过行为选择而完成的，”哥本哈根大学教授、新研究的合著者张国杰说。因此，2010 年，她和她的同事决定对赤狐基因组进行测序，以查明哪些类型的基因对驯化最为重要。这两组俄罗斯狐狸以及第三组代表更中性行为的狐狸构成了新研究的重点。

张和她的团队制作了赤狐的参考基因组，并对 10 只驯服的狐狸、10 只攻击性的狐狸和 10 只普通狐狸的基因组进行了测序。他们确定了 103 个基因区域，这些区域在三个种群之间差异最大。她说，这些基因中的大多数与行为或免疫功能有关。其中约 45 个区域与已知的调节狗驯化的基因区域重叠，而另外 30 个区域已经与赤狐的驯服性或攻击性有关。

有一种基因特别引起了团队的兴趣：SorCS1，它位于一个众所周知的控制行为特征的位置。“这种基因是人工选择最知名的基因之一，因为它在不同种群之间存在显著差异，”张说。也许最有趣的是，“这种基因的功能之前已经得到充分研究，并被揭示与许多人类行为障碍有关”，如自闭症和阿尔茨海默氏症。最近一项针对小鼠的研究发现，SorCS1 在神经元信号传导中发挥作用，这可以解释为什么它会影响行为和性情。“因此，这种基因很可能在狐狸的驯服或攻击性选择中发挥关键作用。”

研究小组通过测量近 1600 只狐狸对人类观察者的反应来验证这一理论，然后将这种行为与每只狐狸携带的 SorCS1 版本进行比较，最终发现狐狸的温顺或攻击性行为或多或少与其拥有的 SorCS1 版本有关。温顺的狐狸拥有一种攻击性和普通狐狸所没有的基因版本，而攻击性狐狸中占主导地位的另一种基因版本在其他种群中相当罕见。

这项新研究是一个已进行近 60 年的项目的一个相当有趣的里程碑，但研究结果本身不应被视为决定犬科动物是否能成为乖孩子的证据。“许多基因以复杂的方式相互作用，调节行为特征，”张说。例如，一个在不同种群之间不同的基因区域与威廉斯-伯伦综合征有关，这种疾病通常会导致人类性格非常外向和友好。人们本以为这个区域会出现在驯服的狐狸身上，但它却出现在攻击性的狐狸身上。另一方面，患有威廉斯-伯伦综合征的人也会经历高度焦虑。在狐狸身上，焦虑会加剧对人类的恐惧，这必然会导致攻击性反应。追踪从基因型到表型的路径往往是一个可怕的混乱过程。

此外，“识别选择信号是一项具有挑战性的工作，因为单个基因上的信号实际上可能非常弱，”张说。该团队成功地识别并深入研究了 SorCS1，但“我们并不指望通过这种比较就能识别出所有单个基因，”她补充道。

然而，研究结果不仅表明不同物种的驯化行为可能通过相同的遗传机制发挥作用，而且这种行为可以在短短几代外部压力下发生根本性转变。