英雄的雪橇犬巴尔托与今天的西伯利亚哈士奇有何不同?

英雄的雪橇犬巴尔托与今天的西伯利亚哈士奇有何不同?

近一个世纪以来,人们用书籍、电影甚至在纽约中央公园为雪橇犬巴尔托立雕像来纪念它。1925 年,一种名为白喉的致命传染病席卷了阿拉斯加州的偏远小镇诺姆,巴尔托和一支雪橇犬接力队冒着暴风雪跋涉了六天,跨越了数百英里,为小镇带来了至关重要的抗毒素。

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巴尔托去世 90 年后仍在帮助人们,但这一次,是用他的 DNA。在 4 月 17 日发表在《科学》杂志上的一项研究中,科学家详细介绍了他们如何对巴尔托的基因组进行测序,以进一步了解 20 世纪 20 年代雪橇犬的基因,并看看它们与现代狗有何不同。

巴尔托由饲养员莱昂哈德·塞帕拉在犬舍中养大,属于从俄罗斯北部西伯利亚进口的小型快速雪橇犬种群。这些狗后来被称为西伯利亚哈士奇,但该品种的现代版本以及现代雪橇犬与巴尔托有很大不同。其他与巴尔托有共同祖先的现存犬种包括格陵兰雪橇犬、越南村犬和藏獒。

“看到像巴尔托这样的狗在过去 100 年内发生的变化,真是太有趣了,”这项研究的共同作者、加州大学圣克鲁斯分校的博士后研究员凯瑟琳·穆恩在一份声明中说。“巴尔托的种群不同于现代西伯利亚哈士奇,后者后来被培育成具有体格标准的犬种,也不同于现代阿拉斯加雪橇犬。”

巴尔托 (Balto) 和他的主人 Gunnar Kasson,约 1925 年。图片来源:克利夫兰公共图书馆/摄影收藏。

研究小组从克利夫兰自然历史博物馆的巴尔托标本遗骸组织样本中提取了 DNA,以研究其遗传特征和血统。他们发现,巴尔托的血统中只有部分与西伯利亚哈士奇犬相同,而且它实际上属于一种工作雪橇犬种群,这种犬种的遗传多样性比现代犬种更高。

研究人员还发现证据表明,巴尔托的种群在基因上比现代犬种更健康。加州大学圣克鲁斯分校的进化生物学家、论文合著者贝丝·夏皮罗在一份声明中说:“巴尔托来自一个工作犬种群,这种犬种与现代犬种不同,能够适应恶劣的环境。”

为了分析巴尔托的基因组,研究小组需要将其与现代狼和狗的 682 个基因组数据集以及 Zoonomia Consortium 开发的 240 个哺乳动物基因组比对进行比较。Zoonomia Consortium 是一项国际合作,旨在寻找哺乳动物共有和特殊特征的基因组基础。

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夏普里奥表示,这项研究背后的一个关键创新是能够对齐数百个物种的基因组,以便比较不同基因组中的相应位置。比较这些基因组可以揭示不同物种之间相同的 DNA 序列,这些序列在数百万年的进化过程中没有改变。这种稳定性表明基因组的这些部分很重要,而这些关键部分正是突变可能特别有害的地方。

阿拉斯加雪橇犬巴尔托与现代亚洲和北极犬科动物有共同的祖先。它没有明显的狼血统。图片来源:凯瑟琳·莫里尔。

“我们人类的一条染色体上的基因,在另一个物种中却位于完全不同的染色体上,”夏皮罗说。“你需要一个可以将它们排列起来的工具,这样你才能看到这些基因组中哪些部分相同,哪些部分不同。没有这个工具,它就只是一堆非常不同的物种的基因组。”

对巴尔托的 DNA 的研究采用这种方法来描述巴尔托与现代犬的遗传变异。像巴尔托这样的工作雪橇犬种群比品种犬“遗传上更健康”,因为它们基因中罕见且可能造成损害的变异负担较低。研究小组还在巴尔托的基因中发现了与组织发育相关的蛋白质改变、进化受限的变异,这可能代表有益的遗传适应性。

研究还发现,与皮肤厚度、关节形成、协调性和体重相关的基因也存在变异,巴尔托消化淀粉的能力比格陵兰雪橇犬和狼更强。不过,巴尔托消化淀粉类食物的能力仍然不如现代犬。

该团队还能够利用巴尔托基因组中的这一遗传宝藏来重建他的外貌,包括他的毛色,其细节甚至比历史照片所揭示的还要多。“这个项目让每个人都知道,随着更多高质量基因组可供比较,什么开始成为可能,”穆恩说。“这是一个激动人心的时刻,因为这些都是我们以前从未做过的事情。我觉得自己像个探险家,巴尔托再次引领了潮流。”

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