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论文故事--狗狗的诞生

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下面的文章也是这样的文章,如果你看到有趣论文,愿意用通俗的语言把文章的要点说出来,欢迎联系东哥(微信grd31189)。


在疯狂动物城中,食肉动物和食草动物经过共同进化,建成了zootopia,那么在现实生活中,有没有类似的共同进化的例子了?

所谓共同进化,就是发生在同一时间段的进化?其实不止这样。自私的基因这本书告诉我们,进化选择的不是一个生物,而是一条条基因。也就是说,当面对相似的选择压力,不同的物种中编码相似性状的基因被同时选择,而在物种水平,共同进化表现出两种生物相互帮助,相互依存。

要举个例子,最好的莫过于人类最好的朋友狗狗。来自中科院昆明动物研究所、北京基因组的研究人员2012年nature通讯上发表的论文[1],讲述了通过基因线索探查狗狗和人类共同进化的故事。

狗起源于狼,这已经得到了共识,但围绕着具体的发源地和时间则是众说纷纭。 到目前为止,最早的狗化石证据是来自于德国14000年前的一个下颌骨化石,另外一个是来源于中东大约12000年前的一个小型犬科动物骨架化石,这些考古学证据支持狗是起源于西南亚或欧洲。 此外,不同品种的狗在形态上极其丰富的多样性,似乎又倾向于狗起源于不同地理群体的狼的假说。但是仅靠考古学,很难提供狗起源的可靠线索。 通过基因测序,可以更准确的搞清楚狗狗演化的故事。

首先要回答的问题,狗狗是什么时候从狼中分家的。这里作者根据基因突变的速率及维持一个种群的最小个体数目,推测出最早的狗狗早在35000年前就已近自立门户了。在这个时代,农业革命还没有发生,原始的人类还过着荒野猎人中的游猎的生活。在这个时代,一些贪吃的狼,觉得跟着人能吃的更好,就逐渐被人驯养。这么说,你家的狗狗是大吃货,那也只能怪它祖先给它的基因。

不过人类很快就进入到了农业时代,看过《人类简史》的小伙伴都知道(没看过的速度看哦,绝对正三观的书),进入农业时代后,人类食用的淀粉急剧增加,而人类之前可不会吃这么多淀粉的。人类吃的淀粉多了,那么狗狗吃的也会多起了,为了更有效的吸收淀粉中的营养,我们和狗狗都需要相应的基因来为编码消化淀粉的酶,MGAM就是这样的一群基因中的一种,果然,这种适合消化淀粉的基因出现的概率在人类及狗狗中,都显著的增加了,这就是共同选择的结果。

随着农业革命带来的人口急剧增加,每个人再也不能像游猎时那样笑傲山林了。人们,还要狗狗,都挤在一起。这无论对人还是狗狗,都是需要适应的。将一百只大猩猩像人类那样放到一节火车车厢里,一夜过后,只会见到一百多只被扯下的胳膊。人类以及狗狗都需要进化出减少冲突发生必须的生物机制。

血清素是一种能让人感到放心的神经递质,当你的大脑对血清素更敏感,你就越不会暴躁。研究发现,和人类相似的控制的血清素分泌的基因也在狗狗中流行了起来。SLC6A4基因或许在这一转变中起到了关键作用,因为血清素的释放会降低攻击性。这是共同进化的又一个例子,在和人类的相处中,攻击性强的狼肯定不会有好果子吃,因为人类会杀死它们。只有那些比较温驯的狼才能存活下来。如果这个想法得到验证的话,那就意味着并不是我们驯化了狼,而是狼自己驯化了自己。

你也许会问,人类和狗狗怎么会共享一样的基因。不要忘了共享相同的基因,不止发生在人和狗省上,人和大猩猩的基因99%相似,那同样是哺乳动物的狗狗,也该差不多的。根据2006开始的狗的基因组计划,在1.93万个狗基因中,至少有18473(96%)个与已识别的人类基因相同。这个结论,当你站在自私的基因角度去看时,就没那么难以理解了。

共同进化不止是吃一锅饭(都要消化淀粉),还要相互包容(通过血清素降低攻击性)还是相互利用。人类希望狗狗听得清晰(MYO3A),嗅觉灵敏(NCAM2 and OR2F1),于是与这些性状相关的就在狗狗的基因中大范围出现。人类的选择,使得这些基因通过人类的宠爱传播的更广。

共同进化也会导致相似的问题,在狗狗中,我们会看到狗狗持续的追着自己尾巴,如果只是追一会,我们会觉得这狗狗呆萌呆萌的。但若是持续一俩小时,这就类似人类的强迫症了。[2],通过研究狗狗的强迫行为,可以帮助我们研发治疗新的人类强迫症的药物。 而在基因水平上,有强迫行为的狗狗和强迫症患者身上发现了相同基因的变异,而且有些适合人的抗抑郁的药也适用于狗狗。除了精神疾病,通过对狗狗的基因的解读,我们还发现与肿瘤相关的基因在人类和狗狗上也有共同的发现。

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都说狗狗是人类最好的朋友,这从基因中就可以看的出。在未来的科学研究中,狗狗还会发挥更大的作用。但我们至今还搞不清是人类驯化了狗,还是那些贪吃又脾气好的狼自己驯化了自己。这提醒我们面对狗狗要谦虚。还有,就像康奈尔大学(Cornell University)的亚当·博伊科 (Adam Boyko)说的,人类也得驯服自己。这一过程很可能和狗类似,你得学会容忍别人的存在。

[1]The genomics of selection in dogs and the parallel evolution between dogs and humans

[2]http://www.natureworldnews.com/articles/20282/20160229/studying-compulsive-behavior-dogs-help-improve-ocd-treatments-people.htm

一个AI的吐槽:都说是狗仗人势,看来的狗的基因仗着人类的宠爱繁衍生息啊。

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滚滚滇红2016-04-10 21:43:58

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