Közel 11 millió év telt el azóta, hogy az összes ma élő macskafajta őse feltűnt valahol Eurázsiában, majd hosszú és tekervényes (az amerikai kontinensre is átterjedő) csavargás végén pár utóda, valahol az immár az emberi civilizáció bölcsőjének számító “Termékeny Félhold” térségben hagyta magát megszelidíteni.
Persze, hogy a magtárakhoz vonzódó egerekre vadászó kecses ragadozó pontosan mennyire is engedte magát megszelidíteni, máig intenzív vita tárgya, s mivel az ősrivális kutyákkal ellentétben az ember rengeteg házimacska-populáció esetében képtelen a teljes tápláléklánc és a szaporodás totális kontrolljára (ráadásul ezek a populációk kereszteződnek is vad rokonaikkal), sokan csak fél-szelidítettnek tekintik a házimacskát.
De melyek is voltak azok a kulcsmutációk, amelyek megjelenése fokozatosan segítette, hogy ember és macska egymásra találjanak?
A PNAS-ben a napokban megjelent cikk ennek próbált utánajárni, egy nagy pontosságú macskagenom létrehozásával és elemzésével.
A kutya, macska és tigris (azaz ragadozó) genomokat az emberi genommal összevetve először is az tűnik fel, hogy számos, az érzékelésben fontos gén ment pozitív szelekción keresztül. Ez ragadozók esetében tk. elvártnak tekinthető és ezek közül sok gén (pl. a CHM) már korábban is ismert volt, mert olyan emberi betegségek okozói, amelyek az érzékelőszerveinket érintik.
Picit furán alakult a szagmolekulák érzékeléséért felelős szag- és vomeronazális receptorok (Or, illetve V1r) evolúciója. A szaglásukra jobban hagyatkozó kutyák esetében sokkal kevesebb elcsökevényesedett szaglóreceptor-gént találunk, mint a macskáknál, ellenben a feromonok érzékelésben fontos vomeronazális receptorok esetében épp fordítottnak tűnik a trend.
A legérdekesebb azonban – természetesen -, hogy milyen gének köthetőek a viselkedésbeli változáskhoz.
Az ebben a vizsgálatban azonosított gének (ARID3B, DCC, PLEKHH1) közös tulajdonsága, hogy működésük a velőléchez (angolul neural crest) kapcsolható. Ez a különleges sejtpopuláció, az idegrendszer kialakulása során jelenik meg az idegszövet és kültakaró határán és sejtjei nagyon-nagyon sok, különböző szerv felépítésében vesznek aztán részt (a koponyacsontoktól, a színezetet biztosító pigmentsejteken keresztül a periférikus idegrendszer neuronjaiig). És pont amiatt, hogy ennyire sokoldalú a funkciójuk, pont az idén merült fel, hogy közük lehet az úgynevezett “domesztikációs szindrómához” is.
Utóbbi jelenséget még maga Darwin figyelte meg és zanzásítva a lényege valahogy úgy fogható meg, hogy az összes ismert, háziasított fajban, a vad rokonaikkal összevetve, nagyon hasonló külalakbeli változások következtek be: mintázatváltozás, rövidebb, lelógó fülek, tömzsibb arcberendezés, kisebb fogak, valamivel kisebb agytérfogat.
Mivel a házasítás kezdetén szinte biztos, az emberek külalakra nem, csak viselkedésre szelektáltak (akár öntudatlanul is), az is valószínűnek tűnik, hogy ezek a változások a szelídebb magatartás mellékes hozadékaként jelentek me. Jó példa erre Beljajev klasszikus, rókás kísérlete, ahol egészen jól dokumentáltan csak a kezesség alapján válogatták a rókákat, a szelíd populációnak mégis kutyára emlékeztető alakja lett.
A “domesztikációs szindróma” számos fenotipikus jegye egyértelműen köthető a velőléchez, hiszen mint írtam, a velőléc sejtjeinek fontos szerepe van a pigmentációs mintázat kialakításában, illetve az arckoponya felépítésében, de a fogak kialakításában fontos odontoblaszt-sejtek és a fülekben levő porc, illetve kötőszöveti sejtek szintén a velőléc sejtjeiből származtathatók. (Azokban az emberi betegségekben, ahol a velőléc fejlődése sérül, pl Treacher Collins, Mowat-Wilson vagy Waardenburg szindróma, hasonló fenotipikus elváltozások figyelhetőek meg, magyarán a háziasított állatokban lényegében minde enyhe fokú neurcristopathiát konzerváltunk.)
A kérdés tehát, hogy lehet-e viselkedésbeli változásokat is a velőléc számára írni? Az egyszerűsített válasz az, hogy igen, lehet. Mégpedig azért, mert a Beljaev rókáinál is tapasztalt viselkedésbeli változások jelentős része hormonális hatásokra vezethető vissza, és ezek, pl. az agresszivitásért felelős adrenalin is, olyan mirigyekben jönnek létre, amelyek maguk is velőléc eredetűek.
Mindez persze nem azt jelenti, hogy a szelidítés során csak és kizárólag velőléc-mutációk halmozódtak fel, de az, különösen a macskagenomban fellelt szelekciós nyomok után, szinte biztosan kijelenthető, hogy ezek fontos komponensei voltak a változásnak.
S hogy mi lesz a humán neurocristopathiás betegek viselkedésével? A jellegzetes arccal rendelkező és fogászati problémákkal (is) küzködő Williams szindrómás betegekben az érintett gének egyike fontosnak tűnik a velőléc fejlődésében és ezek a személyek feltűnően (néha zavarbaejtően) barátságosak és szeretetreméltóak. Ha nem is pont úgy, mint egy szeretetre vágyó házimacska, de hasonlóan.
Montaguea MJ, Lib G, Gandolfic B, Khand R, Akene BL, et al. (2014) Comparative analysis of the domestic cat genome reveals genetic signatures underlying feline biology and domestication. PNAS DOI: doi: 10.1073/pnas.1410083111.
Wilkins AS, Wrangham RW, Fitch WT. (2014) The “Domestication Syndrome” in Mammals: A Unified Explanation Based on Neural Crest Cell Behavior and Genetics. Genetics 197(3): 795-808.
Ez a mutáció mennyire emlősspecifikus? Előfordulhat pl hüllőkben is?
(jópofa lenne kitenyészteni pl barátságos kaméleont)
Nem lehet, hogy a szelekció alapja egyszerűen az volt hogy ezek a morfológia jegyek közelebb állnak a kölyökállat koponyájának arányaihoz, morfológia jellegzetességeihez? Az viszonylag közismert, hogy kölyökállatokat (különös tekintettel az emlősökre) pontosan azokért az koponya arányokért tartjuk “aranyosnak” mint az embergyerekeket.
@deckard_r: Logikus, amit mondasz, de a tények ellent mondanak:
“Mivel a házasítás kezdetén szinte biztos, az emberek külalakra nem, csak viselkedésre szelektáltak (akár öntudatlanul is), az is valószínűnek tűnik, hogy ezek a változások a szelídebb magatartás mellékes hozadékaként jelentek me. Jó példa erre Beljaev klasszikus, rókás kísérlete, ahol egészen jól dokumentáltan csak a kezesség alapján válogatták a rókákat, a szelíd populációnak mégis kutyára emlékeztető alakja lett.”
Hú, de jó ez a blog, elteszem a kedvencekbe. Én csak a Kertészeti Egyetemen tanultam genetikát egy félévet, de nagyon szerettem.
Már csak azt remélem, hogy időm is lesz olvasni.
Kurvára fogalmunk sincs arról, mi és hogyan változott az évezredek alatt az állatokban, de még az emberben sem. Lásd pl. a mostanában felfedezett újdonságokat a neandervölgyiekről, meg hogy mégis kereszteződtek a cro-magnoniakkal. Meg hogy a Homo n. valójában Homo sapiens n. Meg ilyenek.
Minden ilyen iromány csak találgatás, kb. annyi köze a valósághoz, mint Móra Ferenc meséinek.
Ja, és BeljaJev, nem Beljaev.
A többi – nem kevés – helyesírási hibát most hagyjuk.
Mellesleg a beljajev-cikkben is benne van, hogy hiszen a róka ugyanúgy a Canidae családba tartozik, mint a farkas” tehát nem kunszt, hogy emlékeztetnek a kutyákra… 🙂
@gybencsko:
“de a tények ellent mondanak”
“Jó példa erre Beljaev klasszikus, rókás kísérlete, ahol egészen jól dokumentáltan csak a kezesség alapján válogatták a rókákat, a szelíd populációnak mégis kutyára emlékeztető alakja lett.”
Bocs, de ez éppen nem “tény”, hogy a kutyára emlékeztető alakja lett 🙂 Ki szerint emlékeztetett arra? 🙂
Pláne, hogy a normál rókák alakja amúgy is a kutyákra “emlékeztet”…
@Mr. Közbiztonság Szilárd: :0
dehát hogyhogy a tudomány nem tud mindent a világról?
Hiszen bizonyítékokon alapszik, és szent igazságait állami intézményekben magoltatják **
@Mr. Közbiztonság Szilárd:
Szóval csak azt akarom mondani, hogy vannak olyan kutatási módszerek, amelyekről az átlag civil nem tud, de ha mondjuk olvasgat TIT-szintű könyveket (nekem mint mérnöknek Dawkins és Csányi egészen érthető), akkor megsejt valamit.
@Mr. Közbiztonság Szilárd:
Mit gondolsz, hogyan tudnak jó becslést adni biológusok arra, hogy kb hány millió éve vált szét az ember és (pl) a bonobó fejlődése?
Nahát… Egyébként asszem van egy Williams szindrómás ismerősöm.
@Mr. Közbiztonság Szilárd: Tényleg fölösleges ez a hipotézis gyártáson és tesztelésen alapuló emberi gyarlóság, amit tudományos módszernek nevezünk. Sokkal jobban lehetne küzdeni az emberi ignorancia ellen, ha hagynánk is az egészet inkább a francba!
@Caenorhabditis elegans: Elméletileg szvsz igen, de a generációsidővel azért számolj ;-).
@deckard_r: A háziasítások eleje az “önszelidítésen” alapult, vagyis eleve olyan egyedek kerülhettek közvetlenül kontaktusba az emberekkel, akik jobban megbíztak bennük, nem rohantak el a láttukra, stb. Azaz a “hozott anyag”, amiből az ember dolgozott, már minden valószínűség szerint tartalmazta ezeket a mutációkat.
@Mészáros Laci:
Azért addig amíg valaki időgéppel vissza nem megy és meg nem nézi, hogy tényleg mikor váltunk szét, csak hihetjük, hogy jó a becslés. Maximum azt mondhatjuk, hogy tudósok többsége éppen ebben hisz, ami bizony sokszor múlik azon is, hogy a legtekintélyesebb/legöregebb/legjobb döntési pozícióban lévő közülük éppen mit tart hitelesnek. Aztán mikor egy ilyen ember kihal, hirtelen komoly változások szoktak beállni a tudományos tényekben….;-)))
@gybencsko: Pontosan meg kellene nézni a Beljaev kísérlet módszertanát, mennyire volt a szubjektivitás kiküszöbölve, és az még el is kell hinni, bár ott és akkortájt talán talán a tudatos torzítás kevésbé volt jellemző.
“A háziasítások eleje az “önszelidítésen” alapult,…” ez azért alapvetően azért inkább csak spekuláció lehet, mint ahogy az is, hogy a háziasítások során kizárólag viselkedésre történt a szelekció, pláne ha nem kifejezetten haszonállatról van szó, az emberi szubjektivitás borzalmasan erős, még ellenőrzött kísérleti körülmények közt is erősen befolyásolhatja az eredményeket. Én a Beljajev-féle experimentális megközelítésből levont következtetéseket komolyabban veszem, pontosan a kontrollálhatóság miatt.
Nem mondom, hogy nem jó ez a hipotézis, csak az alternatívokat is alaposan meg kell nézni különösen azért mert a asszociáció/korreláció nem feltétlenül jelent oksági viszonyt.
@deckard_r: Pontosan meg van nézva a kísérleti módszertan 🙂
Ha jól emlékszem arról van szó hogy a kisrókákat, amelyek még nem találkoztak emberrel, kézzel étellel kínálják és nézik, mit reagál. Pl harap, elmenekül, semleges és elfogadja az ételt vagy pozitív szociális jellegű megnyilvánulása van. A barátságoshoz legközelebb állót tenyésztik tovább, első körben pl azt aki nem harap olyan nagyon, vagy annyira hamar, mert az első generációban nem voltak barátságos állatok egyáltalán.
@deckard_r: “A háziasítások eleje az “önszelidítésen” alapult,…”
ezt úgy tudom arra (is) alapozzák hogy olyan világvégi helyeken ahol majdnem kőkorszakban élnek de a technológia egy részét leszámítva a civilizációs fejlődés nem nagyon zavarta őket az elmúlt évezredekben, szóval ilyen helyeken nem használják a kutyát vadászathoz. semmi haszonállat jellege nincs. esznek az emberek szemetéből és a kiskutyákkal játszanak a kisgyerekek. ennyi. vszeg ha ugyanígy ment a “háziasítás” az idők kezdetén is akkor a szelídség az egyik elem (ha vmi megharapja a gyereket akkor vadászéknál nem nagy evolúciós jövőt jósolok neki), a másik fele a gyerekek szubjektív ízlése lehetett ami viszont ilyen időbeli távolságból nem tudom hogyan állapítható meg.
@wmiki: ami mindent tud a világról az a hit. bármelyik vallásé, csak a többiben nem szabad hinni mert az már szinkretizmus lenne és az olyan tudományos… 🙂
@Untermensch4: :0
úgy érted a tudomány ugyanúgy hisz dolgokban, mint a vallás?
szerinted a szines rajzok nem bizonyítják az evolúció elméletet?
de akkor miért magoltatják a tudomány dogmáit, szent igazságként állami intézményekben?
a tudomány az valami szekta?
@wmiki: azt te hiszed hogy a tudomány egy vallás és ezzel nem vagy egyedül, vannak akik “híveiként” is csak így tudják beépíteni a gondolkodásmódjukba (pl ilyen a dogmatikus magoltató illetők egy része is). ez azonban (hinni a tudományban) ugyanúgy zsákutca gondolatilag mint bármely más vallásban hinni (kivéve persze ha és akkor ha az illető az egyetlen, tényleg valódi igazságban hisz ami csak egynek tűnik a sok vallás közül de ez az ezekkel foglalkozók összlétszámát nézve sokaknak mindenképp totális kudarc a sorsa…). van viszont hit helyett feltételezés és valószínűség. ha egyáltalán létezik 100%-os valószínűségű akármi abban éppen lehetne hinni de nincs értelme. egyéb esetben viszont ha “hisz” valaki akkor a tényleges valószínűség és a 100% közötti különbség az amivel megadható az adott dologgal kapcsolatban az ostobaságának mértéke. ember! nobel-díjat kapunk! kidolgoztunk együtt egy mérési módszert az emberi ostobaságra… 8D
@dolphin: Kaméleonoknál nagy vonalakban annyi mint rókáknál: 2+6 hónap tojásban, fél év alatt ivaréretté válik. Egy tenyésztő simán nekiállhat.
@Caenorhabditis elegans: mondjuk a kaméleon már most ott tart, ahol a macska:
nem szokta széttépni a gazdáit, és úgy általában magasról tesz arra, mit csinálnak az emberek körülötte :p
Azt érdemes tudni, hogy az evolúció során a macska-kutya átmenetnél történt meg az intelligencia területén a gén-tanulás átmenet. Vagyis a macskáknál több mint 50%-ban genetikai eredetű a viselkedés, kisebb mint 50%-ban tanulják a viselkedést. A kutyáknál fordítva van.Elsősorban tanult a viselkedés, másodsorban genetikailag meghatározott.
@Tzp: nem úgy van hogy ha a macska egy bizonyos kor előtt nem kerül emberközelbe akkor felnőve nagyon vad lesz? a kutyáknál ez az arány nem abból adódik hogy szociálisak ezért “tanulóképesebbnek” kell lenniük?