作者:Nala Rogers
翻譯:小鍋
校對:毛毛

狗是人類最忠實的朋友,與人類的關(guān)系似乎密不可分。圖片來源:Sergey Lavrentev | Shutterstock
說到純粹的友好,能做到一般的狗狗那種程度的人不多,但是患有威廉氏綜合征(Williams Syndrome)的人在這方面表現(xiàn)優(yōu)異——他們與眾不同的遺傳背景,使他們在社交互動中擁有小狗般的熱情。
現(xiàn)在,科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 人和狗兩個物種表現(xiàn)的極端友好可能來自相同的遺傳根源。

一種友好的疾病
威廉氏綜合征(Williams syndrome),又叫Williams-Beuren綜合征,該疾病源于人類基因組中缺失一段包含27個基因的DNA 。 每一萬個人就約有一個人患上這個病,患者會表現(xiàn)出一定的精神特征,例如外向愛笑的性格、對音樂的熱愛和智力障礙,以及一系列生理特征,如較寬的前額和圓潤的臉頰,以及心臟缺陷。

患威廉綜合癥的病人面部特征明顯,眼皮腫、鼻尖唇厚。圖片來源:維基百科
狗狗與威廉氏綜合癥患者之間的第一縷關(guān)聯(lián)來自于2010年。
進化生物學家Bridgett vonHoldt和她的同事對85個品種的狼(225只)和狗(912只)的DNA進行了檢測,希望能夠找到狗從狼中分化出來之后形成的那部分基因。
其中一個基因就是 WBSCR17 ,這個基因與其他相近基因?qū)τ诠返倪M化至關(guān)重要。在人和狗中這一區(qū)域的基因組非常相似,因為 人類的WBSCR17基因的所在位置剛好與威廉氏綜合征患者所缺失的部分非常接近。

狗狗DNA
一項新的研究拉開了序幕。
vonHoldt和同事們對WBSCR17基因的周圍區(qū)域進行了進一步研究。他們先測試了18只狗和10只狼的友好程度,發(fā)現(xiàn)它們在收到看護人的常規(guī)照顧之后友好程度均有升高。此外,他們也測量了每只狗和狼靠近人類半徑一米范圍內(nèi)所花費的時間,及它們在解決謎箱時的努力程度。
結(jié)果與預期一致,狼花費較短的時間便能接近人類,并且不論人類在不在,絕大多數(shù)狼都以相同的努力程度去破解謎箱。而狗則與之相反,與其說它們關(guān)注謎箱,不如說狗狗更傾向于看著人類,只有當人類不在時才會專注于破解謎箱。

心理學著名實驗“謎箱”,用以測試外界對動物破解逃出的影響。圖片來源:study.com
盡管一般來說狗比狼更加友善,但具體到單個個體上卻不盡然。每個個體都存在著差異,有的狼表現(xiàn)得非常友好,而有的狗則更冷漠。在分析了16只狗和8只狼的DNA之后,研究者們發(fā)現(xiàn) 狗與狼不同的行為表現(xiàn)與三個基因的變異有關(guān)。這三個基因包括上文提到的WBSCR17基因,以及另外兩個在狗類基因組與威廉氏綜合征中區(qū)域相同的基因。
針對這三個的基因,研究者發(fā)現(xiàn)每一個基因均存在不同變體的結(jié)構(gòu)差異,比如是否包含額外的DNA序列。這些變異基因絕大多數(shù)在友善的狗和狼中發(fā)現(xiàn),而另一些則在不友好的動物中發(fā)現(xiàn)。
vonHoldt說:雖然像友好這樣的性格,大概是由成百上千的基因共同塑造而成的,但 這三個基因?qū)刂粕缃恍袨橛蟹浅V卮蟮挠绊懥? 。
她還提到:“其中一些變異可以解釋行為上的巨大轉(zhuǎn)變——你可能從一個充滿狼性、冷漠的生物,變成了極端迷戀與人類相處的樣子。”
當研究者檢驗來自13個品種的狗(201只)的這三個基因時,他們 在那些歷來就表現(xiàn)出友好行為的品種和那些更冷淡的品種中發(fā)現(xiàn)了相似的遺傳變異模式。

同一個基因,不同物種
在過往的研究中,另外兩個基因 GTF2I 和 GTF2IRD1 就已經(jīng)被注意到了,原來 老鼠的社交行為與威廉氏綜合征患者也有關(guān)系 。 在2009年,加州斯坦福大學的Uta Francke和她的同事發(fā)現(xiàn), 當老鼠缺乏這兩個基因時,它們會特別渴望得到社交。 但直到她看到vonHoldt的新研究之前,F(xiàn)rancke完全沒有意識到自己曾經(jīng)研究的基因也許能解釋自己寵物狗的行為。

行為指數(shù)模型(A)和PC模型(B)的關(guān)聯(lián)。曼哈頓散點圖顯示每個變體的統(tǒng)計顯著性作為目標區(qū)域中位置的函數(shù)。藍線表示邦費羅尼校正水平(Bonferroni-corrected level)的顯著性(P = 2.38×10-3); 虛線紫色線表示暗示意義(P = 0.01)。基因和基因間變體分別顯示為綠色和紅色框。圖片來源:參考文獻[1]
作為一名醫(yī)學遺傳學家,F(xiàn)rancke曾接觸過威廉氏綜合征患者,她還養(yǎng)了一只叫Minna的伯恩山犬。她告訴我們:“它(Minna)就像威廉氏患兒一樣會接近陌生人,希望跟每個人互動。當想到這種行為可能與這些基因有關(guān),我就極度興奮。”
Jocelyn Krebs(阿拉斯加大學安克雷奇分校研究威廉氏綜合征的生物醫(yī)學研究者)雖然沒有參與這項新研究,但她告訴我們, 狗和威廉氏綜合征之間的聯(lián)系將會得到威廉氏綜合征患者群體的認可 。 Krebs有一個患有威廉氏綜合征的兒子,同時她也是威廉氏綜合征協(xié)會的董事會成員,因此她非常了解患者們的友好程度。
她說:“如果他們有尾巴的話,那么他們一定會搖個不停。”

馴化的根源
上述發(fā)現(xiàn)與當前有關(guān)狗的馴化理論是一致的。
曾經(jīng),研究者認為古人是帶有目的地馴化狗和收養(yǎng)狼的幼崽,并為了有用的用途替牠們繁殖。然而,生物學家Ray和Lorna Coppinger率先提出了一種不同的觀點——他們認為早期的狗是人類垃圾的清道夫。根據(jù)他們的理論,當害羞的狼在密林中狩獵,一些可以接受人類、比較勇敢的狼則開始在村子里的垃圾堆定居。

從法國歷史畫畫家傑洛姆畫作《第歐根尼》中可見早在古希臘狗就已經(jīng)與人類生活在一起。畫作現(xiàn)存于美國沃爾特斯藝術(shù)博物館。圖片來源:art.thewalters.org | Diogenes, Jean-Léon Gérôme, 1860, Walters Art Museum, USA。
Ray Coppinger在提到這些狗的祖先時,會刻意避免像“友好”這樣的詞。不過,來自亞利桑那坦佩亞利桑那州立大學的行為學科學家Clive Wynne和新研究的其中一名作者認為,社交性是幫助早期狗類接近人類的殘羹剩飯的一個關(guān)鍵特征。新研究表明 狗之所以能達到如此友好的程度,是通過具有與威廉氏綜合癥患者相同的基因的改變才能達成的。
Wynne說:“除了在迪士尼的電影中,如果所有生活在森林中的動物全都互相成為朋友,表現(xiàn)得緊密無間,那將是一場巨大的災難。但是如果你有一個使你更愿意交朋友的基因突變,那么,你可能就會從垃圾堆當中拿到更多。”
Wynne無法完全肯定馴化的過程是否在不同時間在多個村子進行,還是基于最近另一項對遠古狗化石DNA的研究,有同時發(fā)生的可能性。
在與Inside Science的訪談中,Ray Coppinger提醒, 目前對于斷定這項研究中所發(fā)現(xiàn)的基因,對于狗類馴化有多么重要還為時尚早。 但是來自馬里蘭州羅克維爾國立衛(wèi)生院研究貓類馴化的遺傳學家Carlos Driscoll則認為, 不僅僅對狗類,對于其他物種而言,這些基因可能都發(fā)揮了重要作用,可能也同樣重要。 他還補充,下一步就是研究在其他馴化物種(例如從貓到羊)中,這三個基因是否同樣中影響著溫順性格的形成。
Driscoll說:“在所有的馴化動物中,社交性是它們的唯一的共同點,使之可以與人類友好相處。這一點強烈的表明了 這個區(qū)域的基因組以及這些基因?qū)τ隈Z化是非常重要的。 ”


編輯:毛毛
排版:毛毛
題圖來源:Sergey Lavrentev | Shutterstock
翻譯來源:Insidescience.org,Rare Human Syndrome May Explain Why Dogs are So Friendly
參考文獻:
[1] B. M. vonHoldt et al., Structural variants in genes associated with human Williams-Beuren syndrome underlie stereotypical hypersociability in domestic dogs. Science Advances.2017; 3:e1700398