適應澱粉飲食是狗馴化的關鍵

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


它們與我們一起工作,與我們一起玩耍,並在我們情緒低落時安慰我們。考古證據表明,狗與人類有著數千年的密切聯絡。但究竟為什麼以及它們是如何從狼祖先進化成我們忠實的夥伴,一直是個謎。現在,一項新的基因分析表明,飲食適應在狗的馴化中起到了至關重要的作用。

科學家們對狗的馴化是如何開始的有兩種理論。一種理論認為,人類捕獲狼崽並將它們馴服,以利用它們的狩獵和守衛能力。另一種更流行的解釋提出,農業的出現以及隨之而來的人類定居點的發展,為那些大膽到足以利用它們的動物創造了新的覓食機會,因此狼自己開始了馴化。新的發現支援後一種觀點,並提供了關於狗的祖先如何能夠利用這種新資源的見解。

瑞典烏普薩拉大學的埃裡克·阿克塞爾松和他的同事分析了來自12只狼和60只代表14個不同品種的狗的DNA,尋找在馴化過程中在選擇壓力下進化的狗基因組區域。他們的搜尋確定了許多可能的選擇目標,包括一些與中樞神經系統發育相關的基因。這並不意外。眾所周知,現代狗與狼的不同之處在於,它們的攻擊性降低,並且具有社交認知技能,使它們能夠以特殊的方式與人類交流。這項研究強調的一些神經系統基因的突變可能產生了一些行為變化,使菲多成為我們最好的朋友。


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有趣的是,參與澱粉代謝的基因也出現在目標中。事實上,這項研究表明,在狗的馴化過程中,選擇作用於參與澱粉消化所有三個階段的基因,促進了從以肉食為主的飲食到以澱粉為主的飲食的適應性突變。“我們的研究結果表明,與狼的肉食性飲食相比,使現代狗的早期祖先能夠在富含澱粉的飲食中茁壯成長的適應性,構成了早期狗馴化的關鍵一步,”作者在1月24日發表在《自然》雜誌上的一篇論文中寫道。“這可能表明,生態位的改變可能是馴化過程背後的驅動力,而在農業革命黎明時期,在日益普遍的人類住區附近的垃圾堆中覓食可能構成了這個新的生態位。”(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)

鑑於之前的研究表明狗的馴化始於大約1萬年前的中東地區,阿克塞爾松和他的合作者得出結論,他們的發現可能表明農業的發展——似乎在同一時間和同一地區開始——“催化了狗的馴化”。

貓也被認為透過利用吸引狼的相同新生態位馴化了自己。毫無疑問,它們部分是被早期農業定居點中安家的老鼠所吸引。但大膽的貓科動物似乎也以人類的剩菜為食。雖然家貓代謝碳水化合物(包括澱粉)的能力有限,但它們擁有比野生同類更長的腸道——據美國國立衛生研究院的遺傳學家、貓馴化專家卡洛斯·德里斯科爾稱,這大概是為了幫助消化它們從餐桌殘渣和垃圾堆中獲得的劣質食物,相比之下,它們在野外會以純肉飲食為生。

“貓(或狼)為什麼要堅持吃麵包皮之類的垃圾?”德里斯科爾沉思道。“因為這比跑到野外狩獵更容易、更安全。”他指出,在野外,“存在與其他貓的競爭,也暴露於豹子和鬣狗等捕食者的威脅”,而人類會將這些捕食者擋在他們的住區之外。而且“人類環境是穩定且全年存在的,而野生種群的老鼠和兔子等獵物是週期性的。”(德里斯科爾說,他和其他人目前正在貓基因組中尋找碳水化合物代謝選擇的跡象。)

儘管如此,農業革命引發了狗馴化的說法似乎很可能引發爭議,尤其是一些證據暗示馴化開始於農業出現之前——包括在西伯利亞阿爾泰山脈發現的33000年前的遺骸,據說代表了早期的狗。

 

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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