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大約在14000年前，當人類開始馴養狗時，他們不知不覺地開始了一項至今仍在進行的遺傳學實驗。雖然家犬最初可能是因為它們是優秀的看門狗而被飼養在家中，但在過去幾百年裡，人類選擇了品種，使其擁有了百科全書般的誇張特徵，從扁平的臉到粗短的腿或褶皺的皮膚。
為了尋找導致臘腸犬和沙皮犬之間明顯身體差異的基因，研究人員對10個純種犬進行了首次全基因組分析。他們尋找特定於某些品種的突變，表明這些突變可能是造成品種獨特外觀的原因。這項研究於1月11日發表在《美國國家科學院院刊》上，研究人員透過該研究鑑定出一個與貴賓犬捲曲被毛相關的基因，以及另一個與沙皮犬皺紋相關的基因。
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“作為遺傳學家，我們覺得最有趣的是表型變異，也就是外在表現，”西雅圖華盛頓大學的進化生物學家，該研究的主要作者之一約書亞·阿基說。“狗可能是現存表型多樣性最高的生物。”
雖然人類已經能夠在不瞭解品種背後基因的情況下創造出各種各樣的犬類品種，但瞭解基因變異可以揭示人類疾病中導致平行身體變化的疾病。阿基說，一個形態相似性的例子是一種罕見的人類疾病，會導致皮膚增厚和褶皺。在人類中，導致這種疾病的突變與賦予沙皮犬皺紋的基因位於同一位置。
阿基的研究重點是理解自然選擇，當他接到加州大學戴維斯分校的狗遺傳學家馬克·內夫的電話時，他開始研究人工選擇或狗的育種。內夫收集了來自275只代表10個品種的狗的基因組資訊。對於每隻狗，內夫都確定了21000個已知品種間存在差異的位置的核苷酸序列。
阿基、內夫及其同事使用了類似型別的統計方法來檢測突變，這些突變是在自然選擇過程中產生的，以找出哪些突變是狗育種的結果。研究人員鑑定了基因組的155個區域，包含1630個預測基因，這些區域顯示出選擇的跡象。在沙皮犬的案例中，阿基說，很容易指出導致它們皺紋的基因，因為該區域具有所有皺紋沙皮犬共有的選擇特徵，這在任何非皺紋沙皮犬中都找不到，並且只包含三個基因。其中一個基因已經與人類罕見的皮膚病有關。
除了似乎影響身體特徵的變異外，研究人員還偶然發現了位於基因內的突變，這些基因表達參與免疫系統的蛋白質。“當你對自然種群進行這些研究[而不是人工選擇的種群]時，你通常會看到這種情況，所以這有點令人驚訝，”阿基說。他補充說，選擇提高免疫功能的基因可能發生在育種過程中，因為對疾病的保護有很強的選擇性。
接下來，阿基計劃尋找可能解釋不同犬類行為的變異，例如為什麼指示犬會指示獵物，而尋回犬會尋回獵物。科學家們已經透過對狗的研究獲得了關於嗜睡症的見解。與身體特徵一樣，人類培育狗來服務於不同的功能，從放牧到狩獵。因此，像身體特徵一樣，已經出現了大量的犬類行為，這些行為可能與人類特徵具有相似之處。