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狗是在什么时候被人类驯化成功的?目前有3种主流假说
2020-10-16           作者: 宇宙小百科

人们普遍认为狗是由狼进化而来,并被人类驯养。然而,凶猛嗜血的狼是如何被驯养成一只温顺而忠诚的狗的,一直是一个有争议的问题。亚洲人, 欧洲人,甚至非洲人和全世界的人一直在争论是谁第一个把狼驯养成狗。

欧洲人驯化了狗?

要追溯狗的起源,我们需要找到和研究狗和狼的骨头(化石),以及基因的比较研究,得出更可靠的结论。面对狗起源于亚洲(东亚和中国)的观点,一个研究小组通过对基因组测序和比较化石得出了一个颠覆性的结论:狗是欧洲人驯养的。

研究人员从阿根廷、比利时、德国、俄罗斯、瑞士和美国收集了18种 犬科动物的化石,并提取了线粒体DNA。最早的化石可追溯到36000年前。其中,比利时皇家自然科学研究所的古生物学家2008年10月在比利时盖耶特洞穴发现,距今3.17万年的狗的头盖骨化石。

在比较了这18种犬科动物与49种现代狼和77种现代狗的线粒体DNA序列后,塞尔曼等人。构建线粒体DNA遗传系统树,揭示二者之间的关系。在仔细分析了遗传树上的所有信息后,研究人员认为,几乎所有现代狗都与古代欧洲犬科动物有密切关系,但与中国或东亚的狼没有关系。此外,这棵遗传树还确定了现代狗进化的四个分支,最终确定了欧洲是狗驯化的主要中心。

另外,塞尔曼等人的研究。同时也表明,所有家养狗在32100年前与狼有共同的祖先。如果用线粒体DNA来追踪,那么这个最近的共同祖先就是母狼,因为线粒体DNA只从母系遗传。与此同时,最大的家养狗在18800年前有一个最近的共同祖先。

狗起源于中东(西亚)?

在塞尔曼的研究成果发表之前,瑞典乌普萨拉大学的克斯廷·林德布拉德·托赫在《自然》杂志上发表的一篇论文证实了狗起源于中东。他们对狗和狼的整个基因组进行了测序,并比较了狼和狗之间食物消化的相关基因。因为狼是食肉动物,狗是杂食动物,从狼到狗进化的一个关键因素就是狗应该逐渐产生并拥有消化淀粉食物(碳水化合物)的基因。

通过对14个不同品种的12只狼和60只狗的基因组测序,Toh等人。鉴定了狼和狗之间的基因组差异,发现狼和狗的基因组有36个变异区域。与脑功能相关的重要基因有19个,属于神经系统发育和潜在行为改变的8个基因(这是狗驯化的基础),10个基因在淀粉消化和脂肪代谢中起重要作用。

在消化淀粉和脂肪的10个基因中,有一个叫做amy2b的基因是消化淀粉类食物所必需的。与狼相比,狗的amy2b基因的拷贝数更多,而且该基因在狗的胰腺中的活性是狼的28倍。

从消化淀粉的基因突变可以看出,现代狗的祖先是从吃富含淀粉的食物进化而来的,与肉食狼相比,这是早期狗驯化过程中的关键一步。在吃了人类给予的淀粉食物几个世纪之后,狗终于获得了消化淀粉食物的基因。因此,这项研究支持了这样一种观点:狗是由早期人类聚居区遗留下来的狼所吸引而进化而来的。

当然,人类淀粉食品是因为经过农业的发展和发展,人类可以享受到大量的小麦和谷类食物才能分给狼一杯羹,可以推断,大约1万年前,当农业起源于中东时,狼开始在人类住区和垃圾堆周围游荡,这导致了狗的驯化。然而,中东并不是一个严格的地理范畴。它几乎覆盖了整个西亚和北非的一部分。不过,可以推断,狗起源于中东(西亚)的杰里科市,这是当时中东最早的人类聚居地,也是迄今为止最早的人工小麦种植地。

先前的研究也支持这样一个结论:狗最初是由西亚人从消化淀粉食物的基因中驯化出来的。加州大学洛杉矶分校的罗伯特·韦恩等人在《自然》杂志上发曾表了一项研究报告,所有家养狗,从法国贵宾犬到德国牧羊犬,都起源于中东,而不是像之前认为的东亚。研究人员比较了来自北美、欧洲、东亚和中东的900只狗(代表85个品种)以及200多只野生 灰狼的基因。通过对48000多个DNA遗传标记的分析和比较,绝大多数狗与来自中东的灰狼拥有许多独特的遗传标记。当然,这些狗也与欧洲灰狼有血缘关系,但它们的亲缘关系并不密切。此外,少数东亚犬与中国灰狼也有遗传关系。

研究人员推测,第一只中东狗可能出现在1.2万到1.3万年前。然而,与托克等人认为狼是由中东农业人口驯养的观点不同,韦恩等人认为,第一批把狼驯养成狗的人可能是游牧猎人。此外,韦恩等人所指的中东地区也是一个大面积的地区,即俗称新月形肥沃土壤的地区,包括中东的两个流域和附近一系列肥沃的土地,这些土地位于今天的以色列、黎巴嫩、约旦部分地区、伊拉克和土耳其东南部、埃及东北部。

中国人(东亚人)驯化了狗?

然而,狗起源于东亚的说法由来已久,狗起源于中国是一种典型的观点。

中国科学院院士 张亚平和瑞典皇家生物技术研究所的彼得·萨沃莱南等人曾在《分子生物学与进化》杂志上发表了一篇论文,指出家养狗大约在1.6万年前就被中国南方人驯养。这项研究持续了大约10年,基于狗的线粒体DNA。

更早的时候,中国和瑞士研究人员对来自欧洲、亚洲、非洲和北美的654只狗的线粒体DNA进行了跟踪分析,发现这些狗的基因几乎相同。此外,犬线粒体DNA的主要分支来源于东亚,其遗传多样性最为丰富。这说明狗最初起源于东亚,后来扩展到世界各地,但这一结论在当时受到质疑。最大的问题是他们研究的狗的线粒体DNA片段只有大约600个碱基对。这种有限的遗传信息显然不够令人信服,而且狗的样本也不广泛。

此后,中国和瑞士研究人员收集了来自欧洲、非洲、亚洲(特别是东亚)的1500多只狗和40只狼的线粒体DNA,确定了8只狼和169只狗的几乎完整的线粒体基因组序列。从DNA片段到基因组水平,狗起源于中国南方的灰狼。

然而,对这一结论仍有不少疑问,其中最大的一点是,仅仅对线粒体DNA的研究和比较还不足以得出明确的结论,因为线粒体DNA只反映了母体遗传。

为此,中国和瑞士研究人员进行了一项新的研究,并在《遗传学》杂志上发表了对父系染色体的研究结果,以证明狗起源于中国南方。张亚平、萨沃莱南等人对来自世界各地的151只雄性家养犬、10只狼和2只鬣狗的1.4万对Y染色体进行了测序和比较。这些基因涉及26个Y染色体特异片段。结果表明,这些DNA序列存在50多个差异,全球家养犬共有约50%的基因。然而,我国长江以南地区家养犬数量最多,遗传多样性包括所有主要单倍型,说明其他地区犬的基因库来自该地区。

这151只家养狗来自13至24只灰狼父系。因此,从父系遗传的角度来看,研究人员此前曾从母体线粒体DNA遗传上得出结论,全球家养犬主要起源于我国长江以南的灰狼。

3种假说各有所短

显然,欧洲、中东(西亚)和东亚(中国)的狗起源三个假说都有自己的证据和理由,但也存在一些不合理的缺陷。因此,这三个假设可能不会被广泛接受。

欧洲起源理论的问题在于,研究人员只测试了狼和狗的线粒体DNA,而没有对细胞核DNA和Y染色体DNA进行测序和比较。同时,研究人员没有比较来自中东或中国的狼和狗的DNA。他们的研究在严格意义上并不全面,因此缺乏足够的说服力。这项研究的首席研究员塞尔曼也承认,他们的研究并不意味着欧洲是狗最初出现的唯一地区,而是欧洲在狗的驯化过程中发挥了重要作用。

中东起源理论的弱点在于狗化石并没有与新石器时代革命(农业革命)同时出现。农业革命是指从旧石器时代到制造和使用磨制石器,发明陶器,以及农业和畜牧业的诞生。研究表明,狼之所以被驯化是因为它们进化出能消化淀粉的基因。此外,正是在与人类接触后,狼在食用人类富含淀粉的食物后进化出了淀粉消化基因。然而,研究中使用的狗骨头样本至少比农业革命早了几千年,驯养时间的长短表明,狗的驯养发生在农业革命之前很久。这与这项研究的结论不一致,即在农业革命期间和之后,狼被驯化为狗,因为它们被喂食含淀粉的食物。

因此,英国达勒姆大学考古遗传学家格雷戈里·拉森(Gregory Larson)评论说:“为什么要浪费篇幅在论文上说一些明显不真实的话?”作为回应,该研究的另一位参与者埃里克·阿克塞尔森说,狗在驯养后,消化淀粉的变化可能会发生。此外,农业的时代持续了几千年,狗很可能是在农业早期被驯养的。然而,狗的进化并没有完全解释清楚。

虽然东亚(中国)有狗起源的证据,有母体线粒体DNA和父系Y染色体DNA的证据,但也有问题,因为没有狗化石的证据。张亚平、萨沃勒南等发表了狗和狼线粒体DNA比较研究结果。当时,当时使用的狗化石标本仅为1.4万年前的狗标本,如1.4万年前来自德国的狗下颌骨化石。然而,张亚萍等人得出的结论是,狗在大约1.6万年前就在中国被驯养,这在时间上并不一致。

对于张亚萍等人的研究,拉尔森还指出,没有证据表明狼曾经生活在中国南方。如果从来没有狼,人类如何驯化它们?但是,张亚平的合作者萨沃拉南解释说,中国科学文献表明,狼曾经生活在中国长江以南,但后来灭绝了。如果真是这样的话,张亚萍等人的研究仍然缺乏化石标本的证据或旁证。

狗的演化类似于人类的演化

狗是谁在什么时候驯养的,为什么值得研究?答案是,研究狗的起源不仅有助于人们更好地了解狗,也有助于人们了解自己的进化,因为狗可以作为研究人类进化的标志。在这个问题上,最重要的现象之一就是狗的进化和人类的进化一样,具有多区域起源的理论。

在人类的进化过程中,主要有两种观点:一种认为所有的人都来自非洲(非洲起源理论);另一种观点认为人类同时起源于不同的地区(多区域起源理论)。狗的驯化现在有问题。由于狗起源于欧洲、中东和东亚的假说一直没有被人们所接受,研究人员早在2009年就提出了狗的多地区起源假说。

康奈尔大学的亚当鲍尔在《美国科学院学报》上发表了一篇文章。据信,世界各地的狗可能有不同的进化过程,狗同时从多个地区进化而来。他们将来自非洲农村的318只小狗与来自北美和欧洲的数百只狗进行了比较,发现这些小狗的遗传多样性与他们在东亚发现的狗非常相似。几乎无一例外,这些小狗来自不同的祖先。换句话说,生活在非洲的狗和生活在东亚的狗一样长。

因此,狗的起源和进化很可能同时发生在许多地区。这并不是说欧洲人或亚洲人在迁徙到世界其他地方之前就驯养了狗。

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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