تكشف آلاف الجينومات عن جينات الذئب البري الموجودة في الحمض النووي لمعظم الكلاب

كانت الكلاب هي أول الأنواع التي قام الناس بتدجينها، وكانت جزءًا ثابتًا من حياة الإنسان لآلاف السنين. الأنواع المستأنسة هي النباتات والحيوانات التي تطورت لتعيش جنبًا إلى جنب مع البشر، وتوفر لنا كل طعامنا تقريبًا والعديد من الفوائد الأخرى. توفر الكلاب الحماية والمساعدة في الصيد والرفقة والنقل وحتى الصوف لنسج البطانيات.

تطورت الكلاب من الذئاب الرمادية، لكن العلماء يناقشون بالضبط أين ومتى وعدد المرات التي تم فيها استئناس الكلاب. تشير أدلة الحمض النووي القديمة إلى أن التدجين حدث مرتين، في شرق وغرب أوراسيا، قبل أن تختلط المجموعات في النهاية. كان هذا السكان المختلطون هم سلف كل الكلاب التي تعيش اليوم.

يشير تحليل الساعة الجزيئية للحمض النووي المأخوذ من مئات الكلاب الحديثة والقديمة إلى أنه تم تدجينها منذ حوالي 20 ألف إلى 22 ألف عام، عندما غطت الصفائح الجليدية الكبيرة جزءًا كبيرًا من أوراسيا وأمريكا الشمالية. أول كلب تم تحديده في السجل الأثري هو جرو يبلغ من العمر 14000 عام تم العثور عليه في بون أوبيركاسل بألمانيا، ولكن قد يكون من الصعب معرفة ما إذا كان الحيوان كلبًا منزليًا مبكرًا أم ذئبًا بريًا بناءً على العظام.

على الرغم من التاريخ المشترك للكلاب والذئاب، فقد اعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن هذين النوعين نادرا ما يتزاوجان وأنجبا ذرية هجينة. باعتبارنا عالم أحياء تطوري وأنثروبولوجيا جزيئية يدرس النباتات والحيوانات الأليفة، أردنا أن نلقي نظرة جديدة على ما إذا كان تهجين الكلاب والذئاب أمرًا غير شائع حقًا.

القليل من التهجين في البرية

الكلاب لا تنحدر بالضبط من الذئاب الحديثة. بل إن الكلاب والذئاب التي تعيش اليوم تنحدر من مجموعة ذئاب قديمة مشتركة عاشت جنبًا إلى جنب مع الماموث الصوفي ودببة الكهوف.

في معظم الأنواع المستأنسة، غالبًا ما تكون هناك أنماط واضحة وموثقة لتدفق الجينات بين الحيوانات التي تعيش جنبًا إلى جنب مع البشر ونظيراتها البرية. عندما تتداخل موائل الحيوانات البرية والمستأنسة، فإنها يمكن أن تتكاثر مع بعضها البعض لإنتاج ذرية هجينة. في هذه الحالات، يتم دمج جينات الحيوانات البرية في التنوع الجيني للسكان المستأنسين.

على سبيل المثال، تم تدجين الخنازير في الشرق الأدنى منذ أكثر من 10000 سنة. ولكن عندما أحضرها المزارعون الأوائل إلى أوروبا، تم تهجينها بشكل متكرر مع الخنازير البرية المحلية، مما أدى إلى استبدال كل حمضها النووي في الشرق الأدنى تقريبًا. ويمكن رؤية أنماط مماثلة في الموفلون الأناضولي والقبرصي البري المهدد بالانقراض، والذي وجد الباحثون أنه يحتوي على نسب عالية من الحمض النووي للأغنام المحلية في جينوماتهم. من الشائع أكثر عدم العثور على دليل على تزاوج الحيوانات البرية والمستأنسة عبر الزمن وتقاسم المواد الوراثية.

من المثير للدهشة أن الذئاب والكلاب لا تظهر هذا النمط النموذجي، لأنها تعيش في نطاقات متداخلة ويمكنها التزاوج بحرية.

يختلف سلوك الكلاب والذئاب تمامًا، حيث يتم تنظيم الذئاب بشكل عام حول هيكل حزمة عائلية وتعتمد الكلاب على البشر. عندما يحدث التهجين، فإنه يحدث عندما تؤدي الأنشطة البشرية – مثل التعدي على الموائل والصيد – إلى تعطيل ديناميكيات القطيع، مما يؤدي إلى قيام إناث الذئاب بالانقضاض على نفسها والتكاثر مع الكلاب الذكور. قام الناس بتربية عدد قليل من أنواع “الكلاب الذئبية” عن عمد في القرن العشرين، ولكن هذه تعتبر الاستثناء.

لونا بيل، من سكان محمية الذئب في ولاية بنسلفانيا، والتي تعد موطنًا لكل من الذئاب والكلاب الذئبية. أودري لين

سلالة ذئب صغيرة ولكن يمكن اكتشافها

للتحقيق في مقدار التدفق الجيني الذي حدث بالفعل بين الكلاب والذئاب بعد التدجين، قمنا بتحليل 2693 جينومًا منشورًا سابقًا، مع الاستفادة من مجموعات البيانات الضخمة المتاحة للجمهور.

وشملت هذه 146 كلبًا وذئابًا قديمة تغطي حوالي 100 ألف عام. نظرنا أيضًا إلى 1872 كلبًا حديثًا، بما في ذلك الكلاب الذهبية والشيواوا والمالاموت والباسنجي وغيرها من السلالات المعروفة، بالإضافة إلى سلالات أكثر غرابة من جميع أنحاء العالم مثل الأوفتشاركا القوقازي والفالهوند السويدي.

وأخيرًا، قمنا بتضمين جينومات من حوالي 300 «كلب قروي». هذه ليست حيوانات أليفة ولكنها حيوانات تعيش بحرية وتعتمد على ارتباطها الوثيق بالبيئات البشرية.

لقد تتبعنا التاريخ التطوري لكل هذه الكلاب من خلال النظر إلى سلالات الأمهات عبر جينومات الميتوكوندريا ونسب الأب عبر كروموسومات Y الخاصة بها. لقد استخدمنا أساليب حسابية شديدة الحساسية للغوص في الجينوم النووي للكلاب والذئاب – أي المادة الوراثية الموجودة في نواة خلاياهم.

لقد وجدنا وجود جينات الذئب البري في معظم جينومات الكلاب ووجود جينات الكلاب في حوالي نصف جينومات الذئاب البرية. كانت علامة الذئب صغيرة ولكنها كانت موجودة، على شكل قطع صغيرة غير محسوسة من الحمض النووي المستمر للذئب في كروموسومات الكلاب. حوالي ثلثي كلاب السلالات في عينتنا كان لديها جينات ذئاب من التهجين الذي حدث منذ حوالي 800 جيل في المتوسط.

في حين أظهرت نتائجنا أن الكلاب العاملة الأكبر حجمًا – مثل كلاب الزلاجات وكلاب الحراسة الكبيرة التي تحمي الماشية – عمومًا لديها أصول أكثر من الذئاب، إلا أن الأنماط ليست عالمية. بعض السلالات الضخمة مثل سانت برنارد تفتقر تمامًا إلى الحمض النووي للذئب، لكن الشيواوا الصغير يحتفظ بسلالة ذئب يمكن اكتشافها بنسبة 0.2٪ من جينومه. تقع كلاب الترير وكلاب الصيد ذات الرائحة عادةً في الطرف الأدنى من طيف جينات الذئاب.

كلب ملتف على الرصيف في المدينة

لقد فوجئنا بأن كل كلب قرية قمنا باختباره كان لديه قطع من الحمض النووي للذئب في جينوماته. لماذا يكون هذا هو الحال؟ كلاب القرية هي حيوانات تعيش بحرية وتشكل حوالي نصف كلاب العالم. يمكن أن تكون حياتهم صعبة، مع قصر متوسط ​​العمر المتوقع وارتفاع معدل وفيات الرضع. وترتبط كلاب القرية أيضًا بالأمراض المسببة للأمراض، بما في ذلك داء الكلب وحمى الكلاب، مما يجعلها مصدر قلق للصحة العامة.

وفي كثير من الأحيان، أكثر مما كان متوقعا عن طريق الصدفة، فإن امتدادات الحمض النووي للذئب التي وجدناها في جينومات كلاب القرية تحتوي على جينات مرتبطة بالمستقبلات الشمية. نحن نتصور أن القدرات الشمية المتأثرة بجينات الذئاب ربما ساعدت هذه الكلاب التي تعيش بحرية على البقاء في بيئات قاسية ومتقلبة.

تشابك الكلاب والذئاب

نظرًا لأن الكلاب تطورت من الذئاب، فإن كل الحمض النووي للكلاب هو في الأصل DNA للذئب. لذلك عندما نتحدث عن القطع الصغيرة من الحمض النووي للذئاب في جينومات الكلاب، فإننا لا نشير إلى مجموعة جينات الذئاب الأصلية التي كانت تتجول على مدار العشرين ألف عام الماضية، بل نشير إلى دليل على استمرار الكلاب والذئاب في التزاوج في وقت لاحق.

سيحمل الهجين بين الذئب والكلب مع أحد الوالدين 50% من الحمض النووي للكلب و50% من الحمض النووي للذئب. إذا عاش هذا الهجين وتزاوج مع الكلاب، فإن نسله سيكون 25% ذئبًا، وهكذا، حتى نرى مقتطفات صغيرة فقط من الحمض النووي للذئب موجودًا.

الوضع مشابه للوضع في الجينوم البشري: إنسان النياندرتال والبشر يتشاركون في سلف مشترك منذ حوالي نصف مليون سنة. ومع ذلك، فإن إنسان النياندرتال وجنسنا البشري، الإنسان العاقل، وقد تداخلت أيضًا وتزاوجت في أوراسيا منذ بضعة آلاف من الأجيال، قبل وقت قصير من اختفاء إنسان نياندرتال. يمكن للعلماء اكتشاف القطع الصغيرة من الحمض النووي للنياندرتال في معظم البشر الأحياء بنفس الطريقة التي يمكننا بها رؤية جينات الذئب داخل معظم الكلاب.

كلبان صغيران أسمر اللون يسيران على الرصيف بمقود مزدوج

تعمل دراستنا على تحديث الاعتقاد السائد سابقًا بأن التهجين بين الكلاب والذئاب أمر نادر الحدوث؛ التفاعلات بين هذين النوعين لها آثار وراثية واضحة. يعتبر التهجين مع الكلاب الطليقة تهديدًا لجهود الحفاظ على الذئاب المهددة بالانقراض، بما في ذلك الذئاب الأيبيرية والإيطالية والهيمالايا. ومع ذلك، هناك أيضًا أدلة على أن الاختلاط بين الكلاب والذئاب قد يمنح الذئاب مزايا وراثية لأنها تتكيف مع البيئات التي يشكلها البشر بشكل متزايد.

على الرغم من أن الكلاب تطورت كرفاق للبشر، إلا أن الذئاب كانت بمثابة شريان الحياة الوراثي لهم. عندما واجهت الكلاب تحديات تطورية مثل كيفية البقاء على قيد الحياة في المناخات القاسية، أو البحث عن الطعام في الشوارع أو حراسة الماشية، يبدو أنها كانت قادرة على الاستفادة من أسلاف الذئاب كجزء من مجموعة أدوات البقاء التطورية الخاصة بها.

تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: أودري تي لين، مؤسسة سميثسونيان و لوغان كيستلر، مؤسسة سميثسونيان

اقرأ المزيد:

لا يعمل المؤلفون أو يستشيرون أو يمتلكون أسهمًا في أي شركة أو مؤسسة أو يتلقون تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشفوا عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينهم الأكاديمي.