Кошки, гены и эволюция - Павел Михайлович Бородин

Острова гомогенности позволяют выявлять следы относительно недавнего отбора. Однако как только отбор прекращается, мутации и рекомбинация начинают стирать из генома его следы. Для выявления более древних следов отбора используются другие подходы, о которых мы поговорим чуть позже, когда займемся анализом происхождения кошачьих.

Эпилог

Помните тех самых персов, с которых мы начали эту главу? Тех самых, чьи некогда благородные носы упорно вдавливались в череп заботами селекционеров, пока не родились несчастные “поросята”? Они – живой (и порой тяжело дышащий) памятник мощи нашего “волшебного жезла” – искусственного отбора. Дарвин, цитируя овцеводов, говорил о нем с почти мистическим трепетом. Мы же, заглянув в генетическую кухню, увидели, что этот жезл больше похож на сложный, а порой и опасный инструмент, требующий не только желания сотворить нечто новое, невиданное, но и глубокого понимания и – что куда важнее – ответственности.

Прежде чем брать в руки этот жезл, стоит хорошо подумать и оценить шансы на успех. Коэффициент наследуемости (h2) покажет нам, какая доля изменчивости по признаку, который мы собираемся изменить, обусловлена различиями в ДНК, а какая – разницей в мисках, диванах и жизненных передрягах. Коэффициент наследуемости – это хрустальный шар, который показывает прошлое и предсказывает будущее. Он – детектор прошлого. Высокий h2 может указывать на стабилизирующий отбор в недавнем прошлом вида или породы. Низкий h2 – это почти всегда след долгого и беспощадного движущего отбора, выметающего генетическое разнообразие. Коэффициент наследуемости предсказывает, насколько легко можно сдвинуть признак в следующем поколении, и предупреждает о застое. Высокий h2 дает надежду на быстрый и легкий успех селекции, низкий h2 сулит неудачу.

В ХХI веке вооружились полногеномным анализом ассоциаций. Это уже не гадание по h2, а высокотехнологичный поиск конкретных “золотых жил” – участков генома, где прячутся аллели, влияющие на нужные нам признаки и опасные для наших котов болезни. Нашли район, ассоциированный с диабетом? Отлично! Теперь можно копать глубже, искать конкретные гены, вскрывать механизмы болезни и создавать тесты. Так начинает строиться предиктивная ветеринария.

Мы научились выявлять шрамы в геноме, которые оставляет интенсивный отбор – “острова гомогенности”. Взгляните на сфинксов: вокруг гена бесшерстности – огромный участок ДНК, идентичный у всех представителей породы. Это эффект автостопа – соседние гены “проехались” на горбу породообразующей мутации, когда селекционеры отбирали лысых котов.

Мы наконец поняли, как аккуратно нужно обращаться с волшебным жезлом селекции, на какие страдания мы можем обречь наших подопечных, беспорядочно им размахивая. Стремление к экстремально приплюснутому носу (персы), гигантским размерам (мейн-куны), расслабленности (рэгдоллы) оборачивается страданиями: затрудненное дыхание, боли в суставах, уязвимость. Это не “побочный эффект” – это расплата за выбранный путь, закрепленная в геноме. Селекция – это не только творчество, но и этика. Выбирая “лучших” для нас, мы обязаны помнить о благе самого животного.

Мы увидели, как человек за несколько десятилетий создал фантастическое разнообразие кошачьих форм и характеров из исходного “дикого типа”. Но чтобы по-настоящему понять мощь отбора, нам нужно увидеть его в действии в оригинальной мастерской – в природе. Нам нужно отправиться в прошлое, на миллионы лет назад, и проследить, как естественный отбор, без всяких выставок и стандартов пород, без нашего вмешательства, но с неумолимой силой выживания и размножения лепил удивительное семейство кошачьих (Felidae).

Как из небольшого, похожего на куницу зверька возникли и грациозный гепард, и могучий тигр, и наш домашний (но не до конца прирученный) котик? Как дрейф генов и бутылочные горлышки формировали геномы львов, рысей и оцелотов? Как мутации, которые мы так тщательно изучали у дворовых котов, помогали диким кошкам выживать в саванне, джунглях или горах?

Следующая глава – это путешествие к истокам. Мы отложим в сторону наши стандарты пород и чипы для генотипирования и вооружимся палеогенетикой, сравнительной анатомией и данными о современном распределении видов. Мы увидим, как законы генетики количественных признаков, которые мы только что разобрали на примере персидских носов и мейн-куновых суставов, работали в грандиозном масштабе времени и пространства, создавая то самое “феерическое разнообразие” диких кошек, которое так восхищало Дарвина и которое легло в основу нашей любви к их домашним потомкам.

Ведь чтобы понять, что мы сделали с кошкой, нужно сначала понять, чем она была – совершенным творением эволюции, хищником, в котором каждая черта, от кончика хвоста до вариаций в гене андрогенного рецептора, была отточена миллионами лет естественного отбора. Пристегнитесь – мы отправляемся в прошлое, к самым корням семейства кошачьих. Готовьтесь встретить не знакомых нам персов-поросят, а грозных саблезубов и проворных прародителей – там, где волшебным жезлом правил не человек, а сама Жизнь.

Глава 12

От бореоэутериев до пантер: великая филогения кошачьего рода

Пролог

Чуден зоопарк губернского города Н-ска имени Его Директора, Ныне Покойного, теплой летней ночью, когда не слышен шум и гам дневных толп, затихли скрипы колеса обозрения, визги дурно воспитанных детей и вопли их мамаш. Только слышится из-за высокого забора умиротворяющий шелест шин, почти уже неотличимый от шелеста листвы, да вздохи зверей в вольерах. Только изредка взрыкнет кто-нибудь спросонья, да захлопает крыльями, взлетая на ветку, ночная птица.

Пусты дорожки между вольерами и клетками, пуста и центральная площадь. Но чу! Что за тень движется вдоль темной липовой аллеи? И не движется даже, а будто невесомо плывет над землей. Кто же рискнул нарушить недвижность ночного зоопарка, кто не боится проникнуть за ограду, где таятся опасные хищники? Крепки запоры на клетках, да широки зазоры между прутьями. И если кто приблизится к ограде, сбитый с толку ночною тьмою, блеснет черной молнией острый коготь, и нет отчаянного пришельца. Будто и не было никогда.

Но если спустим мы с ночного неба наш квадрокоптер и зазумим камеру его на таинственную тень, то увидим мы, что тень эта и не тень вовсе, а известный охранникам зоопарка кот по имени Карабас. Жить ему в зоопарке строго возбраняется Ветеринарным Уложением. Да что жить, даже мимолетное появление его на земле зоопарка есть грубейшее нарушение того Уложения. Знают о том охранники, знает и сам Карабас, чем рискует он, ступая на эту землю. Но что же влечет его туда каждую ночь, что сильнее запретов, сильнее страха за единственную свою жизнь?

Того не ведает Карабас, а только каждую ночь протекает он в столь неприметную щель в заборе и обходит всех до одного, всех заключенных здесь своих родственников, ближних и дальних.

Последуем и мы за ним, посмотрим на ближних и дальних его родственников и попытаемся понять, как стали они теми, кто они есть сейчас. Ибо,