Кошки, гены и эволюция - Павел Михайлович Бородин

зеркалом, от которого отражается свет и повторно попадает на сетчатку. Эти адаптации позволяют кошкам замечать животных даже с камуфляжной окраской, как при свете дня, так и в сумраке ночи.

Кошачьи уши могут поворачивать на 180°, что позволяет кошкам точно определять источник звуков. Слуховой диапазон кошки – один из самых широких среди всех млекопитающих – от 55 Гц до 85 кГц296. Таким образом, кошки могут слышать даже недоступный для нас[119] ультразвук.

Кошки пришли к нам из сухих африканских степей. Чтобы выжить, они научились получать воду из своей добычи. Это стало эволюционной ловушкой для их домашних потомков, питающихся преимущественно сухим кормом. У кошек, которые мало пьют, повышается вероятность цистита и мочекаменной болезни почек297. Чтобы заставить их больше пить, ученые и владельцы идут на множество ухищрений. Они заменяют сухой корм на влажный298, подкладывают в воду кубики льда299, ставят питьевые фонтанчики300 и добавляют в воду пищевые добавки301.

Благодаря заботе человека домашние кошки могут доживать до 15–20 лет – немыслимый срок для их диких родственников! Из-за резко увеличившейся продолжительности жизни домашние кошки сталкиваются с болезнями, до которых в дикой природе они бы просто не дожили. Например, диабет, артрит, рак, проблемы с сердцем, почками, зубами и еще целый ряд заболеваний302. Из этого списка стоматологические проблемы едва ли не единственные, которые можно профилактировать – именно поэтому ветеринары настоятельно рекомендуют владельцам регулярно чистить зубы своим кошкам. У пожилых кошек может даже развиваться деменция, совсем как у людей303!

Кошки прошли долгий путь от одиноких охотников африканских степей до всеобщих любимцев, дремлющих на наших подушках. Их гены хранят память о тысячелетиях эволюции, а их повадки – отголоски дикого прошлого. Но что ждет их дальше?

Когда кошачьи селекционеры освоят основы генетики, изложенные в этой книге, и станут применять к кошкам современные методы селекции и редактирования геномов, это приведет к революции в облике кошек и других кошачьих. Мы увидим, как селекция перестанет быть лишь искусством, а превратится в точную науку, позволяющую создавать кошек с уникальными способностями: гипоаллергенными, с усиленным иммунитетом или даже светящихся в темноте.

Конечно, воплощение этих и множества других проектов потребует сильного расширения наших знаний о генетике и эволюции кошек. Кошачий геном уже достаточно подробно проанализирован, хотя и в нем остается много белых пятен. Однако дикие виды остаются менее изученными. В ближайшее время можно ожидать полного секвенирования геномов всех видов семейства кошачьих. Это даст неоценимый вклад для понимания их эволюции, их уникальных адаптаций и для оценки угроз их вымирания. Будут продолжены поиски мутаций, связанных с наследственными заболеваниями, и расширится спектр ДНК-тестов для их ранней диагностики. Пока он сильно отстает от того, что разработан для собак. Особенно интересными будут результаты исследования генов, ответственных за одомашнивание кошек (например, генов, связанных с коммуникацией, агрессией или толерантностью к человеку).

Мы надеемся, что будут созданы вегетарианские породы кошек, что позволило бы сильно сократить их углеродный след и сберечь жизни миллиардам птиц, насекомых и мелких млекопитающих.

Программы по сохранению исчезающих видов, таких как амурский тигр или иберийская рысь, должны быть дополнены научными методами восстановления генетического разнообразия исчезающих видов. Это будет гораздо полезнее, чем хайповые проекты по возвращению к жизни туранского тигра и воскрешению саблезубых кошек или пещерных львов с помощью древней ДНК и суррогатных матерей.

Мы уже сейчас имеем вполне надежное филогенетическое древо кошачьих. Однако успехи палеогеномики внушают надежду, что нам удастся пролить свет на относительно недавние этапы эволюции кошачьих – их спорадические гибридизации и селективные трансформации чужеродных генов, поразительную способность быстро приспосабливаться к изменениям мира вокруг них и осваивать саванны Африки, джунгли Индостана и Амазонии, Сибирскую тайгу, ледяные пики Тянь-Шаня и наши диваны.

Рано или поздно эти исследования изменят наше понимание кошек – но пока пусть же ваш кот спит в своем кресле, ловит воображаемых мышей во сне, а вы – наблюдайте, улыбайтесь и помните: перед вами не просто питомец. Перед вами – шедевр эволюции.

Список литературы

1 Савельев В. Статистика и котики. М.: АСТ, 2024.

2 Бородин П. М. Кошки, гены и география. Химия и жизнь 4 (1979): 40–46.

3 Бородин П. М. Кошки и гены: десять лет спустя. Химия и жизнь 4 (1989): 40–45.

4 Бородин П. М. Кошки и гены: 30 лет спустя. Наука из первых рук. 4 (2009): 138–47.

5 Малиновская Л. П., Бородин П. М. Кошки и гены: 40 лет спустя. Наука из первых рук 4 (2020): 6–31.

6 Бородин П. М. Кошки и гены: Современная генетика в популярном изложении. М.: ЛЕНАНД, 2017.

7 Hetherington J. H., Willard F. D. C. Two–, three–, and four-atom exchange effects in bcc 3He. Physical Review Letters 35 (1975): 1442–44.

8 Willard F. D. C. L’hélium 3 solide. Un antiferromagnétique nucléaire. La Recherche 114 (1980): 972–73.

9 Ершова Г. Г. Последний гений XX века: Юрий Кнорозов: судьба ученого. М.: РГГУ, 2019.

10 Lyons L. A. et al. Tyrosinase mutations associated with Siamese and Burmese patterns in the domestic cat (Felis catus). Animal Genetics 36 (2005): 119–26.

11 Pontius J. U. et al. Initial sequence and comparative analysis of the cat genome. Genome Research 17 (2007): 1675–89.

12 Zhang Y. et al. Alternative splicing and cancer: a systematic review. Signal Transduction and Targeted Therapy 6 (2021): 78.

13 Wang R. J. et al. De novo mutations in domestic cat are consistent with an effect of reproductive longevity on both the rate and spectrum of mutations. Molecular biology and evolution 39 (2022): msac147.

14 Guillery R. W. An abnormal retinogeniculate projection in Siamese cats. Brain research 14 (1969): 739–41.

15 Kaas J. H. Serendipity and the siamese sat: the discovery that genes for coat and eye pigment affect the brain. ILAR 4 (2005): 357–63.

16 Mason C., Guillery R. Conversations with Ray Guillery on albinism: linking Siamese cat visual pathway connectivity to mouse retinal development. The European journal of neuroscience 7 (2019): 913–27.

17 Creel D. et al. Retinal projections in tyrosinase-negative albino cats. Journal of Neuroscience 7 (1982): 907–11.

18 Jeffery G. Architecture of the optic chiasm and the mechanisms that sculpt its development. Physiological reviews 81 (2001): 1393–1414.

19 Prieur D. S., Rebsam A. Retinal axon guidance at the midline: chiasmatic misrouting and consequences. Developmental neurobiology 77 (2017): 844–60.

20 Reis R. A. et al. Dopaminergic signaling in the developing retina. Brain research reviews 54 (2007): 181–88.

21 Fuhrmann S. et al. Retinal pigment epithelium development, plasticity, and tissue homeostasis. Experimental eye research 123 (2014): 141–50.

22 King R. A. et al. Temperature-sensitive tyrosinase associated with peripheral pigmentation in oculocutaneous albinism. The Journal of clinical investigation 3 (1991): 1046–53.

23 Рулье К. Ф. От нечего делать // Давиташвили Л. Ш., Микулинский С. Р. (ред.). Избранные биологические произведения. М.: Изд-во АН СССР, 1954.

24 Grichnik J. M. Kit and melanocyte migration. The Journal of investigative dermatology 126 (2006): 945–47.

25 David V. A. et al. Endogenous retrovirus insertion in the KIT oncogene determines White and White spotting in domestic