Genetické změny, které přeměňují divoká zvířata na domestikované formy, zůstávaly dlouho záhadné. Nyní mezinárodní tým vědců učinil průlom, který ukázal, že pro domestikaci králíka bylo zvláště důležité mnoho genů, které řídí vývoj mozku a nervového systému. Domestikovaný králík (obrázek). Genetické změny, které přeměňují divoká zvířata na domácí formy, byly dlouho záhadou. (Foto: © rm211171 / Fotolia)
Výsledky studie zveřejněné v Science poskytují odpovědi na mnoho genetických otázek, uvádí sciencedaily.com.
Domestikace zvířat a rostlin, nezbytná podmínka rozvoje zemědělství, je jednou z nejdůležitějších technologických revolucí v historii lidstva. Domestikace zvířat začala již před 9 000 až 15 000 lety a zpočátku se týkala psů, skotu, ovcí, koz a prasat. Králíci byli domestikováni mnohem později, asi před 1 lety, v klášterech na jihu Francie. Předpokládá se, že králíci byli domestikováni, protože katolická církev prohlásila, že králíčí mláďata nejsou ani maso, ani ryby, a proto se mohou jíst během půstu. Když došlo k domestikaci, divoký předek, králík evropský (Oryctolagus cuniculus), byl omezen na Pyrenejský poloostrov a jižní Francii.
„Existuje několik důvodů, proč je králík vynikajícím modelem pro genetické studie domestikace: jeho domestikace byla relativně nedávná, víme, kde k němu došlo, a oblast je stále hustě osídlena divokými králíky,“ vysvětluje Miguel Carneiro z CIBIO/Inbio Research. Centrum pro biologickou rozmanitost a genetické zdroje) Univerzity v Portu, jeden z hlavních autorů dokumentu. „Divocí králíci také poskytují vynikající příklad pro genetické studie raných stádií speciace, jak ukazuje doprovodná studie publikovaná v PLoS Genetics,“ dodává Miguel Carneiro.
Vědci nejprve sekvenovali celý genom jednoho domácího králíka, aby vyvinuli sadu referenčních genomů. Poté znovu sekvenovali celé genomy domácích králíků reprezentujících šest různých plemen a divokých králíků odebraných ze 14 různých míst napříč Pyrenejským poloostrovem a jižní Francií.
„Žádná předchozí studie domestikace zvířat nezahrnovala tak pečlivé zkoumání genetických variací u divokých druhů předků. To nám umožnilo identifikovat genetické změny, ke kterým došlo během domestikace králíků,“ říká Leif Andersson z Uppsalské univerzity, Švédské univerzity zemědělských věd a Texaské univerzity A&M.
Na rozdíl od domácích králíků mají divocí králíci velmi silnou letovou odezvu, protože je běžně loví orli, jestřábi, lišky a lidé, a proto musí být velmi ostražití a reaktivní, aby přežili ve volné přírodě. Ve skutečnosti Charles Darwin v knize O původu druhů napsal, že „. není žádné zvíře obtížněji ochočitelné než mladý divoký králík; a není žádné zvíře šetrnější než mladý králík domácí.“ Darwin použil domácí zvířata jako důkaz myšlenky, že fenotyp lze změnit volbou. Vědci zapojení do této studie již identifikovali genetický základ této pozoruhodné změny chování a studie poskytuje důležité nové poznatky o procesu domestikace.
„K domestikaci králíka došlo především změnou frekvence genových variant, které byly přítomny již u divokého předka. Naše data ukazují, že domestikace většinou zahrnuje malé změny v mnoha genech, spíše než dramatické změny v několika genech,“ říká Kerstin Lindblad-Toh, spoluautorka studie, ředitelka oddělení genetické biologie obratlovců na Broad Institute of MIT. a Harvard a profesor na univerzitě v Uppsale a spoluředitel laboratoře Science for Life.
Tým pozoroval velmi málo příkladů, kdy genová varianta běžná u domácích králíků zcela nahradila genovou variantu přítomnou u divokých; spíše se jednalo o posuny ve frekvencích těchto variant, vyskytujících se převážně u domácích králíků.
„Zajímavým důsledkem toho je, že pokud vypustíte domácí králíky do přírody, existuje možnost zpětné selekce těch genů, které byly změněny během domestikace, protože varianty ‚divokého typu‘ se zřídka úplně ztratí. Ve skutečnosti je to něco, co plánujeme dále studovat,“ komentuje Miguel Carneiro.
Vědci nenašli jediný příklad, kdy by byl gen inaktivován během domestikace králíka, a v nekódující části genomu bylo mnohem více změn než v částech genomu, které protein kódují.
„Výsledky, které máme, jsou velmi jasné; Rozdíl mezi divokými a domestikovanými králíky není v tom, jaké geny nesou, ale v tom, jak jsou jejich geny například regulovány – kdy a kolik z každého genu je použito v různých buňkách,“ vysvětluje Miguel Carneiro.
Studie také ukázala, které geny byly změněny během domestikace. Vědci byli překvapeni silným obohacením genů zapojených do vývoje mozku a nervového systému mezi geny, na které se zaměřila zejména domestikace.
“Ale to je samozřejmě zcela logické vzhledem k dramatickým změnám v chování mezi divokými a domácími králíky,” uzavírá Kerstin Lindblad-Toch.
Studie ukazuje, že divoký králík je vysoce účinný polymorfní druh, který nese varianty genů, které byly příznivé pro domestikaci, a že nahromadění mnoha malých změn vedlo k inhibici silné odezvy letu – jedné z nejznámějších fenotypových změn v evoluce králíka domácího.
„Předpokládáme, že k podobnému procesu došlo i u jiných domácích zvířat a že nenajdeme několik specifických „genů domestikace“, které by byly důležité pro domestikaci. Je pravděpodobné, že podobná rozmanitost genových variant ovlivňujících mozek a nervový systém existuje v lidské populaci a přispívá k rozdílům v osobnosti a chování,“ říká Leif Andersson.
Historie interakce mezi lidmi a králíky je mnohostranná: například 25kilogramový králík se zapsal do Guinessovy knihy rekordů, ale na skotském ostrově Canna králíci vytlačují místní obyvatele.