狗是在什麼時候被人類馴化成功的?目前有3種主流假說!

2020-11-22 騰訊網

人們普遍認為狗是由狼進化而來,並被人類馴養。然而,兇猛嗜血的狼是如何被馴養成一隻溫順而忠誠的狗的,一直是一個有爭議的問題。亞洲人,歐洲人,甚至非洲人和全世界的人一直在爭論是誰第一個把狼馴養成狗。

歐洲人馴化了狗?

要追溯狗的起源,我們需要找到和研究狗和狼的骨頭(化石),以及基因的比較研究,得出更可靠的結論。面對狗起源於亞洲(東亞和中國)的觀點,一個研究小組通過對基因組測序和比較化石得出了一個顛覆性的結論:狗是歐洲人馴養的。

芬蘭圖爾庫大學的奧拉夫·塞爾曼(Olaf Selman)的論文作者認為,狗是在18800-32100年前被歐洲人馴養的。那時,狼與歐洲獵人聯繫,分享獵人給他們的食物(狼可能會通過從人們扔掉的垃圾或人留下的屍體中尋找食物來接觸人類)。結果,歐洲人教狼如何坐下、拿東西、打滾,幫助人類捕獵,從而把狼變成狗。

研究人員從阿根廷、比利時、德國、俄羅斯、瑞士和美國收集了18種犬科動物的化石,並提取了線粒體DNA。最早的化石可追溯到36000年前。其中,比利時皇家自然科學研究所的古生物學家2008年10月在比利時蓋耶特洞穴發現,距今3.17萬年的狗的頭蓋骨化石。

在比較了這18種犬科動物與49種現代狼和77種現代狗的線粒體DNA序列後,塞爾曼等人。構建線粒體DNA遺傳系統樹,揭示二者之間的關係。在仔細分析了遺傳樹上的所有信息後,研究人員認為,幾乎所有現代狗都與古代歐洲犬科動物有密切關係,但與中國或東亞的狼沒有關係。此外,這棵遺傳樹還確定了現代狗進化的四個分支,最終確定了歐洲是狗馴化的主要中心。

另外,塞爾曼等人的研究。同時也表明,所有家養狗在32100年前與狼有共同的祖先。如果用線粒體DNA來追蹤,那麼這個最近的共同祖先就是母狼,因為線粒體DNA只從母系遺傳。與此同時,最大的家養狗在18800年前有一個最近的共同祖先。

狗起源於中東(西亞)?

在塞爾曼的研究成果發表之前,瑞典烏普薩拉大學的克斯廷·林德布拉德·託赫在《自然》雜誌上發表的一篇論文證實了狗起源於中東。他們對狗和狼的整個基因組進行了測序,並比較了狼和狗之間食物消化的相關基因。因為狼是食肉動物,狗是雜食動物,從狼到狗進化的一個關鍵因素就是狗應該逐漸產生並擁有消化澱粉食物(碳水化合物)的基因。

通過對14個不同品種的12隻狼和60隻狗的基因組測序,Toh等人。鑑定了狼和狗之間的基因組差異,發現狼和狗的基因組有36個變異區域。與腦功能相關的重要基因有19個,屬於神經系統發育和潛在行為改變的8個基因(這是狗馴化的基礎),10個基因在澱粉消化和脂肪代謝中起重要作用。

在消化澱粉和脂肪的10個基因中,有一個叫做amy2b的基因是消化澱粉類食物所必需的。與狼相比,狗的amy2b基因的拷貝數更多,而且該基因在狗的胰腺中的活性是狼的28倍。

從消化澱粉的基因突變可以看出,現代狗的祖先是從吃富含澱粉的食物進化而來的,與肉食狼相比,這是早期狗馴化過程中的關鍵一步。在吃了人類給予的澱粉食物幾個世紀之後,狗終於獲得了消化澱粉食物的基因。因此,這項研究支持了這樣一種觀點:狗是由早期人類聚居區遺留下來的狼所吸引而進化而來的。

當然,人類澱粉食品是因為經過農業的發展和發展,人類可以享受到大量的小麥和穀類食物才能分給狼一杯羹,可以推斷,大約1萬年前,當農業起源於中東時,狼開始在人類住區和垃圾堆周圍遊蕩,這導致了狗的馴化。然而,中東並不是一個嚴格的地理範疇。它幾乎覆蓋了整個西亞和北非的一部分。不過,可以推斷,狗起源於中東(西亞)的傑裡科市,這是當時中東最早的人類聚居地,也是迄今為止最早的人工小麥種植地。

先前的研究也支持這樣一個結論:狗最初是由西亞人從消化澱粉食物的基因中馴化出來的。加州大學洛杉磯分校的羅伯特·韋恩等人在《自然》雜誌上發曾表了一項研究報告,所有家養狗,從法國貴賓犬到德國牧羊犬,都起源於中東,而不是像之前認為的東亞。研究人員比較了來自北美、歐洲、東亞和中東的900隻狗(代表85個品種)以及200多隻野生灰狼的基因。通過對48000多個DNA遺傳標記的分析和比較,絕大多數狗與來自中東的灰狼擁有許多獨特的遺傳標記。當然,這些狗也與歐洲灰狼有血緣關係,但它們的親緣關係並不密切。此外,少數東亞犬與中國灰狼也有遺傳關係。

研究人員推測,第一隻中東狗可能出現在1.2萬到1.3萬年前。然而,與託克等人認為狼是由中東農業人口馴養的觀點不同,韋恩等人認為,第一批把狼馴養成狗的人可能是遊牧獵人。此外,韋恩等人所指的中東地區也是一個大面積的地區,即俗稱新月形肥沃土壤的地區,包括中東的兩個流域和附近一系列肥沃的土地,這些土地位於今天的以色列、黎巴嫩、約旦部分地區、伊拉克和土耳其東南部、埃及東北部。

中國人(東亞人)馴化了狗?

然而,狗起源於東亞的說法由來已久,狗起源於中國是一種典型的觀點。

中國科學院院士張亞平和瑞典皇家生物技術研究所的彼得·薩沃萊南等人曾在《分子生物學與進化》雜誌上發表了一篇論文,指出家養狗大約在1.6萬年前就被中國南方人馴養。這項研究持續了大約10年,基於狗的線粒體DNA。

更早的時候,中國和瑞士研究人員對來自歐洲、亞洲、非洲和北美的654隻狗的線粒體DNA進行了跟蹤分析,發現這些狗的基因幾乎相同。此外,犬線粒體DNA的主要分支來源於東亞,其遺傳多樣性最為豐富。這說明狗最初起源於東亞,後來擴展到世界各地,但這一結論在當時受到質疑。最大的問題是他們研究的狗的線粒體DNA片段只有大約600個鹼基對。這種有限的遺傳信息顯然不夠令人信服,而且狗的樣本也不廣泛。

此後,中國和瑞士研究人員收集了來自歐洲、非洲、亞洲(特別是東亞)的1500多隻狗和40隻狼的線粒體DNA,確定了8隻狼和169隻狗的幾乎完整的線粒體基因組序列。從DNA片段到基因組水平,狗起源於中國南方的灰狼。

然而,對這一結論仍有不少疑問,其中最大的一點是,僅僅對線粒體DNA的研究和比較還不足以得出明確的結論,因為線粒體DNA只反映了母體遺傳。

為此,中國和瑞士研究人員進行了一項新的研究,並在《遺傳學》雜誌上發表了對父系染色體的研究結果,以證明狗起源於中國南方。張亞平、薩沃萊南等人對來自世界各地的151隻雄性家養犬、10隻狼和2隻鬣狗的1.4萬對Y染色體進行了測序和比較。這些基因涉及26個Y染色體特異片段。結果表明,這些DNA序列存在50多個差異,全球家養犬共有約50%的基因。然而,我國長江以南地區家養犬數量最多,遺傳多樣性包括所有主要單倍型,說明其他地區犬的基因庫來自該地區。

這151隻家養狗來自13至24隻灰狼父系。因此,從父系遺傳的角度來看,研究人員此前曾從母體線粒體DNA遺傳上得出結論,全球家養犬主要起源於我國長江以南的灰狼。

3種假說各有所短

顯然,歐洲、中東(西亞)和東亞(中國)的狗起源三個假說都有自己的證據和理由,但也存在一些不合理的缺陷。因此,這三個假設可能不會被廣泛接受。

歐洲起源理論的問題在於,研究人員只測試了狼和狗的線粒體DNA,而沒有對細胞核DNA和Y染色體DNA進行測序和比較。同時,研究人員沒有比較來自中東或中國的狼和狗的DNA。他們的研究在嚴格意義上並不全面,因此缺乏足夠的說服力。這項研究的首席研究員塞爾曼也承認,他們的研究並不意味著歐洲是狗最初出現的唯一地區,而是歐洲在狗的馴化過程中發揮了重要作用。

中東起源理論的弱點在於狗化石並沒有與新石器時代革命(農業革命)同時出現。農業革命是指從舊石器時代到製造和使用磨製石器,發明陶器,以及農業和畜牧業的誕生。研究表明,狼之所以被馴化是因為它們進化出能消化澱粉的基因。此外,正是在與人類接觸後,狼在食用人類富含澱粉的食物後進化出了澱粉消化基因。然而,研究中使用的狗骨頭樣本至少比農業革命早了幾千年,馴養時間的長短表明,狗的馴養發生在農業革命之前很久。這與這項研究的結論不一致,即在農業革命期間和之後,狼被馴化為狗,因為它們被餵食含澱粉的食物。

因此,英國達勒姆大學考古遺傳學家格雷戈裡·拉森(Gregory Larson)評論說:「為什麼要浪費篇幅在論文上說一些明顯不真實的話?」作為回應,該研究的另一位參與者埃裡克·阿克塞爾森說,狗在馴養後,消化澱粉的變化可能會發生。此外,農業的時代持續了幾千年,狗很可能是在農業早期被馴養的。然而,狗的進化並沒有完全解釋清楚。

雖然東亞(中國)有狗起源的證據,有母體線粒體DNA和父系Y染色體DNA的證據,但也有問題,因為沒有狗化石的證據。張亞平、薩沃勒南等發表了狗和狼線粒體DNA比較研究結果。當時,當時使用的狗化石標本僅為1.4萬年前的狗標本,如1.4萬年前來自德國的狗下頜骨化石。然而,張亞萍等人得出的結論是,狗在大約1.6萬年前就在中國被馴養,這在時間上並不一致。

對於張亞萍等人的研究,拉爾森還指出,沒有證據表明狼曾經生活在中國南方。如果從來沒有狼,人類如何馴化它們?但是,張亞平的合作者薩沃拉南解釋說,中國科學文獻表明,狼曾經生活在中國長江以南,但後來滅絕了。如果真是這樣的話,張亞萍等人的研究仍然缺乏化石標本的證據或旁證。

狗的演化類似於人類的演化

狗是誰在什麼時候馴養的,為什麼值得研究?答案是,研究狗的起源不僅有助於人們更好地了解狗,也有助於人們了解自己的進化,因為狗可以作為研究人類進化的標誌。在這個問題上,最重要的現象之一就是狗的進化和人類的進化一樣,具有多區域起源的理論。

在人類的進化過程中,主要有兩種觀點:一種認為所有的人都來自非洲(非洲起源理論);另一種觀點認為人類同時起源於不同的地區(多區域起源理論)。狗的馴化現在有問題。由於狗起源於歐洲、中東和東亞的假說一直沒有被人們所接受,研究人員早在2009年就提出了狗的多地區起源假說。

康奈爾大學的亞當鮑爾在《美國科學院學報》上發表了一篇文章。據信,世界各地的狗可能有不同的進化過程,狗同時從多個地區進化而來。他們將來自非洲農村的318隻小狗與來自北美和歐洲的數百隻狗進行了比較,發現這些小狗的遺傳多樣性與他們在東亞發現的狗非常相似。幾乎無一例外,這些小狗來自不同的祖先。換句話說,生活在非洲的狗和生活在東亞的狗一樣長。

因此,狗的起源和進化很可能同時發生在許多地區。這並不是說歐洲人或亞洲人在遷徙到世界其他地方之前就馴養了狗。

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