У чихуахуа нашли генетический след койотов
В геноме чихуахуа обнаружили участки ДНК, родственные койотам, которые могут быть следом древнего скрещивания домашних собак Нового Света с их дикими родственниками. Находку сделали при проверке нового метода генетического анализа, способного определять происхождение отдельных небольших фрагментов генома и прослеживать события, произошедшие много поколений назад.
Команда исследователей из Стэнфордского университета и других научных центров разработала программные инструменты Gnomix и Gnofix для так называемого анализа локального происхождения. В отличие от методов, которые оценивают происхождение генома в целом, такой подход позволяет рассматривать отдельные участки хромосом и определять, к какой популяции или группе животных они наиболее близки. Чтобы проверить метод на собаках, учёные обучили модель на полных геномах 191 представителя семейства псовых, включая собак разных пород, волков и койотов, а затем применили её к 531 геному собак.
При анализе мексиканских пород исследователи обнаружили несколько следов древней истории собак Америки. В геноме чихуахуа модель выделила участки, которые по последовательности оказались ближе к койотам, чем к другим исследованным группам собак и псовых. Дополнительное сравнение этих фрагментов на филогенетическом дереве также связало их с койотами. Авторы рассматривают это как признак генетической интрогрессии — переноса ДНК между близкими видами в результате скрещивания.
Такой результат согласуется с более ранними данными о происхождении американских собак. Исследования древней ДНК показали, что после появления европейцев большая часть доколониальных линий собак в Америке была вытеснена или смешалась с привезёнными животными. Однако некоторые современные мексиканские породы сохранили небольшую часть этого наследия. Например, в предыдущем крупном геномном исследовании около 4% происхождения чихуахуа связали с доколониальными собаками Америки. Это не означает, что 4% генома современных чихуахуа происходит от койотов: речь идёт о двух разных генетических сигналах.
Ещё более подробную картину новый метод дал для другой мексиканской породы — ксолоитцкуинтли. Gnomix обнаружил у неё участки, сходные с геномами арктических собак, которые авторы используют как генетический ориентир для древних собак Нового Света. Такие фрагменты составили 4,03% исследованного генома. По длине этих участков учёные оценили смешение европейских и доколониальных линий примерно 306 лет назад, что соответствует началу XVIII века.
След койота у чихуахуа особенно интересен потому, что койоты естественным образом обитают только в Северной Америке. Авторы отмечают, что археологические и генетические данные ранее уже указывали на возможное скрещивание собак с койотами в доколониальных культурах. Новая работа показывает, что подобные события могли оставить небольшие участки ДНК, различимые в геномах современных собак спустя множество поколений.
Однако работа не позволяет говорить, что современные чихуахуа являются «частично койотами» в том же смысле, в каком обычно описывают недавних гибридов. Авторы не приводят долю койотового происхождения для всей породы и не устанавливают, когда именно обнаруженные участки попали в её родословную. Кроме того, для обучения модели использовали геномы только трёх койотов, а общая точность классификации происхождения в тестах на псовых составила 90,63%. Поэтому результат указывает на генетический след интрогрессии, но его масштаб и история требуют дальнейшего изучения.
Исследование прежде всего демонстрирует возможности Gnomix и Gnofix: новые алгоритмы способны находить очень короткие и древние фрагменты происхождения, которые сложнее обнаружить другими методами. В дальнейшем такой анализ можно использовать на большем числе современных и древних геномов собак, чтобы выяснить, насколько широко было распространено скрещивание собак с койотами в Америке и сохранились ли подобные следы у других пород.
Исследование в журнале Nature Communications.