Дмитрий Беляев

Больше 60 лет в новосибирском Академгородке продолжается эксперимент, аналогов которому в мире нет. Дикие и агрессивные чернобурые лисицы усилиями советских, а затем российских ученых всего за полвека превратились в ручных и преданных животных-компаньонов. Изменился и их внешний облик: хвосты завернулись в колечки, уши обвисли, на шерсти появились пятна, характерные для всех домашних животных. Исследователи, занятые сегодня в эксперименте, объясняют, что происходит с геномом зверей при одомашнивании и почему отбор по поведению меняет внешний вид.

Ручных лисят пристраивают в семьи в качестве домашнего питомца в возрасте шести месяцев. К этому времени животным успевают сделать все необходимые прививки.

© РИА Новости / Александр Кряжев

Врожденная любовь к человеку

"Здесь у нас будет вольер для Пломбира. Лисе нужно много места, в квартире ей тесно. Поэтому мы записались в очередь на лисицу только тогда, когда окончательно решили переезжать в частный дом", — рассказывает жительница Новосибирска Татьяна Абрамова, показывая уголок двора, отведенный для девятимесячного белоснежного лиса с черными пятнышками на спине и морде.

Пломбир — лис не простой, а одомашненный. Он вместе с еще несколькими сотнями лисиц — результат грандиозного научного эксперимента, начатого академиком Дмитрием Беляевым в Институте цитологии и генетики СО РАН больше шестидесяти лет назад и продолжающегося до сих пор.

Знаменитый советский генетик мечтал реконструировать путь, который прошел волк в процессе одомашнивания (доместикации). Именно поэтому в качестве объекта для исследований выбор пал на ближайших родственников волка — лисиц. Беляев выдвигал революционную по тем временам идею: невероятное разнообразие морфологических (и не только) признаков, характерное для домашних животных, — следствие отбора на дружелюбное отношение к человеку. В итоге изменилась активность многих генов, в первую очередь связанных с регуляцией нервной системы и гормональной реакцией на стресс.

Домашний лис Пломбир

© Фото : Татьяна Абрамова

Дестабилизирующий отбор

В конце 1950-х годов советские ученые обратили внимание, что серебристо-черные лисицы, выращиваемые в звероводческих хозяйствах, очень по-разному ведут себя с людьми. Чаще всего животные проявляли агрессию, кидались на работников ферм, пытались укусить, но у некоторых особей — таких было не больше десяти процентов — страх и вражда к человеку были очень слабыми. Именно таких лисиц (сто самок и тридцать самцов) выбрали для создания экспериментальной новосибирской популяции.

Беляев вместе со своей ученицей Людмилой Трут тщательно подбирал пары только из самых дружелюбных к человеку особей. В конце концов у потомства появились собачьи повадки, например виляние хвостом, и морфологические черты, характерные для многих домашних животных: белые отметины на лбу, закрученные в кольцо хвосты, "перекус" (удлиненная нижняя челюсть), висячие уши. Происходили и другие изменения — снизился уровень гормонов, отвечающих за реакцию на стресс, удлинился период размножения.

В дикой природе действует естественный отбор. Окрас шерсти обеспечивает хорошую маскировку, уровень гормонов стресса позволяет противостоять угрозам окружающего мира, а потомство рождается, когда для него достаточно пищи и солнечного света.

Но "беляевские лисицы" попали в совершенно иные обстоятельства, где решающим фактором стало доверие к человеку. Именно давление среды вызвало перемены в регуляции генов, ответственных за поведенческие навыки, необходимые для адаптации к новым условиям обитания, считал Дмитрий Беляев. Такие гены, как правило, обладают множественными регуляторными функциями. Этим и объясняется взрыв разнообразия, наблюдаемый у всех одомашненных видов при их сравнении с дикими родственниками. Поэтому отбор, главным вектором которого было изменение поведения, он назвал дестабилизирующим.

"Знаете, что было самым поразительным на том этапе эксперимента? То, с какой скоростью происходили перемены. Уже в шестом поколении были первые единичные щенки, которые не только не боялись людей, но и радовались при виде человека: виляли хвостом и издавали приветственные звуки. В десятом поколении такая "доместикационная элита" составляла 18 процентов, а к двадцатому поколению — 35 процентов. Сегодня, после почти шестидесяти лет, около восьмидесяти процентов лисиц демонстрируют ярко выраженное дружелюбие к человеку. И это достигнуто лишь путем отбора особей и получения от них потомства. По меркам эволюции — чрезвычайно короткий срок", — говорит один из исследователей, занятых сегодня в проекте, старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Анастасия Харламова.

Ручные лисицы, выведенные в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, демонстрируют поведение, характерное для собак — радуются приходу человека, сидят у него на руках, виляют хвостом, любят поглаживания и почесывания.

© РИА Новости / Александр Кряжев

Невероятные совпадения

Эксперимент по одомашниванию лисиц начался в 1959 году. К тому времени уже было известно, что молекула ДНК представляет собой двойную спираль, но о расшифровке геномов живых организмов ученые могли только мечтать. К XXI веку, когда технологии позволили прочесть последовательность ДНК, на лисьей ферме проживало около тысячи одомашненных особей. Кроме того, там создали популяцию агрессивных животных — отбирались и скрещивались между собой самые злобные лисы.

Две контрастных группы позволили приступить к исследованию молекулярно-генетических механизмов поведения. Генетики создали новую популяцию, гибридную между ручными и агрессивными лисицами, и детально проанализировали ее потомство. В описании включили почти сто мелких признаков дружелюбия или агрессивности.

Результат — карта лисьего генома, созданная под руководством Людмилы Трут из ИЦиГ СО РАН и Анны Кукековой, работавшей в то время в Корнельском Университете (США). Ученые сравнили полученные данные с картой генома собаки. Анализ особенностей наследования признаков поведения выявил несколько участков в ДНК лисицы, которые могли быть связаны с искусственным отбором в эксперименте новосибирских генетиков.

Самое поразительное, что один из участков — на 12-й хромосоме лисицы — оказался гомологичным, то есть родственным участку в геноме собаки, также вовлеченному в процесс ее приручения. Это указывает на то, что одомашнивание собаки шло примерно так же, как лисиц, — отбирались наименее агрессивные особи.

Гены дружелюбия

Важный этап в генетике одомашненных лисиц начался в 2018 году, когда международная команда генетиков расшифровала и сравнила между собой геномы "ручных", агрессивных и не подвергавшихся отбору по поведению контрольных лисиц. Ученые идентифицировали 103 участка, наиболее различающиеся между этими группами. Сопоставив эти данные с выполненным ранее анализом наследования поведения экспериментальных лисьих семей, исследователи обнаружили, что 30 из этих 103 участков совпадают. Иными словами, они выявлялись при использовании обоих методов.

Чуть позже более детальный анализ одного из этих участков показал, что в нем содержится всего один ген — SorCS1. Ученые предположили, что изменения в поведении одомашненных животных (а отбор первоначально шел именно по признаку наиболее "ручного" нрава) могут быть связаны с определенным вариантом гена SorCS1. Этот вариант встречается лишь у самых дружелюбных лисиц и регулирует белки, вовлеченные в передачу сигналов между нейронами центральной нервной системы.

По словам Анны Кукековой, этот ген отвечает за вполне конкретное поведение — желание лисицы продолжать общение с человеком, когда тот провел с ней некоторое время и собирается уходить. Поэтому считать именно этот ген ответственным за дружелюбие лисиц неправильно. Поведение прирученных животных контролируется многими участками генома, и у каждого своя зона влияния. Одни определяют, будет ли лиса рада человеку, другие — ее отношение к прикосновениям, поглаживанию.

"Поведение — это очень сложный признак. Мы пока не знаем, сколько генов вовлечено в процесс доместикации, как они взаимодействуют. Мы только-только получили первые данные, подтверждающие, что да, есть определенные участки в геноме, отвечающие за формирование ручного и агрессивного поведения, что эти участки отличаются друг от друга и определенным (сложным) образом взаимодействуют. Поэтому впереди еще очень много работы", — объясняет Анастасия Харламова.

Беляев был прав

"Академик Беляев полагал, что если ведется очень жесткий отбор по определенным признакам, то происходит дестабилизация организма животного, и можно получить животных с совершенно новыми, не известными ранее особенностями. Скорее всего, феномен, который Дмитрий Константинович объяснял с позиций своей концепции, связан с жестким отбором по комбинации нескольких или многих генов, в результате чего возникает их сочетание, крайне редкое у индивидуумов в природе. Также, возможно, мишенями селекции становятся гены с широким спектром действия — например, если это какой-то регуляторный ген, он может влиять как на поведение, так и на морфологию. Мы не думаем, что наблюдаемые нами мутации возникли именно в экспериментальной лисьей популяции; скорее всего, они существовали в популяциях лисиц очень давно, но их частота встречаемости в наших популяциях была увеличена за счет селекции", — пишет в научном журнале "Природа" Анна Кукекова.

Пломбир, живущий в семье Татьяны Абрамовой, — наглядная иллюстрация того, что гены, связанные с ручным поведением и доверием к человеку, влияют и на внешний вид животного. У лиса закругленная морда, пятна на спине и у глаз. Он умеет махать хвостом и очень привязан к хозяйке. Ходит за ней по пятам, запрыгивает на колени, требует себя погладить.
"Лиса — это, конечно, не кошка и не собака. Но по темпераменту они ближе к собакам — очень быстро схватывают команды. Наш лис хорошо ладит с детьми, вообще никакой агрессии по отношению к нам нет. Порой даже забываешь, что это за животное. А потом сидишь на диване и вдруг понимаешь: это же лиса у тебя под боком и ты ей брюшко чешешь. Ощущение непередаваемое", — улыбается Абрамова.

Автор Альфия Еникеева

https://ria.ru/20190527/1554885485.html

(с.) МИА «Россия сегодня»

— Порядок! — Фельдшер бросил в контейнер снятые перчатки. Туда же полетели использованный шприц и салфетка. — Ещё что-нибудь будем делать?

— Нет, — врач на секунду отвлёкся от бумажек. — Дальше участковый пусть работает, — он обернулся к жене больного. — Вызвать участкового?

— Спасибо. К нам онколог завтра прийти должен, так что не стоит.

— Ну, как скажете, — врач опять уткнулся в бумаги.

— А где у вас можно руки ополоснуть? — фельдшер вопросительно посмотрел на женщину.

— На кухню пойдёмте. В ванной ремонт затеяли. Как некстати, — женщина вздохнула. — Сейчас я полотенце дам.

— Недавно болеет? — фельдшер мыл руки.

Женщина стояла рядом, держа полотенце.

— Три месяца. Сразу заболело. До крика. В больницу с панкреатитом отвезли, оперировать начали. А там…

— Понятно. Что онколог-то говорит?

— Говорит, в Германию надо. Ещё одну операцию сделать. У нас тоже можно, но там лучше. Да и здесь тоже недёшево, — женщина протянула полотенце. — Так что как Бог даст. Люди мы не особо состоятельные. Тут ещё дочь замуж собралась. Пришлось свадьбу пока отменить из-за отца. А деньги, что на свадьбу отложили, все потратили уже. Знаете, почём нынче болеть? — в глазах женщины появились слёзы. — А не дай Бог умрёт! Вообще по миру пойдём.

— Догадываюсь, — фельдшер принял полотенце и, вытирая руки, повернулся лицом к женщине.

Внезапно он замер. Выражение его лица изменилось.

— Что-то не так? — Женщина удивлённо посмотрела сначала на фельдшера, а потом обернулась, пытаясь понять, что его так заинтересовало.

— Это… — забыв про деонтологию и этику, фельдшер пальцем указал на стоящий на холодильнике самовар. — Это откуда?

— Мужа. Старый. Говорит, семейная реликвия. От прадеда так и передаётся из поколения к поколению.

С разрешения хозяйки, фельдшер, заядлый искатель древностей и любитель побродить с металлоискателем по полям, бережно снял самовар с холодильника и с придыханием осматривал раритет.

Небольшой самовар поражал своими изящными формами. Угольный, он был сделан из меди и имел на пузе множество оттисков медалей. Двуглавый орёл важно распростёр крылья над замысловатым краником с витиеватым запорным ключом. Ручки самовара были гладкие, сделаны из дорогого дерева и отполированы так, что блестели даже без лака. Конфорка, заглушка, шишки — всё было на месте и в порядке.

— По ходу, даже исправный. Хоть сейчас раскачегаривай. Вот вам и деньги. Знаете, сколько он стоит?

Женщина пожала плечами.

— Никогда даже не интересовалась.

— Ну, так я вам скажу. Приблизительно, конечно, — фельдшер назвал сумму. — Так что здесь и на операцию, и на лечение хватит. И даже останется немного.

— Не разрешит муж.

— Уговаривайте. Жизнь того стоит. Если надумаете, — фельдшер набросал на листке бумаги номер телефона, — позвоните. Эта контора самую достойную цену предложит. Не кинут. Я их давно знаю. Просто скажете, что со скорой порекомендовали. Они поймут.

***

— Алё! Заяц! Ты меня слышишь?

— Слышу, слышу.

Бас собеседника никак не походил на голос мультяшного зайца.

— Ты всё запомнил? Если принесут — не жмотись! Плати по полной. Людям деньги нужны на лечение. А самовар там такой, что ты его потом и продавать не захочешь. Отвечаю! Мечта всей твоей коллекции! Будешь в благодарность меня за него всю жизнь вискарём на халяву поить. А когда лопнешь от переизбытка самодовольства, я самовар себе заберу. На память о тебе.

— А почто сразу себе не заберёшь? Или сначала смерти моей хочешь? — за десять лет собеседник привык к манере давнишнего приятеля поддерживать тон беседы.

— Окстись, юродивый! Откуда у бедного фельдшера такие бабки? Не. Я лучше подожду.

— Ладно, ладно. Пусть звонят. Разберёмся.

***

— Ну, хоть в чём-то тебе повезло! — раскрасневшаяся от вина и танцев подруга присела на стул подле матери невесты. — Глянь, жених какой! И статный, и красивый, и деловой. А уж твоя рядом с ним вся светится! Нет, правда, — подруга налила себе ещё вина. — Я как вспомню, как ты последние полгода жила! Сердце кровью обливалось. Всё думала, как ты без своего жить дальше будешь? А ты молодец. Справилась.

— Справилась... — вздохнув, женщина подставила бокал, куда подруга тут же налила вина. — Думала, свихнусь. Тяжело болел, хоть и недолго. А я что? Работы нет. Денег нет. Даже то, что на свадьбу дочери отложили, и те пришлось на лечение потратить. Ничего не помогло. Так и умер. Потом похороны. Опять траты. И остались мы, как голые в степи. Если б не самовар…

— Самовар? — Подруга заинтересованно вскинула хмельные глаза.

— Да. Там, на холодильнике у нас стоял. Помнишь?

Подруга наморщила лоб, а потом неуверенно закивала головой.

— Дорогой, оказывается, самовар был. Случайно узнала. Пришлось продать. Только это и спасло. И на похороны хватило, и, теперь вот, дочери на свадьбу… Даже осталось немного.

Автор:

Дмитрий

Беляков

История о том, как знаменитый советский генетик Дмитрий Беляев организовал в Сибири эксперимент по доместикации (одомашниванию) лисиц, за полвека облетела весь мир. Первые снимки «беляевских» лисиц и краткие заметки про них начали выходить еще в 1970-е годы. Преданные глаза животных, по-собачьему дружелюбно закрученный хвост, появление пятен (пегость), укороченные лапы, вислоухость, характерная белая отметина («звездочка») на лбу и ряд других внешних признаков резко отличали доместицированных особей от их диких сородичей. Всего несколько поколений искусственного отбора по одному-единственному признаку лояльности к человеку изменили не только внешность и повадки дикого животного, но и целый комплекс других признаков, вплоть до сезона брачного периода.

Эксперимент века

Гипотеза Беляева заключалась в том, что гены, отвечающие за развитие поведения, выполняют в организме особую, регуляторную функцию по отношению ко многим другим генам, и поэтому отбор по таким генам вызывает, вместе с изменением поведения животного, дестабилизацию развития и появление целого комплекса новых признаков, не имеющих отношения к поведению. Именно отбор на усиление дружелюбия к человеку, по мнению Д. К. Беляева, и вызвал изменения практически у всех видов животных, исторически одомашненных человеком. Те же самые изменения были получены и у лисиц в процессе их экспериментальной доместикации, что подтвердило его гипотезу.

— Этот эксперимент рассказывает о том, чего Дарвин не знал об одомашнивании, о побочных эффектах селекции и, что наиболее важно, о схожести процессов естественного и искусственного отбора (а это он отлично понимал), — писал о работах Беляева всемирно известный генетик Ричард Докинз в своей книге «Самое грандиозное шоу на Земле». — Эти «собачьи» признаки являются побочными эффектами. Беляев и его коллеги отбирали животных не по ним, а только по прирученности. Все прочие «собачьи» признаки воспользовались эволюционным покровительством генов прирученности. Это широко известное явление, при котором один ген может вызвать несколько эффектов, на первый взгляд, не связанных между собой. Развитие эмбриона — крайне сложный процесс. Возможно, гены, вызывающие появление висячих ушей и пегой шкуры, сцеплены с генами, ответственными за прирученность как у лис, так и у собак. Прекрасная иллюстрация вещи, очень важной с эволюционной точки зрения. Если мы берем один признак и задаем вопрос, в чем его значение для выживания организма, то этот вопрос неверен: возможно, значим совсем не тот признак, который мы выбрали. Тот, другой, может просто «путешествовать за компанию».

Памятник к столетию Беляева.

Как все новое в науке, беляевские лисы и связанные с ними научные работы получили огромную популярность сначала за рубежом, а уж потом, спустя десятки лет, и в нашей стране. Такова судьба многих новаторов, особенно русских. Например, теория симбиоза была признана на Западе спустя 80 лет после ее появления в России. Причем период переосмысления идей Беляева прошел как-то незаметно. В 1970-е годы советские биологи и генетики их не воспринимали, а в 1990-е на его открытия уже ссылались как на бесспорные истины, которые нужно преподавать в школе.

Нигде в мире никто не пытался осуществить что-либо подобное доместикационному эксперименту Беляева. Преданная ученица и последователь Дмитрия Константиновича — Людмила Николаевна Трут, которая работала под началом Д.К. 27 лет, а после ухода своего учителя уже более 30 лет курирует данные работы, — вместе с американским ученым Ли Дугаткиным недавно опубликовала книгу «Как приручить лису (и сделать из нее собаку)». Два пятитысячных тиража оказались раскуплены в считанные дни, уже печатается третий. Книгу удалось издать точно к 100-летнему юбилею академика Беляева. К сожалению, на ее перевод и выпуск на русском языке найти средства пока не удалось. Зато в новосибирском Академгородке к столетию Д.К. открыли памятник этому величайшему генетику. Скульптура изображает ученого, сидящего на скамейке рядом с лисой, которая дружески протягивает ему лапу.

Памятник академику Дмитрию Беляеву в новосибирском Академгородке в окружении ближайших коллег, детей, внуков и правнуков ученого. Фото: Василий Коваль

15 тысяч лет эволюции за полвека.

Когда Дмитрий Константинович в 1950-е годы впервые выдвинул идею о воспроизведении исторического процесса доместикации дикого животного на примере лисицы, никто из его окружения не счел ее серьезной и реализуемой. Ведь собаку от волка отделяют около 15 тысячелетий эволюции. Попытка сократить этот период на многие порядки выглядела утопической. Сам Д.К. понимал, что при естественном дарвиновском отборе эволюция происходила крайне медленно. Кроме того, на каком-то этапе в этот отбор вмешался древний человек. Между тем для практического звероводства этот эксперимент имел огромное значение. Ведь в отличие от волка, собака размножается несколько раз в году. Заставив лисицу приносить приплод несколько раз в год, можно было значительно улучшить показатели работ на звероводческих фермах.

— Первые скрещивания толерантных к человеку лисиц Д.К. провел еще в начале 1950-х, когда он жил и работал в Эстонии. В 1958 году он привез этих лисиц в новосибирский Академгородок, в котором почти ничего еще не было построено, даже здания самого института. Зато неподалеку находился зверосовхоз «Лесной», где работали опытнейшие сотрудники, которые восприняли идеи Д.К. с большим энтузиазмом. Они выделили несколько помещений и клетки для животных, куда первым делом и перевезли наших эстонских лисиц, а потом мы стали отбирать туда дружелюбных к человеку лис со всех зверосовхозов. Удивительно вели себя потомки эстонских лисиц: они быстро привыкали к работницам и в общем вольере были дружелюбны не только к людям, но и друг к другу, затевали игры с мячом, — пишет в своих воспоминаниях Светлана Аргутинская, жена ученого.

Академик Дмитрий Беляев с доместицированными лисами на звероферме экспериментального хозяйства СОАН СССР. Фото: ИЦиГ СО РАН

Быть рядом с человеком.

— Мы выбрали самую ласковую лисичку из тысячного поголовья и назвали ее Пушинка, поскольку вся она была похожа на комочек пуха, — вспоминает Людмила Трут. — За время нашего совместного проживания Пушинка проявляла много новых качеств. Когда к нам пришел знакомиться новый сторож, она встретила его практически лаем. Ничего подобного лисы-агрессоры и тем более ручные лисы в клетках не производят. Пушинка демонстрировала охранный инстинкт во всей красе. Но самое потрясающее проявление доместикации с ней произошло в ночь, когда она родила лисят. Я немного волновалась, ведь даже домашние собаки после родов могут бросаться на людей, поскольку в это время ими управляет материнский инстинкт.

Комната, в которой находилась Пушинка, и мой кабинет сообщались, дверь между ними была не закрыта. Я не беспокоила ее и была готова к тому, что первое время она ограничит со мной контакт и займется лисятами. Каково же было мое удивление, когда она сразу принесла первого новорожденного голого лисенка и положила на холодный пол прямо к моим ногам! Морозным мартом пол в доме был очень холодный. Я осторожно взяла детеныша, поругала ее и отнесла лисенка к ней в комнату на ее подстилку. Но на всякий случай постелила теплую подстилку и у своих ног, если она опять придет. Пушинка вела себя беспокойно, металась, постоянно убегая от щенков ко мне, и снова возвращалась к ним. Я не могла понять причину ее беспокойства. Ближе к утру она принесла мне уже всех пятерых своих лисят, улеглась вокруг них, успокоилась и начала кормить. Я поняла, что всю ночь в ней боролись две мотивации — оставаться со своими детьми или быть рядом с человеком. И она решила совместить оба решения.

— При всем кажущемся прагматизме и трезвости суждений Д.К. был неисправимый идеалист и романтик, — уверен профессор Павел Бородин. И в науке, и, как сейчас говорят, по жизни. Весь его великий эксперимент с лисицами — ну не романтика ли это была с самого начала? Взяться за то, чтобы воспроизвести эксперимент, который человечество проводило в течение тысячелетий. Кто-то сказал, что великий писатель отличается от обычного тем, что пока обычный размышляет, писать ему короткий рассказ или не писать, да в какой журнал, да напечатают ли, великий садится за стол и пишет «Войну и мир». Вот так и Д.К., взял и начал эксперимент. И до сих пор он продолжается и еще долго продолжаться будет и приносить плоды.

Полная версия статьи здесь https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433782/T...