Эксперименты, связанные с доместикацией животных, проводятся в Институте цитологии и генетики СО РАН не менее сорока лет. Мировую известность Институту, как мы знаем, принесла работа академика Дмитрия Беляева по одомашниванию серебристо-черных лисиц. Однако объектом исследований стали здесь не только лисицы, но также крысы-пасюки и американские норки. Благодаря этой многолетней и во многом уникальной работе была убедительно подтверждена выдвинутая Дмитрием Беляевым идея о том, что основой доместикации, предпринятой древним человеком, стал бессознательный отбор неагрессивных животных.

Выступая на прошедшей Международной Конференции, посвященной столетнему юбилею Дмитрия Беляева, главный научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Нина Попова поделилась с коллегами важными результатами, полученными в ходе экспериментов. Речь шла, прежде всего, о скрытых механизмах доместикации, влияющих на перестройку поведения животных. Говоря по-простому, исследования показали, что у одомашненного животного мозги работают немножечко не так, как это происходит у его дикого агрессивного сородича. Соответственно, эти различия мы можем наблюдать не только внешне, но и на молекулярном уровне.

Нина Попова подчеркнула, что отсутствие агрессивности по отношению к человеку является самым основным, самым характерным, "обязательным" признаком доместикации. Это именно то, ЧТО отличает домашних животных от диких.

"Данная идея, - заметила она, - была изложена Дмитрием Константиновичем Беляевым. Им была создана и соответствующая гипотеза, что в незапамятные времена человек бессознательно вел отбор по этому признаку". Практика убедительно подтвердила эту догадку.

Нина Попова напомнила, что отбор на низкую агрессивность привел к появлению совершенно неагрессивных особей не только у лисиц, но и у крыс-пасюков - со всеми признаками доместикации. По ее словам, эти крысы-пасюки мало того, что стали неагрессивны, они проявляют явно дружелюбное поведение по отношению к человеку. Еще одним любопытным признаком доместикации, по замечанию ученого, стало появление на груди животного белых пятен. Их появление считается коррелятивным признаком при доместикации практически всех животных. Соответственно, этот признак появился и у крыс-пасюков, хотя в природе такой расцветки никто не встречал.

Главный вопрос, на который попытались ответить наши ученые: что происходит с этими животными, почему они так резко отличаются от своих диких сородичей? "Нужно понимать, - заметила Нина Попова, - что генов, которые непосредственно регулируют поведение, не существует. Бесполезно искать ген того или иного поведения. Искать нужно ген, регулирующий регуляторы поведения. А регулятором поведения выступает мозг. Любое изменение поведения связано с изменением функциональной активности и работы тех или иных нейротрансмиттеров мозга".

Проведенные в лаборатории исследования как раз и показали, что доместикация животных связана с изменением нейромедиаторов мозга. Причем, это было показано впервые. Согласно полученным данным, в перестройке поведения при селекции животных на низкую агрессивность участвует серотониновая система мозга. Иными словами, агрессивные и неагрессивные животные различаются по уровню серотонина в мозге, по активности основных ферментов метаболизма серотонина и по экспрессии серотониновых рецепторов. Почему именно серотонин привлек такое внимание ученых? Нина Попова разъясняет так: "Серотонин привлекает внимание по многим причинам, но в данном случае мы выделяем две главные причины. Первое, серотонин - это самый древний из известных нам медиаторов, который начинает работать - в том числе и в онтогенезе - до появления нервной системы. Вначале он работает как нейрогормон, а потом - как нейротрансмиттер. И он играет очень большую роль во время пренатального развития, влияя, в том числе, и на нейрогенез. И второй момент. Когда мы - более сорока лет назад - начинали свои исследования, были буквально единичные работы, где отмечалось, что серотонин понижает агрессивность. И в течение последних лет появилось огромное количество данных, которые подтверждают такую регуляцию агрессивного поведения практически у всех животных. В том числе это относится и к человеку".

Повышенное содержание серотонина было обнаружено как у доместицированных лисиц, так и у доместицированных крыс-пасюков. Правда, по словам Нины Поповой, изменения были обнаружены не сразу - примерно к одиннадцатому поколению.

Точнее, изменения накапливались от поколения к поколению, пока картина не предстала со всей отчетливостью. Принципиально важно здесь именно то, что одинаковый характер изменений был выявлен у животных разных видов. Причем, важна сама "механика" указанных изменений. То есть речь идет не о случайности, а о четко согласованном, упорядоченном процессе, происходящем на молекулярном уровне. По мнению Нины Поповой, это достаточно редкий случай, когда получают сходную направленность результатов. И если учесть совпадение данных для лисиц и для крыс-пасюков, то можно с уверенностью сказать, что серотонин, действительно, участвует в процессе доместикации. "Аналогия здесь получена полная", - уточняет Нина Попова. Поэтому, считает ученый, нет никакого сомнения в том, что серотонин ингибирует агрессивность, участвует в регуляции агрессивного поведения.

Необходимо отметить, что серотонин - необычайно полифункционален. Считается, что он регулирует значительно большее число разных видов поведения, чем какой-либо другой нейромедиатор. И в данном исследовании на себя обращают внимание регуляции тех признаков, которые совершенно отчетливо меняются при селекции. В частности, было выявлено, что реакция на стресс у агрессивных животных гораздо выше, чем у неагрессивных. То есть изменение метаболизма серотонина ведет не только к изменению агрессивности, но и к изменению других признаков и систем. И как раз наличие серотонина как главного, общего регулятора объясняет появление сходных коррелятивных признаков у разных видов животных, отбираемых на низкую агрессивность.

Обнаружение такого регулятора является значительным шагом наших ученых на пути к разгадке тайны доместикации. И принципиально здесь то, что немалая часть важных научных результатов была впервые получена именно в нашей стране, конкретно - в ИЦиГ СО РАН.

Олег Носков

Источники

"Гормон счастья" и доместикация
Академгородок (academcity.org), 15/08/2017

Похожие новости

  • 31/03/2017

    Академик Николай Колчанов рассказал о развитии Селекционного центра

    30 марта на территории новосибирского Академпарка прошло очередное заседание членов Совета «Сибирской биотехнологической инициативы» (СБИ). СБИ – это программа, объединяющая объекты инновационной инфраструктуры и органы власти Сибирского федерального округа, в целях развития биотехнологий, медицины и фармацевтики.
    542
  • 13/04/2016

    В ИЦИГ СО РАН создают базу данных для обработки научной информации

    ​В Федеральном исследовательском центре «Институт цитологии и генетики СО РАН» разрабатывают универсальную систему для поддержки селекционно-генетических экспериментов, пока что тестируя ее на проектах, связанных с изучением пшеницы.
    959
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    478
  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    718
  • 14/11/2017

    Юбилей академика Михаила Ивановича Воеводы

    ​Михаил Иванович Воевода родился 14 ноября 1957 года в Новосибирске. После окончания в 1982 году Новосибирского Государственного Медицинского Университета обучался в клинической ординатуре по специальности «внутренние болезни».
    90
  • 14/11/2016

    Академику Владимиру Солошенко исполнилось 70 лет

    ​Солошенко Владимир Андреевич Солошенко родился 12 ноября 1946 году в г. Черепаново Новосибирской области. Окончил Новосибирский сельскохозяйственный институт в 1970 году по специальности зоотехния. В 1970-1972 г.
    717
  • 19/09/2016

    Михаил Федорук: наше сотрудничество с Таиландом развивается с хорошей динамикой

    ​Исследовательский центр продовольственной безопасности (НГУ) и Школа биоресурсов и технологий Технологического университета им. Короля Монгкута Тонбури (Таиланд) уже осуществляют ряд совместных проектов.
    931
  • 27/08/2016

    Десятая Международная конференция «Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology», BGRS\SB-2016

    С 29 августа по 2 сентября 2016 года Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН, Новосибирск, Россия) проводит юбилейную 10-ую Международную мультиконференцию по биоинформатике регуляции и структуры геномов и системной биологии (Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\ Systems Biology — BGRS\SB-2016).
    1694
  • 09/11/2017

    Научная молодежь: разработки, амбиции, планы

    ​В ТАСС (Новосибирск) накануне Всемирного дня науки состоится круглый стол, посвященный открытиям молодых ученых, их участию в крупных научных проектах. Молодые представители СО РАН - Института горного дела, Института химической биологии и фундаментальной медицины, Института цитологии и генетики, а также действующие и новые резиденты Академпарка, расскажут о ряде проектов, над которыми ведется работа в этом году.
    116
  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    87