Кто и где первым приручил собаку?
Материалы публикуются в рамках информационного сотрудничества «В Томске» и газеты ТГУ «Проект Alma Mater»
Вместе с экспертом международной группы Ярославом Кузьминым разбираемся, что известно о прародине собак и как ученые раскрывают загадки истории и палеонтологии.
В лучших мировых журналах, таких как Nature и Science, в разных статьях в качестве прародины собак называют разные страны и даже континенты. Так где и когда на самом деле древние люди могли впервые приучить волков?
Неясно. Одни ученые определяют возраст этого события как 40 тысяч лет назад, другие — как всего 15 тысяч лет назад. На статус места «рождения» собак претендует множество стран и регионов — современные Китай, Индия, Ближний Восток, Европа, Африка. В качестве доказательства своей правоты исследователи приводят результаты изучения ДНК современных собак, но однозначно определить место их появления пока никому не удалось.
Причина, видимо, кроется в том, что исследования проводятся преимущественно на живущих сегодня животных. В ДНК беспородных дворняжек ученые ищут следы генетических предков, то есть волков, и, основываясь на этих данных, строят выводы о том, как происходил процесс одомашнивания. Нет единства в подходах, другими словами, — нет нужной чистоты эксперимента.
Другие ученые решили исследовать останки древних представителей псовых. Это гораздо сложнее, поскольку таких находок мало.
Что это за ученые и чем они знамениты?
Для поиска ответа на вопрос о происхождении собак три года назад британские ученые из университетов Оксфорда и Ливерпуля создали международную группу, в которую вошли представители из разных стран мира. Идеологи проекта — Грегер Ларсон (Университет Оксфорда) и Кейт Добни (Университет Ливерпуля).
Несколько лет назад они расшифровали процесс одомашнивания кабанов. Установлено, что самое первое превращение этих диких животных в свиней произошло около 8,5 тысячи лет назад в Анатолии (современная Турция), после чего они распространились по всему Ближнему Востоку. Второй независимый очаг появления свиней был установлен в Китае, но он датируется более поздним временем, около 6-7 тысяч лет назад.
После завершения этого исследования основные участники проекта по доместикации кабана перешли на исследование появления собак. Ларсон и Добни собрали коллектив, в который вошли палеонтологи, археологи, антропологи, молекулярные биологи и генетики из разных стран — от Великобритании до США и Японии.
Сейчас в междисциплинарных исследованиях задействовано около 30 специалистов. Проект называется «Расшифровка одомашнивания собаки на основе совместного анализа древней ДНК и геометрического морфометрического подхода». Проект финансирует Британский Национальный совет по изучению окружающей среды (National Environmental Research Council, NERC).
С каким материалом работают ученые, и какие инструменты они используют для реконструкции прошлого?
Ученые работают с костными остатками древних волков и собак. Это редкие находки, которые хранятся в научных центрах и музеях разных стран. Собирали их по всему миру — от Китая до Британских островов. В распоряжении исследователей сейчас находится более 8 тысяч образцов, из них 4 тысячи нижних челюстей, 3,5 тысячи коренных зубов и 670 почти полных черепов.
Для их изучения пользуются самые разные методы: радиоуглеродное датирование, молекулярно-генетический анализ, а также традиционные методы морфологии (изучение размера и формы), основанные на промерах черепов, зубов и челюстей.
Основной традиционный рабочий прием, используемый в проекте, — документация челюстей и зубов в двух измерениях, а черепов — в трехмерном изображении. Для этого используется специально разработанный прибор, с его помощью делается примерно 250 снимков со всех сторон. В процессе компьютерной обработки формируется трехмерный образ черепа, на котором затем можно проводить любые измерения формы и размеров.
Следующий шаг — отбор от тех же образцов проб на выделение ДНК. Комбинация данных по морфологии (форме) и древней ДНК должна дать принципиально новые результаты.
А в чем заключается главная сложность исследования?
В том, что по морфологическим признакам древние волки и собаки очень похожи. Есть основания предполагать, что прямым предком первой собаки были не современные серые волки, а древние (старше 15-20 тысяч) представители псовых, которые могли существенно отличаться по размерам и форме от волков сегодняшних. Они очень плохо изучены с точки зрения морфологии и ДНК. Поэтому ученому бывает сложно понять, чьи кости перед ним: волка или уже собаки.
Есть экземпляры, которые представляют собой переходную стадию эволюции. К примеру, среди находок сибирского палеонтолога Николая Оводова, сделанных в 1980-х годах на Алтае (пещера Разбойничья), есть пять черепов волков и один череп собакоподобного существа. Радиоуглеродное датирование, проведенное в лабораториях университетов Оксфорда, Аризоны и Гронингена, показало, что возраст этих остатков 33 тысячи лет. Не исключено, что уже тогда люди предпринимали попытки по приручению волка, и как раз это древнее существо, найденное в Горном Алтае, было одной из первых в мире собак.
Так насколько ученым удалось приблизиться к разгадке вопроса о происхождении первых собак? Что исследователи делают сейчас?
Ученые получили промежуточные результаты, которые указывают на вероятность двукратной модели одомашнивания волка. Другими словами, данные процессы происходили в двух разных частях Евразии независимо друг от друга. Если бы очаг доместикации был единственным, мы имели бы такое географическое распределение древнейших собак, в котором прослеживается «ядро» (наиболее старые находки) и «периферия» (более молодые местонахождения). Но по всем имеющимся данным такого явления не наблюдается.
Для проверки гипотезы двукратного одомашнивания волка необходимы дополнительные исследования ДНК древнейших собак (эпохи мезолита, 7-13 тысяч лет назад) и плейстоценовых (древнее 13 тысяч лет) волков Евразии. Это одно из приоритетных направлений исследований, обозначенных на рабочей встрече международной группы, прошедшей в 2016 году в Университете Ливерпуля. Наряду с этим было принято решение о проверке версии о «палеолетических» собаках (старше 15 тысяч лет) и получение данных о доисторических собаках Британских островов от мезолита до Средневековья.
Сейчас в распоряжении исследователей появились уникальные образцы, которыми ранее никто не располагал. Возможно, уже в конце этого года ученые получат достоверные ответы на вопросы где, когда и как появились первые собаки на Земле.
