人类和猫已经共同生活了至少9000年,但是对于你的宠物如何从野外奔波的野猫(Felis silvestris),变成霸占你电脑键盘的家猫(Felis silvestris catus),人们却还所知甚少。现在,研究者对家猫、野猫以及另外几种哺乳动物的基因组进行了比对。
结果发现,和野猫相比,家猫基因中与记忆、恐惧调节、刺激-奖励学习有关的基因出现了改变;另外,家猫基因中和脂类代谢有关的基因也出现了变异。研究论文于11月11日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。
家猫是一种常见的宠物,而考古证据显示,在约9500年前的塞浦路斯和约5000年前的中国中部,人类就已经开始和这些可爱的喵星人生活在一起了。以往的研究多关注于家猫品种间的差异、家猫的系统发育起源以及家猫与野猫之间的基因渗入程度。然而,对于驯化过程如何改变现代家猫的遗传特征,以及家猫与其它家养动物的不同之处,人们所知甚少。因此,研究者通过对猫基因组的分析和比较,来寻找驯化过程留下的分子足迹。
一些野猫(F. silvestris)约于1万年前在中东被驯养,这些野猫成为家猫的祖先。首先,研究者对一只阿比西尼亚猫的全基因组进行了测序,找出其中的功能基因。然后又将这些基因与虎、狗、牛和人类中的类似基因相比较,确定了食肉动物、猫科动物以及家猫中受到正向选择的基因。实验结果还显示,猫与脂类代谢相关的基因也发生了改变。
与大多数食肉动物不同,猫是专性肉食动物,这导致它们无法合成某些必须氨基酸,因此它们可能演化出了不同的脂类代谢途径。
为了了解是哪些基因让猫如此独特性,研究者又通过演化树的分析,找出了家猫中演化速度最快的基因,其中就包括两个化学感应基因家族,分别控制嗅觉受体(Or)和信息素受体(V1r)基因的表达。结果发现猫的Or基因比狗少,而V1r基因则比狗多。为了防止单一品种家猫的基因组中存在品种形成时产生的遗传漂变从而对实验造成影响,研究者综合了分析其它6个家猫品种基因。
通过进一步对比家猫和2种野猫(欧洲野猫和非洲野猫)的基因组,研究者发现与野猫相比,家猫有关记忆形成、恐惧调节和刺激-奖励学习相关的基因发生了改变,尤其是其中与食物奖励相关的基因。研究者通过对猫的基因组分析,确定了与猫独特的生理和感觉特征相符的遗传标签。研究者认为,在与人相处的过程中,猫适应了从人类那获得食物奖励,而越温顺的猫越有可能获得食物,因此这可能是猫驯化初期,改变其基因组的主要动力。