在开始今天的故事之前,先问大家一个问题,你们知道世界上一共有多少个品种的狗吗?答案可能超乎你的想象,被认证的狗品种一共有354个。世界犬业联盟(The Federation Cynologique Internationale, FCI)制定了品种犬的表型标准,并认证了354个犬的品种(2021年6月4日更新)。
狗各种品种间的体型差异可以说是天差地别,举个简单的例子,世界上最高的犬是一头大丹犬,站立高度可达2.3米,而最小的犬是一只吉娃娃,身长不过15厘米,两者之间差了整整一个量级。如果以不同犬种的骨骼大小和体重作为标准进行衡量,那犬种之间在体型上的差异还会更大。
看到这,大家有没有好奇过:都是一个物种,狗的体型为啥会差这么多呢?
可能有的朋友会想,体型相差这么大,这些狗的祖先可能不是同一个物种吧,不然怎么解释这种奇特的现象呢?恭喜大家,和著名生物学家达尔文想到一起去了。达尔文认为从地理和其他因素推断,家犬很有可能起源于多种犬科野生物种。不过,这次达尔文的推断大概是错的,虽然体型变异范围很大,但家犬并非起源于多个物种,狗的祖先只有一个,那就是狼。
上世纪70年代以来,随着分子生物学的迅速发展,科学家们找到了一种理想的工具——线粒体DNA来解密家犬的起源假说。时间来到1997年,美国加利福尼亚大学罗伯特·韦恩教授团队在著名期刊《科学》上发表研究论文,揭示了狼才是狗唯一祖先。
为了搞清楚不同犬种体型差异的原因,科学家们展开了相关的工作,他们选择了葡萄牙水犬作为切入点进行研究。
2005年,一项发表在著名期刊《基因组研究》上的研究发现葡萄牙水犬15号染色体上的一个15Mb的区域中有两个数量性状位点可能与其体型大小密切相关。
2007年,科学家们从葡萄牙水犬的研究结果出发,将研究的对象扩展到143个犬种,3241头犬,对上述那段15号染色体的15Mb的区域进行测序,通过一系列地分析最终确定了胰岛素样生长因子1基因(insulin-like growth factor 1, IGF1)是影响不同犬种体型的关键基因,其控制了大约15%的犬品种体型差异。
2022年,科学家们进一步探究了IGF1基因功能突变的机制和来源,他们通过分析13个犬科物种(涵盖了古代的犬科动物、现代品种犬和野生犬科动物)的1431个基因组数据,发现IGF1上的一个核苷酸突变与狗的体型大小存在联系。
聊完了影响狗体型的关键因素,咱们再学习一个和狗体型有关的小知识:体型和狗的寿命存在一定的联系,体型小的犬寿命更长。这可不是笔者胡编乱造,2013年4月德国哥廷根大学的研究团队对74个品种、56000只犬的死亡年龄数据进行分析,结果表明,体重每增加2公斤,犬的寿命就会缩短一个月。但目前关于小型犬为什么比大型犬寿命更长的原因和机制还没有一个定论。