Как возможно пробежать сто метров за десять секунд, но марафон — за два часа? Не сможет ли бегун на длинные дистанции выиграть короткий спринт? Что же делает кого-то быстрым реагирующим, а другого медленным и размышляющим? Почему боксер может наносить 700–900 ударов в минуту, а пауэрлифтер поднимает вес, который нас сожмет как пустяк?
Если прочитаете до конца, то узнаете ответы на поставленные вопросы: породы домашних животных, как и человеческие, определяются генами. Точнее, модификациями этих генов, которые представляют собой полезные мутации.
До открытия генетики люди веками совершенствовали охотничьих собак путем селекции, подбирая представителей с заданными качествами для конкретных видов охоты. Благодаря строгому отбору породам присущи такие достоинства как исключительная скорость, спортивная выносливость, о keen sense of smell, быстрая реакция, а также крепкие мышцы и мощный прикус.
В начале 21 века удалось расшифровать геном собаки, что открыло множество интересных сведений. Из-за селекции поведение собак сильно различается, что привело к возникновению узкой специализации. Например, сформировалась группа охотничьих подружейных собак, включающая породы, помогающие охотникам: наводящими на птиц, выслеживающими их и запугивая. Эти породы отличаются универсальной активностью и спортивностью.
В противоположном углу располагается стая терьеров преимущественно мелких пород, известная своей агрессивностью и неуемной энергией. Исторически их предназначением было выслеживание и уничтожение вредителей как на сельскохозяйственных полях, так и в городских районах.
Исследование 2018 года сравнило две группы собак: «охотничьи» породы и обычных дворняг. Установлено, что у «охотничьих» пород благодаря отбору сформировались выдающиеся спортивные способности, такие как скорость бега, а также умственные качества, проявляющиеся в ловкости на охоте и в соревнованиях аджилити. Породам собак для охоты присущи активность, внимательность и физическая выносливость – характеристики, необходимые для выполнения сложных задач по стандартам породы. Собаки-компаньоны и терьеры подвергались уникальному селективному давлению, чтобы приобрести желаемые черты внешнего вида и поведения, в отличие от дворняг.
Собаки-подружейные давно помогают охотникам: их выбирают за умение находить и преследовать добычу на больших расстояниях и в разных местах. Эти четвероногие выносливы, хорошо переносят частое сокращение сердца (в юном возрасте), имеют мощный кровоток для эффективной доставки кислорода и быстро соображают, принимая решения на охоте непосредственно в процессе. Это показывает силу поведенческого отбора: физиология изменяется под давлением, формируя породы с исключительными способностями.
До 2018 года было выявлено несколько генов, ответственных за отличия между породами собак. Основной упор в исследованиях делался на физические характеристики, такие как размер и форма тела, длина конечностей, строение черепа и окрас шерсти.
В 2018 году исследователи проанализировали гены подружейных пород и терьеров. В результате было установлено более двенадцати генов, влияющих на работу сердечно-сосудистой системы, мышц и нейронов. Эти генетические особенности могут быть использованы при разведении для формирования пород или групп пород с определенными задачами. Полученные данные актуальны и для людей, так как демонстрируют, как небольшое число генов может способствовать развитию выдающихся спортивных способностей.
Были отобраны 127 собак:
В список пород, признанных подружейными, входят: бриттани, Кламбер, американский кокер спаниель, английский кокер спаниель и английский спрингер.
Среди сеттеров представлены: английский сеттер, Гордон сеттер и ирландский сеттер.
Также в списке присутствуют английский пойнтер и немецкий курцхаар.
Среди терьеров представлены следующие породы: эрдельтерьеры, бордер-колли, ирландские терьеры, джек-рассел-терьеры, керри-блю-терьеры, шотландские терьеры, мягкошерстные пшеничные терьеры, вест-хайленд-уайт-терьеры и йоркширские терьеры.
Семьдесят девять бездомных собак, получающих пристанище вне зависимости от особенностей внешности, родом из ближневосточных стран, Южной Америки, Азии и Африки.
Исследования показали, что породы служебных собак и терьеров не имеют генетической родственной связи с дворнягами.
Исследования показали связь между геном ROBO1, ассоциированным с интеллектуальными способностями, и успешностью в собачьих спортивных дисциплинах, таких как аджилити. Породам собак, близким к подружейным, этот ген встречается чаще всего.
Исследователи изучили врожденные спортивные способности у 92 особей породы уиппет, которая ранее была связана с геном MSTN и его мутациями. Известно, что подобные мутации усиливают мышечную массу у людей, собак и грызунов. Генетически гомозиготное состояние этого гена не смертельно, но приводит к росту мускулистой массы у псов (так называемых «собак-качков»), которых обычно исключают из племенных групп по причине несоответствия стандартам породы и возникновения проблем со здоровьем.
Терьеры известны своей агрессией. В исследовании были проанализированы гены SHANK2 и OXR1, связанные с гиперактивностью и паникой. Кроме того, был найден ген, подавляющий агрессивное поведение. Этот ген демонстрирует признаки искусственного отбора у терьеров, разводимых в последнее время как компаньонские собаки.
Многие породы собак, используемые для охоты на зверьью, предрасположены к врождённой глухоте. В гене CDH23 у этих пород обнаружены сильные следы отбора. У людей мутации в этом гене приводят к нарушениям слуха и зрения. Ген CDH23 располагается в области, связанной с синдромом Ашера I типа, который характеризуется потерей периферического зрения и слуха, а также задержкой речи из-за нейросенсорной тугоухости. Мутация этого гена может ускорить возрастную потерю слуха у этих собак после воздействия сильных шумов, например выстрелов.
Результаты исследования показали, что так называемые «охотничьи» гены – следствие длительного, минимум триста лет, отбора, повлиявшего на физиологию собак этих пород.
Наследственность выносливости у людей колеблется от 20 до 70%, а у скаковых лошадей – от 17 до 40%. В случае с собаками эта информация раньше была недоступна, но предварительные данные указывают на то, что наследственная составляющая может достигать 30%.
Быстроходность обусловлена большим количеством быстро сокращающихся мышечных волокон, которые быстро устают, в то время как выносливость связана с медленными и прочными мышечными волокнами. Исследование генома аляскинских ездовых собак смешанной породы подтвердило это: у них значительный генный вклад пойнтера — породы, специализирующейся на коротких дистанциях, — и аляскинского маламута — собаки, предназначенной для длинных заездов.
Судя по всему, породы, выведенные специально для состязаний, удивительно быстро добились успехов в плане генетической адаптации. Продолжающееся стремление к совершенствованию с помощью отбора может привести к еще большему усовершенствованию генома чемпионов. Тот факт, что их генетический состав постоянно меняется и развивается, без сомнения, даст нам новые знания о связи между генетикой и достижениями в спорте.
