人們常說什麼樣的人養什麼樣的狗，也造成我們對不同犬種的一些刻板印象，例如巴哥犬很調皮、邊境牧羊犬很忠實、拉不拉多犬友善但又害羞等，狗狗都有獨特且多樣的行為特徵。
犬類種群結構複雜，使犬類行為的因果識別位點相當具有挑戰
美國國家衛生研究院（National Institute of Health, NIH）研究人員藉由分析200多種狗的 DNA 樣本，以及對近 5 萬名寵物主人的進行問卷調查，找出了許多與特定狗品種的行為相關的基因，相關論文刊登於《 Cell 》。
NIH 的「狗基因組計劃( The NHGRI Dog Genome Project )」創始人、論文通訊作者 Elaine Ostrander 博士說：「我們需要狗來放牧、看守、狩獵，我們的生存密切依賴這些動物，所以，人類做過的最大、最成功的基因實驗是創造了 350 個狗品種。」該論文的第一作者 Emily Dutrow 博士則表示：「識別狗行為背後的基因一直具有挑戰性，因為犬類種群動態的內在複雜性，表現為對審美和形態性狀不同程度的選擇壓力。其中一些可能與行為特徵有關，所以要確定犬類行為的遺傳學相當複雜。」也就是說，儘管犬類典型行為特徵具有遺傳性，但由於犬類種群結構的複雜性，因果位點的識別相當具有挑戰。
犬類血統應對於擅長執行的任務特性，解答了品種之間的關係
家犬的選擇性育種產生了多種多樣的品種，通常針對執行專門任務進行了優化。為了找到使狗擅長特定任務的行為傾向的遺傳驅動因素，研究人員收集了4000多隻純種、混種、半野生以及野生的犬科動物的全基因組數據。通過應用最初用於研究單個細胞而不是整個生物體的計算工具，研究團隊僅根據 DNA 數據，就在數百個狗的品種中確定了 10 個主要遺傳譜系，藉由高維度資料分析 ( high-dimensional data analysis ) 揭示犬類血統，解答了品種之間的關係。
研究人員發現，每個血統都對應歷史上用於執行嗅探、狩獵、放牧等任務的特定狗品種。這表明在適合執行類似任務的犬種中，共同的基因組導致了這些行為。為了解這些行為的本質，研究人員求助於寵物主人，他們向純種狗的主人發送 4.6 萬份行為評估調查問卷，研究人員分辨出了這 10 種狗譜系中的獨特行為傾向。例如，與獵物相關行為的增加與梗系血統有關，梗系包含了歷史上用於捕獲和殺死獵物的狗品種。
經過 30 年的牧羊犬遺傳學研究，終於解開牧羊犬放牧謎團
「在建立了與主要犬類譜系相關的顯著行為傾向後，我們通過對DNA樣本進行全基因組關聯研究，確定了這些行為的遺傳驅動因素。我們的研究對牧羊犬特別感興趣，牠們表現出最容易定義的繁殖典型行為之一，特徵是本能的放牧驅動加上獨特的運動模式，也就是以複雜的方式讓畜群移動。」 Dutrow 博士表示。
研究人員找到了與牧羊犬大腦連接有關的特定基因。他們發現，與軸突( axon )導向（一種塑造大腦迴路的過程）有關基因附近的變異似乎高度豐富。他們還發現，對大腦中與社會認知和習得恐懼反應有關區域的重要基因，也出現了富集 ( enrichment ) 。 Ostrander 博士則說：「當受到某種輸入或刺激時，在大腦不同部位產生反應的程度決定了我們的行為。但若大腦內部和區域之間的神經沒有以特定的方式交流，那麼行為就不會發生，這就是軸突導向基因發揮作用的地方。」在確定譜系相關基因會聚在神經發育共表達網絡後，進一步確定牧羊犬相關的富集以實現相互關聯的軸突引導功能。
與牧羊犬相關的基因變異通常位於與 ephrin 訊號傳導有關的基因附近。 Ephrin 訊號傳導是一種軸突引導過程，與大腦發育有關，也與包括人類在內的其他物種的行為有關。例如，與牧羊犬相關的基因 EPHA5 也與人類的注意力缺陷過動症（Attention-Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD）和其他哺乳動物的焦慮樣行為有關。這些發現可以幫助我們理解牧羊犬在被賦予任務時，的高度的專注與能量需求。這項工作為犬類多樣化提供了一個支架，將家犬定位為一個無與倫比的系統，用於揭示行為多樣性的遺傳起源。
參考資料：
1. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01379-4
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