人们常说什么样的人养什么样的狗，也造成我们对不同犬种的一些刻板印象，例如巴哥犬很调皮、边境牧羊犬很忠实、拉不拉多犬友善但又害羞等，狗狗都有独特且多样的行为特征。
犬类种群结构复杂，使犬类行为的因果识别位点相当具有挑战
美国国家卫生研究院（National Institute of Health, NIH）研究人员借由分析200多种狗的 DNA 样本，以及对近 5 万名宠物主人的进行问卷调查，找出了许多与特定狗品种的行为相关的基因，相关论文刊登于《 Cell 》。
NIH 的“狗基因组计划( The NHGRI Dog Genome Project )”创始人、论文通讯作者 Elaine Ostrander 博士说：“我们需要狗来放牧、看守、狩猎，我们的生存密切依赖这些动物，所以，人类做过的最大、最成功的基因实验是创造了 350 个狗品种。”该论文的第一作者 Emily Dutrow 博士则表示：“识别狗行为背后的基因一直具有挑战性，因为犬类种群动态的内在复杂性，表现为对审美和形态性状不同程度的选择压力。其中一些可能与行为特征有关，所以要确定犬类行为的遗传学相当复杂。”也就是说，尽管犬类典型行为特征具有遗传性，但由于犬类种群结构的复杂性，因果位点的识别相当具有挑战。
犬类血统应对于擅长执行的任务特性，解答了品种之间的关系
家犬的选择性育种产生了多种多样的品种，通常针对执行专门任务进行了优化。为了找到使狗擅长特定任务的行为倾向的遗传驱动因素，研究人员收集了4000多只纯种、混种、半野生以及野生的犬科动物的全基因组数据。通过应用最初用于研究单个细胞而不是整个生物体的计算工具，研究团队仅根据 DNA 数据，就在数百个狗的品种中确定了 10 个主要遗传谱系，借由高维度资料分析 ( high-dimensional data analysis ) 揭示犬类血统，解答了品种之间的关系。
研究人员发现，每个血统都对应历史上用于执行嗅探、狩猎、放牧等任务的特定狗品种。这表明在适合执行类似任务的犬种中，共同的基因组导致了这些行为。为了解这些行为的本质，研究人员求助于宠物主人，他们向纯种狗的主人发送 4.6 万份行为评估调查问卷，研究人员分辨出了这 10 种狗谱系中的独特行为倾向。例如，与猎物相关行为的增加与梗系血统有关，梗系包含了历史上用于捕获和杀死猎物的狗品种。
经过 30 年的牧羊犬遗传学研究，终于解开牧羊犬放牧谜团
“在建立了与主要犬类谱系相关的显著行为倾向后，我们通过对DNA样本进行全基因组关联研究，确定了这些行为的遗传驱动因素。我们的研究对牧羊犬特别感兴趣，牠们表现出最容易定义的繁殖典型行为之一，特征是本能的放牧驱动加上独特的运动模式，也就是以复杂的方式让畜群移动。” Dutrow 博士表示。
研究人员找到了与牧羊犬大脑连接有关的特定基因。他们发现，与轴突( axon )导向（一种塑造大脑回路的过程）有关基因附近的变异似乎高度丰富。他们还发现，对大脑中与社会认知和习得恐惧反应有关区域的重要基因，也出现了富集 ( enrichment ) 。 Ostrander 博士则说：“当受到某种输入或刺激时，在大脑不同部位产生反应的程度决定了我们的行为。但若大脑内部和区域之间的神经没有以特定的方式交流，那么行为就不会发生，这就是轴突导向基因发挥作用的地方。”在确定谱系相关基因会聚在神经发育共表达网络后，进一步确定牧羊犬相关的富集以实现相互关联的轴突引导功能。
与牧羊犬相关的基因变异通常位于与 ephrin 讯号传导有关的基因附近。 Ephrin 讯号传导是一种轴突引导过程，与大脑发育有关，也与包括人类在内的其他物种的行为有关。例如，与牧羊犬相关的基因 EPHA5 也与人类的注意力缺陷过动症（Attention-Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD）和其他哺乳动物的焦虑样行为有关。这些发现可以帮助我们理解牧羊犬在被赋予任务时，的高度的专注与能量需求。这项工作为犬类多样化提供了一个支架，将家犬定位为一个无与伦比的系统，用于揭示行为多样性的遗传起源。
参考资料：
1. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01379-4
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