狐狸竟可像家犬一样? 驯化基因大解密!

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雅歌书提到“要给我们擒拿狐狸,就是毁坏葡萄园的小狐狸,因为我们的葡萄正在开花”,因此,狐狸给人的印象,就是狡猾、破坏。但大家能想像吗?狐狸也能像狗狗一样,成为人类最忠心的朋友,当你回家时,像小狗一样扑向你,摇著尾巴,不时用迷濛且深情的双眼看着你,伸出舌头舔着你的脸。

狐狸驯服的起源

早在 1959 年,时任苏联科学家开始进行一项大胆的俄罗斯农场-狐狸实验,想要培育出一群经过驯服而且不会侵略或害怕人类的狐狸。他们首先精心挑选了对人类最友好的西伯利亚银狐(Siberian silver foxes),也就是当人类将手指插入笼子时,不会咬人的一群。接着,科学家们使牠们交配来繁殖新生代,直到到第八代,发现培育狐狸已经与野生狐狸有所差异,牠们开始寻找人类并表达爱意,像是急切地向人们挥舞著尾巴或者像狗一样蜷缩著的耳朵。

此外,另外一群科学家们则选择培育出一种具积极侵略性且攻击性的狐狸。几代以后,该狐狸对人类的友好程度甚至低于其他养殖的狐狸,只要它们靠近,就会对二条腿的游客进行攻击或咆哮。

狐狸驯化的关键基因

近日,美国伊利诺伊大学(Illinois College)动物科学系 Anna Kukekova 助理教授的研究团队,借由银狐基因体定序发现了与其温顺行为和攻击性行为有关的基因。该研究刊登于《Nature Ecology & Evolution》。

该研究团队选定了三种银狐进行基因体定序,第一种为温顺型,渴望与人类互动的银狐;第二种为攻击型,对人类具有攻击性的银狐;第三种无任何特别行为,为农场养殖的正常银狐。接着,他们确定并辨识三组银狐之间有 103 个基因区域存在着明显差异。其中 45 个基因与狗驯化相关的区域重叠,30 个基因与狐狸的侵略性和驯服行为有关。再来,他们更深入地发现,与神经讯息传递及形成突触相关并且协助形成记忆和学习等功能基因 SorCS1,可能在侵略性和驯服行为中,扮演相关重要的角色。

下一步,他们开始研究 SorCS1 基因影响银狐行为的机制,首先让饲养人员在狐狸栅栏外附近站一分钟,将栅栏门打开一分钟,并与狐狸接触,然后关上栅门,并在围栏附近站最后一分钟,然后反复操作。历经六年时间,他们共观察记录约 1600 只银狐(包含友善银狐和攻击性银狐)面对人类的行为和其基因表现。接着,他们分析数据发现,友善银狐通常都拥有同一款 SorCS1 基因;反之,具攻击性的银狐则很少会拥有同一版本的 SorCS1 基因。该研究团队也表示,当狐狸经历驯化时,它们的基因发生变化,将可能有助于其学习和记忆的方式。

人类社交障碍相关疾病之潜在应用

除了 SorCS1 基因之外,该研究团队还发现了与免疫反应以及人类自闭症、躁郁症和威廉氏症候群(Williams-Beuren syndrome)相关的基因。不过尚未有人知道上述基因如何在狐狸身上发挥作用,但西班牙巴塞罗那大学的神经科学家Constantina Theofanopoulou 对此表示,可透过跨物种研究,比较基因在不同物种(包含人类)的功能,以此确认基因功用。因此,未来可透过小鼠基因工程驯化模型进行研究,来缩小哪些驯化行为与哪些基因或基因网络相关性。

参考资料:
1. http://www.sciencemag.org/news/2018/08/these-docile-foxes-may-hold-some-genetic-keys-domestication
2. Nature Ecology & Evolution, 2018; DOI: 10.1038/s41559-018-0611-6
3. https://www.washingtonpost.com/news/animalia/wp/2018/08/06/a-soviet-era-experiment-to-tame-foxes-may-help-reveal-genes-behind-social-behavior/

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