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scimonth - PNAS | 2014-11-12 | 人氣:6335

 貓和人類同住在屋簷下的時間至少有九千多年,但為何這種貓科動物會變成我們的好友?華盛頓大學最近分析了貓咪基因,並找出了箇中奧秘。

 

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Flickr :Jetske

這項研究發表在11/10號的PNAS上。貓咪和狗狗都是一般家庭常見的寵物,當然都有其支持者。養過貓的人應該都有這種感覺:牠們實在是太有個性了!有時會跑來和你撒嬌,但有時卻理也不理你,牠們有著極高的智慧,但有時也會耍呆,搞不懂的人會戲稱牠們為喵星人。

 

的確,相較於沒事就躺在主人旁吐舌頭哈氣的呆狗狗而言,家貓被馴化(我可不太確定,供奉也許比較貼近實際情況。)的時間點大約在9,000多年前,但是家犬從狼群分出的時間點則是30,000多年前,所以其實不難理解貓與狗為何會相差那麼大。

 

「和狗不同,貓咪其實應該算是半馴化狀態。」研究資深作者偉斯.華倫博士接著說下去:「家貓從野生貓科分離後所經過的時間不久,有些甚至還與野生貓科繼續繁殖。所以發現到馴化證據時,我們其實是感到有些驚訝。」

 

「科學家想了解動物的馴化程度,其中一種方法便是觀察貓咪與人類生活在一起後,哪些基因發生了改變。」華倫解釋道。研究人員只要比較過家貓與野生貓科間的基因差異,就能夠理解家貓所特有的基因是那些。在先前其他探討動物馴化的研究裡得知:記憶、恐懼以及獎勵機制,這類與行為有關,特別是獎勵機制,對馴化過程相當重要。

 

「對進入農耕時期的人類而言,鼠患是常見的禍害。這時野生貓類跑進村子抓老鼠,對人類而言是再好也不過的。」華倫說道「慢慢的,人類開始提供食物給這群野生貓類,讓牠們在附近閒晃,最後慢慢地被人類給馴化。」對某些野貓而言,這種能在外面四處閒逛、獨處、狩獵,食物不夠時再去要食物的生活還算不賴,再加上人類喜歡個性溫順的貓,在這樣的人擇環境底下,就形成今日脾氣有些古怪的喵星人了!

 

貓類基因組計畫

 

這項貓類基因組計畫是由美國人類基因組研究所以及NIH兩邊,在2007年時資助進行。這項研究起初是為了研究家貓身上的遺傳性疾病,因為有些疾病與人類身上的病情表現極為類似,例如某些神經疾病、感染或是代謝性疾病。

Our Cat Lounging on Sunday

霸氣外洩的阿比西尼亞貓 Flickr : Daniel Roy

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伯曼貓:阿~有事快說  Flickr : steve

 

為了得到品質較純的參考基因,研究人員從一隻叫做「肉桂」的溫和雌阿比西尼亞貓身上取得測序基因。之所以選擇肉桂是因為肉桂的家世極為清楚,祖上可以追溯回好幾代前。同時,這家族也有特殊的遺傳性眼部退化疾病,希望借助研究人員的協助弄清楚這疾病。為了進一步了解馴養特質,研究人員針對這純種貓咪的基因進行測序。他們檢查了與馴化有關的特徵,其中包含毛色、質地、毛型,臉部構造以及溫和程度。貓咪常被培育出幾種特殊樣式,近代最常見的培育方式是依照人類喜愛的毛型進行培育。此外,研究人員還檢視一種伯曼貓,這種貓的特色在於其腳部多呈白色。研究人員追蹤了並發現有兩個基因控制其腳部呈現白色。他們發現這兩種基因幾乎在所有伯曼貓身上都會表現,很顯然人擇在極短時間內發揮效用,讓白色腳的特徵成為今日伯曼貓的標準特徵。

 

研究人員還將貓基因與其他哺乳類動物相比,例如老虎、牛、狗以及人類,以便對貓類基因獲得更深入了解。「我們想從基因角度去了解貓科或其他食肉動物,為了在野外生活所演化出來的能力。」研究第一作者麥可.蒙特古表示。他們從貓基因裡發現許多解釋貓咪特徵的解答,例如為何貓都是肉食性,以及牠們的視覺與嗅覺與其他動物是如此的不同。

 

孤獨的狩獵者

 

為了消化吃太多肉所攝取的脂肪,貓需要能有效分解脂肪的基因。研究人員在貓與老虎這類食肉動物身上發現到一種特殊的脂質代謝基因,這種基因變化十分快速。對肉食動物的消化系統帶來優勢,研究人員發現到,這種基因在牛與人類的基因裡不會發生改變,牛是屬於草食類動物自然不需解釋,而人類則因為飲食較為多元,所以不需要出現這類的變化。

 

此外,貓咪狩獵不太需要使用嗅覺,所以我們不意外貓咪與嗅覺有關的基因比狗狗少。但是卻發現替代嗅覺來偵測費洛蒙的相關基因。這種功能對狗這種群居動物較不重要,但對貓咪這種天生獨來獨往的動物而言,可說是找到配偶的唯一手段。

 

貓咪在聽覺上也較多數食肉動物出色,牠們的雙耳甚至能接收到超聲波範圍的聲音,並藉此追蹤獵物。既使身處微弱光線下,牠們仍具有十分出眾的動態視力。「貓其實喜歡在清晨或黃昏時活動,」蒙特古表示「所以牠們必須在這種光線昏暗的情況下偵測物體移動。」研究人員發現了能增強貓咪聽力範圍以及動態視力的基因。

 

儘管家貓從野生貓類底下分支出來,但基因上的改變實在沒有太多,這篇新研究顯示想看到貓咪最近被馴化的證據還是有可能的。「利用先進的基因測序技術,我們可以利用基因揭開貓咪獨特的生物觀點與其生存技巧。」華倫表示。「藉此我們能對貓咪馴化的演化過程有更深入的見解。」

 

原文網站 : ScienceDaily

討論原文     :  

Michael J. Montague, Gang Li, Barbara Gandolfi, Razib Khan, Bronwen L. Aken, Steven M. J. Searle, Patrick Minx, LaDeana W. Hillier, Daniel C. Koboldt, Brian W. Davis, Carlos A. Driscoll, Christina S. Barr, Kevin Blackistone, Javier Quilez, Belen Lorente-Galdos, Tomas Marques-Bonet, Can Alkan, Gregg W. C. Thomas, Matthew W. Hahn, Marilyn Menotti-Raymond, Stephen J. O’Brien, Richard K. Wilson, Leslie A. Lyons, William J. Murphy, and Wesley C. Warren.. Comparative analysis of the domestic cat genome reveals genetic signatures underlying feline biology and domestication  PNAS, November 10, 2014 DOI: 10.1073/pnas.1410083111

編輯&翻譯:林建霖

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