«Лисица — лучший друг человека»

Новосибирские ученые из Института цитологии и генетики СО РАН уже 60 лет разводят добрых и злых лисиц. Какова цель их исследований и почему это важно для людей, «Ъ» рассказала старший научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики кандидат биологических наук Анастасия Харламова.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

«Из наименее агрессивных и наименее трусливых»

— Перед нами лисы, которые от других вроде бы ничем не отличаются. Но это не так?

— Это не просто лисы. Перед вами результат более чем 60-летнего отбора, который ведется в Институте цитологии и генетики. Начат он был в конце 1950-х годов по инициативе и под руководством академика Дмитрия Константиновича Беляева, который долгое время был директором нашего института. А целью этого эксперимента было воспроизведение того эволюционного процесса, который прошли исторически одомашненные животные, но в сжатом виде.

Беляев рассчитывал на то, что, отбирая наиболее толерантных по отношению к человеку животных, в данном случае лисиц, можно многократно ускорить темпы эволюции.

Так и вышло: за 60 лет эти лисы превратились из диких клеточных животных практически в друзей человека.

— Почему же тогда они в клетке, а не ходят среди нас, как кошки?

— Некоторые из наших подопечных действительно ходят среди нас. В течение более чем 15 лет институт продает лисиц для содержания их в домашних условиях. Наши лисицы живут в США, Нидерландах, Германии и, конечно, в России.

— Почему именно лисы участвуют в этом эксперименте?

— На самом деле этот эксперимент в нашем институте проводится на трех видах животных — лисице, серой крысе и американской норке. Лисица была первым видом, потому что, во-первых, она является близким родственником собаки, самого первого из одомашненных видов, а во-вторых, на тот момент существовала база для отбора.

Лисица в конце 50-х годов была очень популярна для разведения в коммерческих целях. В СССР существовало большое количество зверосовхозов, в которых лисиц разводили для производства меха. Можно было протестировать, есть ли разнообразие в поведении лисиц, проявляемом по отношению к человеку. Ведь если бы все они вели себя одинаково, то и отбор был бы невозможен. Однако в популяциях клеточных лисиц можно было найти как более агрессивных по отношению к человеку, так и более толерантных и одновременно менее трусливых.

— Как Беляев изначально обосновал этот эксперимент? Генетика же тогда еще считалась лженаукой.

— Да, изначально обосновывая эксперимент, Беляев выдвигал идею о том, что отбор на доместикационное поведение повлечет за собой изменения в репродуктивной системе (в частности, увеличение числа потомков) — в условиях гонения на генетику такое направление могло только приветствоваться и не вызывало критики.

— Как велся отбор?

— Отбор велся из наименее агрессивных и наименее трусливых на отсутствие страха и

агрессии и в дальнейшем на присутствие позитивных реакций по отношению к человеку. Такие позитивные реакции начали проявляться уже в первых поколениях отбора. Повиливание хвостом появилось уже в четвертом поколении. В дальнейшем такое поведение усиливалось, а также росла частота лисиц, проявляющих его.

Уже на ранних этапах отбора были проведены эксперименты, которые подтвердили, что изменения в поведении имеют генетическую основу.

Например, перекрестное воспитание, когда от агрессивной самки забирали щенков к ручной маме, и наоборот. Если агрессивная мама воспитывала ручного щенка, его поведение оставалось ручным. Мало того, пересаживали эмбрионы от агрессивной мамы ручной самке — и та рожала не только своих щенков, но и «подсаженного» к ним агрессивного. При этом «родные» ручные щенки виляли хвостами, а агрессивный рычал на приближавшегося человека. Пересадки в обратном направлении дали такие же результаты.

«Одомашненные, но не домашние»

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Помимо того, что они виляют хвостом, какие еще признаки того, что это домашние животные?

— На мой взгляд, лисица — лучший друг человека, но правильнее сказать, что они одомашненные, а не домашние. Мы ведем массовый отбор — получаем больше 1 тыс. ручных щенков каждый год. Нужно подчеркнуть, что идея академика Беляева была в том, что со всеми животными — и с теми, которые отбираются на агрессивное поведение, и с теми, которые отбираются на ручное поведение,— манипуляции производились одинаково. Их кормят, вакцинируют — всех одинаково. Они все одинаково контактируют с персоналом, который работает на ферме.

И тем не менее если мы ведем отбор на агрессивное поведение и скрещиваем между собой наиболее агрессивных родителей, то получаем более агрессивных животных. А если мы скрещиваем наиболее ручных родителей, получаем ручное потомство. Но если мы хотим сделать из наших ручных лисиц полноценное домашнее животное, конечно, нужно выращивать таких щенков не в клеточных условиях — это очень сильно ускоряет процесс. Такие лисицы начинают привыкать к имени, к туалету, к постоянному соседству с человеком. Однако, если хотеть, чтобы лисица жила рядом с человеком как собака, нужно запастись терпением и приложить много усилий.

— У лисиц специфический запах — это, наверное, не нравится многим, кто берет их домой?

— Чтобы не было запаха, надо просто убирать. Если вы хомяку не будете менять подстилку, у вас дома тоже будет пахнуть очень неприятно, как и в случае с кошкой.

— Вы каждую осень проводите отбор наиболее лояльных животных. Там существует какая-то балльная система?

— С самого начала у нас существует простая, казалось бы, субъективная система оценки поведения. Однако она дала огромный результат, с ее помощью созданы две совершенно контрастные по поведению популяции лисиц. Исследователь открывает клетку и оценивает реакцию каждого щенка-подростка на протянутую навстречу ему руку по четырехбалльной системе, отдельной для каждого направления отбора.

— Не опасно это?

— Всякое может быть. Но на этом строится отбор. Реакция лисицы на голую руку очень важна и показательна. Лисица видит человека, который открывает клетку, значит, он пытается попасть на ее территорию. Как она реагирует?

Ручная радуется, виляет хвостом, подбегает поближе, чтобы ее приласкали. Агрессивная тоже подбегает поближе, но с другой целью.

У нас сейчас разработан параллельный тест, который используется для молекулярно-генетического анализа. Это сложная система бинарной оценки поведения, которая видеорегистрируется и очень формально оценивается, но имеет очень высокую корреляцию с той простой балльной системой, по которой отбор ведется в течение 60 лет.

— А питание как-то влияет на то, чтобы лисицы скорее стали домашними?

— Питание у них стандартное, как в звероводческих хозяйствах. Кормим специальным фаршем: мясо, пшеница, витамины, масло. Все готовится здесь же, на экспериментальной ферме. Мышей им ловить негде, поэтому едят то, что им даст человек.

— Есть много видео, где лисы прибегают к частным домам и владельцы их подкармливают. Такие могут одомашниться быстрее, сами собой?

— Лисица освоила почти все ниши, которые пригодны для жизни. У нее очень разнообразное поведение. Это умное и смелое животное, поэтому она близко подходит к человеческому жилью. Но лисица, которая к вам пришла из леса,— это все равно дикое животное. Те лисицы, которые живут в районах, прилегающих к городским или к черте города, а таких сейчас очень много,— это определенные генотипы.

Это то же самое, что происходило с волком. Волк подходил к жилищам — в частности, в поисках пропитания. Это были носители определенных генотипов — не самые пугливые и в то же время не самые агрессивные. Те, которые были готовы контактировать с человеком, чтобы выжить. Так же и лисы — возможно, если иметь много времени и большое желание, то среди таких лисиц также можно провести отбор. Но на это потребуется очень много времени.

«Человек — это тоже “одомашненный” вид»

— Можно ли по поведению лис сделать вывод о поведении человека?

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Конечно, всегда хочется применить результаты экспериментов на животных к человеку. Кто-то рождается суперагрессивным, кто-то чрезмерно дружелюбен. Можно ли это воспитать в человеке или все генетически предопределено? В общем человек — это тоже «одомашненный» вид. А наши популяции лисиц являются модельными, они моделируют эволюционный процесс доместикации. И вообще, между всеми живыми существами в геноме очень много общего. Чем выше по уровню организации вид, с которым мы сравниваем человека, тем больше общего можно ожидать найти.

Конечно, эксперименты по поведению можно проводить и на рыбках. И проводят. Изучение поведения ведется на самых разных объектах. Но лисица в этом отношении интересна, потому что у нее достаточно богатое поведение, его можно описать подробно.

Можно ставить когнитивные эксперименты, изучать познавательную деятельность этих животных, что у нас тоже делается. Всегда хочется проводить параллели с человеком. Мы пытаемся. Если в геноме лисиц обнаруживается свидетельство связи с отбором по поведению в том участке, который у человека связан с какой-либо проблемой, то это интересно и можно как-то впоследствии применить.

— Как Маленькому принцу, каждому можно подружиться со своим Лисом. А вот в русских народных сказках лисы преподносятся всегда как очень хитрые существа. Они действительно такие?

— Да. Умные и хитрые животные. Руководитель нашей группы Людмила Николаевна Трут написала книгу «Как приручить лисицу и сделать из нее собаку?». Она описывает в книге историю лисицы, которая в рамках эксперимента жила в доме. У нас есть на ферме лабораторный корпус, который был построен специально с учетом того, что там будут жить лисицы. Одна из лисиц была выбрана, чтобы воспитывать там потомство. Она постоянно жила на территории, где работают люди: половина лабораторного дома предназначена для лисиц, вторая половина — для людей.

Людмила Николаевна наблюдала, как лисица притворилась мертвой, прямо как в сказке. Идет она на работу и видит: Пушинка лежит мертвая. Не шевелится. Прямо на территории. Потом смотрит: около нее прыгает сорока. Когда сорока доскакала до лисицы, та внезапно «ожила» и схватила сороку. На самом деле они ловят птиц, даже живя в клетках. Хвостики-перья мы находим.

Интервью с биологом Олегом Гусевым об организмах-экстремофилах

— Какие исследования ведутся сейчас?

— Сейчас на экспериментальных популяциях лисиц ведутся исследования в разных направлениях. Геном лисицы секвенирован, и мы имеем возможность сравнить, как он изменился при отборе на агрессивное и на ручное поведение. Сравнивая последовательности генома, мы обнаружили более 100 участков, значимо различающихся у ручных и агрессивных лисиц. Это дает основание предполагать, что эти участки так или иначе связаны с отбором по поведению.

С другой стороны, был проведен анализ специально созданных лисьих семей, состоящих из трех поколений: ручных и агрессивных бабушек и дедушек, их детей гибридного поколения, а также внуков — представителей расщепляющегося поколения от скрещивания гибридов между собой. Анализ таких родословных позволил найти участки в геноме, сцепленные либо с ручным, либо с агрессивным поведением.

Сопоставив результаты, полученные в этих двух исследованиях, мы показали, что 30 участков пересекаются. Они и являются наиболее важными кандидатами для дальнейших исследований. Один из этих участков, на 15-й хромосоме лисицы, содержит всего один ген — SorCS1, который играет роль в формировании связей между нейронами. Варианты этого гена значимо различаются у ручных и агрессивных лисиц.

«Мы их не гладим каждый день, мы их отбираем»

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— У людей наверняка так же? Агрессивные — с одним генотипом, спокойные — с другим?

— Гены, которые отвечают за поведение,— это полигенная система. Это означает, что генов, которые определяют картину поведения, очень много. И каждый из них вносит маленький вклад. Но есть гены, которые вносят чуть больший вклад, и в этих участках как раз происходит отбор. Показано, что в таких участках генома в ручной и агрессивной популяциях изменяются частоты генетических вариантов.

— Удается ли найти что-то новое, необычное?

— На каждом этапе этого большого эксперимента всегда есть что-то новое. На ранних этапах исследовали гормональную систему, нейромедиаторную регуляцию и т. д.

Сейчас мы занимаемся изучением окситоциновой системы. Окситоцин называют гормоном радости. Это нейропептид, который влияет на социальное поведение, в том числе на дружелюбие. Наша задача — понять, что происходит здесь у лисиц.

Вопросов очень много. Как он регулирует поведение у лисиц? Какие есть отличия в его регуляции у человека и у других животных?

Сейчас мы работаем над проектом РНФ, в рамках которого изучаем влияние отбора лисиц по поведению на окситоциновую систему. Какие изменения произошли в регуляции этой системы у ручных лисиц? Как она работает, если воздействовать на лисицу окситоцином, например брызнуть его в нос? Как такое воздействие повлияет на поведение тех животных, которых не отбирают по поведению, и на тех животных, которые прошли длительный отбор на дружелюбие?

— А есть разница между реагированием «окситоциновых» животных на человека и на своих товарищей?

— Мы проводим работу в направлении изучения влияния окситоцина и на поведение по отношению к человеку, и на социальное внутривидовое поведение. Мы специально в этом году отобрали для эксперимента животных неселекционированных, которые должны бояться человека. И мы посмотрим, как окситоцин будет работать в этом случае.

— А зачем вообще нужно делать животных толерантными к человеку?

— Это философский вопрос. Когда Беляев начинал эти исследования, он задумывался об эволюционном процессе, в том числе и об эволюции человека. Ведь эволюция человека происходила параллельно с домашними животными. Обсуждается, что человек сам себя доместицировал. Как идет процесс изменения поведения в глобальной популяции человека? Этот вопрос по-прежнему интересует ученых.

— Есть ли новое поколение ученых, которым это интересно? Приходит к вам молодежь?

— В 2017 году отмечалось 100-летие Беляева. Со времени начала эксперимента сменилось несколько поколений исследователей. Как я уже сказала, у нас две популяции: одна селекционируется на ручное поведение, а вторая — агрессивная. Они являются прекрасной базой для актуального в настоящее время направления — изучения молекулярных механизмов поведения, и для молодых ученых это очень перспективно.

— Получается, что агрессия или добродушие обусловлены исключительно генетически и у нас нет выбора? Если ты родился злым, значит, не видать тебе благодати?

— Человек все же более социальное существо. Разумное, как мы верим. Поведение, конечно, определяется генами, но не полностью. Даже у лисиц это так. Если мы будем воспитывать этих животных, конечно, они будут по-другому себя вести. Если планомерно приручать щенка лисицы, у которого мама не отбиралась по поведению, то он будет ручным. Но за этим не будет никаких генов. Он все равно родит диких детей. А идея Беляева была создать ручных животных только путем отбора. Мы их не гладим каждый день, мы их просто отбираем.

— Как думаете, если их сейчас выпустить, они выживут в дикой природе?

— Думаю, да. Эти лисы сумеют себя прокормить. Просто у них чуть больше опыта общения с человеком, чем у других. Хорошо это для них или плохо, трудно сказать. Но, думаю, наше столь долгое общение было не случайным и многому научило и нас, и их. И еще научит. А самое главное — помнить давнюю мудрость: мы в ответе за тех, кого приручили.

Беседовала Наталия Лескова