Лошадь не родилась готовым транспортом. Чтобы человек смог уверенно сесть ей на спину, отправиться на десятки километров и использовать животное в торговле, сельском хозяйстве и войне, сначала пришлось изменить сам характер лошади, а затем и её тело. Именно такую последовательность событий учёные увидели, изучив ДНК древних животных. Генетический анализ показал: на раннем этапе люди, вероятно, прежде всего, отбирали спокойных и управляемых лошадей, а уже затем усиливали признаки, необходимые для переноски человека, скорости и продолжительных переходов, передает inbusiness.kz со ссылкой на earth.com.
Исследование проливает новый свет на один из важнейших процессов в истории человечества — превращение диких лошадей в животных, способных стать партнёрами человека. Работа показывает, что за привычным сегодня образом спокойной лошади стоит многовековой искусственный отбор. Учёные смогли проследить его следы непосредственно в древней ДНК.
Проект возглавила Сюэсюэ Лю из Института животноводства Китайской академии сельскохозяйственных наук. В работе участвовали специалисты из Франции и Швейцарии. Исследование опубликовано в журнале Science.
Исследователи изучили геномы древних лошадей и создали своеобразную генетическую временную шкалу. Всего они проанализировали 266 маркеров, связанных с признаками поведения и строением тела животных, а затем посмотрели, как частота различных генетических вариантов менялась с течением времени по мере того, как люди начали целенаправленно управлять разведением лошадей.
"Получившаяся картина оказалась особенно интересной. На самых ранних этапах наиболее заметные признаки отбора были связаны с поведением. Иными словами, человеку сначала требовалось получить не просто сильное животное, а лошадь, которую можно было контролировать", - рассказали исследователи.
И подчеркнули, что для древнего человека это имело принципиальное значение. Большая, быстрая и легко пугающаяся лошадь могла быть чрезвычайно трудной и даже опасной для управления. Животное должно было спокойно воспринимать присутствие человека, поддаваться обучению и не реагировать паникой на каждое неожиданное движение или звук.
И только после того, как такой характер становился более распространённым, появлялся смысл отбирать животных по физическим качествам, необходимым для длительных переходов и перевозки грузов.
"Археологические и генетические данные показывают, что успешное распространение современных домашних лошадей началось в западно-евразийских степях чуть более 4 тыс. лет назад. С этого момента отношения между человеком и лошадью начали стремительно менять привычный порядок жизни", - отметили ученые.
Лошадь стала средством передвижения, перевозки грузов и сообщений. Она помогала обрабатывать землю, а позднее превратилась в одно из важнейших преимуществ на поле боя. До появления двигателей внутреннего сгорания именно лошади были самым быстрым способом перемещать людей и грузы по суше.
В 2021 году исследование, опубликованное в журнале Nature, связало распространение одомашненных лошадей с новыми способами передвижения по суше — в том числе с использованием колесниц и верховой езды.
Однако сами по себе физические возможности лошади не объясняют, почему она смогла стать настолько универсальным партнёром человека. Новое исследование помогает заполнить этот пробел.
Особое внимание учёные уделили участку генома, который получил название GSDMC. Именно он оказался наиболее сильным кандидатом на роль генетического региона, связанного с физическими характеристиками, важными для использования лошади человеком.
По оценке исследователей, отбор в этом участке генома начался, примерно, 4 750 лет назад.
"Это приблизительно тот период, когда в истории домашних лошадей проявляется так называемый "бутылочный эффект одомашнивания" — резкое изменение генетической структуры популяции, связанное с процессом разведения и сокращением исходного генетического разнообразия. Примерно к 4 150 годам назад определённые варианты GSDMC уже стали очень распространёнными среди управляемых человеком популяций лошадей", - отметили авторы исследования.
Исследование связывает варианты этого региона с особенностями скелета лошади. Кроме того, данные по мышам указывают на связь GSDMC со строением позвоночника, координацией движений и мышечной силой.
"Такие характеристики могли иметь большое значение для животных, которым предстояло переносить дополнительный вес и преодолевать большие расстояния. Устойчивая спина, хорошая координация и достаточная мышечная сила повышали физические возможности лошади и делали её более подходящей для новых задач", - рассказали ученые.
При этом исследователи считают, что изменения, скорее всего, произошли не потому, что у какой-то лошади внезапно возникла совершенно новая мутация. Гораздо вероятнее, что древние люди отбирали уже существовавшие генетические варианты.
Это важная деталь. Искусственный отбор обычно работает не за счёт мгновенного создания нового животного, а за счёт постепенного выбора особей с нужными признаками. Если одна лошадь спокойнее другой, лучше переносит нагрузку или обладает более подходящим строением тела, человек может предпочесть именно её для дальнейшего разведения.
Поколение за поколением такие решения меняют популяцию.
Параллельно с GSDMC исследователи обнаружили признаки положительного отбора в гене ZFPM1. Он, примерно, 5 тыс. лет назад также демонстрировал изменения, которые могли быть связаны с искусственным отбором.
"ZFPM1 особенно интересен потому, что он связан с регуляцией поведения у мышей. Временные рамки этих изменений позволяют предположить, что особенности темперамента лошадей начали подвергаться отбору ещё до того, как усилился генетический сигнал для признаков, связанных с физическими возможностями животных", - выяснили исследователи.
Получается своеобразная последовательность: сначала человек выбирал более спокойных и управляемых животных, а затем всё активнее отбирал тех, чьё тело лучше подходило для новых задач.
Эта гипотеза хорошо согласуется с логикой самого процесса. Невозможно эффективно использовать животное, которое не позволяет человеку приблизиться, постоянно пугается или не поддаётся управлению. Поэтому изменение поведения могло стать необходимым первым шагом.
А после этого человек получил возможность усиливать уже физические характеристики — силу, размеры, строение позвоночника, координацию и выносливость.
Генетические данные также указывают на то, что приоритеты селекции со временем менялись. Начиная с железного века, разведение лошадей, по данным исследования, всё больше ориентировалось на увеличение размеров тела и усиление признаков прирученности.
"Это вполне соответствует изменениям, которые археологи наблюдают в тот же период. Распространялись кавалерия и более тяжёлое вооружение, а значит, возникал спрос на животных, способных выполнять новые задачи. Более крупная и сильная лошадь могла перевозить всадника с тяжёлым снаряжением и выдерживать более серьёзные физические нагрузки", - сделали вывод авторы научного проекта.
Таким образом, генетическая история лошади оказывается тесно связана с военной и экономической историей человечества.
ДНК здесь работает почти как архив. Учёные берут образцы животных, живших в разные исторические периоды, и сравнивают их генетические характеристики. Каждый такой образец становится своеобразным снимком прошлого. Чем больше таких "снимков", тем точнее можно восстановить направление изменений.
Если определённый вариант гена встречается редко в древних образцах, а спустя несколько столетий становится значительно более распространённым, это может свидетельствовать о том, что он подвергался положительному отбору.
Исследователи сопоставили такие изменения с признаками поведения и строения тела, а затем сравнили получившуюся картину с археологическими данными о развитии человеческой мобильности.
Такой подход позволяет лучше отделить изменения, связанные с человеческим отбором, от случайных генетических изменений, которые могут происходить в популяции сами по себе.
"Для человека эти изменения стали настоящим технологическим преимуществом. Группа, которая могла быстрее перемещаться по степи, перевозить больше грузов, доставлять сообщения и совершать дальние переходы, получала новые возможности для торговли, военных походов и взаимодействия между удалёнными территориями", - подчеркнули ученые.
Именно поэтому история лошади — это одновременно история человеческой мобильности.
Однако исследование пока не даёт ответов на все вопросы. Например, неизвестно, какая именно группа или культура первой начала целенаправленно отбирать лошадей по признакам, связанным с использованием животных для дальних перемещений и верховой езды.
Генетические данные позволяют сузить временной промежуток, но не могут назвать конкретных древних коневодов, которые принимали эти решения.
Остаётся выяснить и то, какие именно варианты внутри GSDMC играли наиболее значимую роль. Для этого потребуются новые исследования и эксперименты на современных лошадях, которые позволят точнее связать отдельные генетические варианты с особенностями движения, строения позвоночника и физической выносливости.
Есть здесь и современная проблема. Если тысячи лет назад человек отбирал животных, прежде всего, по полезности для перевозок и войны, то сегодня селекция должна учитывать ещё один важнейший фактор — здоровье самого животного.
Особенности спины напрямую связаны с качеством жизни лошади. Поэтому стремление получить более сильное, быстрое или крупное животное не должно происходить за счёт его благополучия.
Исследование древней ДНК показывает не только то, как человек изменил лошадь. Оно демонстрирует гораздо более масштабный процесс: человек постепенно превращал природные особенности животного в инструмент, который способен был изменить целые общества.
Сначала требовалось добиться доверия и управляемости. Затем — подобрать физические характеристики, позволявшие выдерживать нагрузку и преодолевать большие расстояния. После этого лошадь стала важнейшим элементом торговли, транспорта и войны.
Всего несколько тысяч лет назад человек ещё не располагал автомобилями, поездами или самолётами. Но у него уже появился способ значительно ускорить перемещение по суше.
Этот способ имел четыре ноги, мощную спину и генетический след человеческого отбора.
Читайте по теме:
Роскошные снежные барсы попали в объектив фотоловушек у горного водопоя в РК
