V srpnu se v Novosibirsku konala Beljajevská čtení, mezinárodní konference věnovaná stému výročí narození vynikajícího sovětského vědce, akademika Dmitrije Beljajeva. Beljajevovy genetické experimenty urychlují evoluci tisíckrát.
Příběh o tom, jak slavný sovětský genetik Dmitrij Beljajev zorganizoval na Sibiři pokus o domestikaci lišek, se během půl století rozšířil do celého světa. První fotografie „Belyaevského“ lišek a krátké poznámky o nich se začaly objevovat již v 1970. letech XNUMX. století. Věrné oči zvířat, psí přátelský zatočený ocas, výskyt skvrn (piebaldity), zkrácené tlapky, svěšené uši, charakteristický bílý znak („hvězda“) na čele a řada dalších vnějších znaků ostře odlišujících domestikovaných jedinců od svých divokých příbuzných. Jen několik generací umělé selekce pro jeden jediný znak loajality k člověku změnilo nejen vzhled a zvyky divokého zvířete, ale i celý komplex dalších znaků až do období páření. Tak byl poprvé ve světové genetice předložen koncept destabilizující selekce.
Experiment století
Beljajevova hypotéza byla, že geny odpovědné za vývoj chování plní v těle zvláštní regulační funkci ve vztahu k mnoha jiným genům, a proto selekce na takové geny způsobuje spolu se změnami v chování zvířete destabilizaci vývoje a vzhledu. celého komplexu nových vlastností, které nesouvisejí s chováním. Právě selekce pro zvýšenou vstřícnost vůči lidem podle D.K Belyaeva způsobila změny u téměř všech druhů zvířat historicky domestikovaných lidmi. Stejné změny byly získány u lišek během jejich experimentální domestikace, což potvrdilo jeho hypotézu.
„Tento experiment nám říká, co Darwin nevěděl o domestikaci, o vedlejších účincích selekce a hlavně o podobnosti procesů přirozeného a umělého výběru (a velmi dobře tomu rozuměl),“ uvedl světoznámý genetik Richard. Dawkins psal o Beljajevově práci ve své knize „Největší show na Zemi.“ – Tyto „psí“ příznaky jsou vedlejší účinky. Beljajev a jeho kolegové nevybírali zvířata podle nich, ale pouze na základě krotkosti. Všechny ostatní „psí“ rysy těžily z evoluční ochrany domestikačních genů. Jedná se o dobře známý jev, kdy jeden gen může způsobit několik na první pohled nesouvisejících účinků. Vývoj embrya je extrémně složitý proces. Je možné, že geny, které způsobují vlnité uši a strakatou srst, jsou spojeny s geny odpovědnými za krotkost jak u lišek, tak u psů. Nádherná ilustrace něčeho velmi důležitého z evolučního hlediska.
Pokud vezmeme jedno znamení a položíme si otázku, jaký je jeho význam pro přežití organismu, pak je tato otázka nesprávná: možná znamení, které jsme si vybrali, není vůbec významné.
Ten druhý může jednoduše „cestovat za společností“.
O liškách akademika Beljajeva byly natočeny populárně vědecké filmy. Dokonce se pokusili psát beletrii. Za posledních 50 let se citovanost vědeckých článků pracovníků Ústavu cytologie a genetiky SB RAS (ICiG) o domestikaci zvířat zdvojnásobila, a to i ve srovnání s čísly z let, kdy toto téma bylo na vrcholu slávy. a dílo získalo celosvětový ohlas. To je způsobeno skutečností, že za prvé se studium procesů genetické variability domestikovaných zvířat nikdy nezastavilo a v posledních letech se provádělo nejen v Rusku. Studenti Dmitrije Beljajeva žijí a pracují v Austrálii, Anglii a USA. A některým z nich se podařilo pokračovat v práci svého učitele ve spolupráci s ICG se zapojením cizích zdrojů a financí.
Památník stého výročí Beljajeva
Jako všechno nové ve vědě si Beljajevovy lišky a související vědecké práce získaly obrovskou popularitu nejprve v zahraničí a teprve poté, o desítky let později, u nás. To je osud mnoha inovátorů, zejména Rusů. Například teorie symbiózy byla na Západě uznána 80 let po jejím objevení v Rusku. Navíc období přehodnocování Beljajevových myšlenek prošlo jaksi bez povšimnutí. V 1970. letech je sovětští biologové a genetici nevnímali a v 1990. letech už se o jeho objevech mluvilo jako o nezpochybnitelných pravdách, které by se měly vyučovat ve škole.
„První reakce na koncept destabilizujícího výběru jsou podobné těm, které vyvolala myšlenka evoluce prostřednictvím přirozeného výběru,“ říká student Dmitrije Konstantinoviče, doktor biologických věd Pavel Borodin. „Jak napsal Darwin, „na setkání Linnean Society jediná odpověď byla: vše, co je ve vaší práci nové, „není pravda, ale vše, co je pravdivé, není nové“. Pro Darwina to ale bylo jednodušší – nebyl ředitelem ústavu. Smutnou stránkou dramatu myšlenek DK (jak všichni přátelé a zaměstnanci nazývali Dmitrije Konstantinoviče Beljajeva) je, že neměl čas ani energii opustit všechny ostatní záležitosti a prezentovat své názory v plné formě. Darwin přišel s myšlenkou přirozeného výběru v roce 1838 a jeho hlavní kniha byla vydána o 20 let později. A byla to ona, kdo dobyl svět, a ne jeho článek prezentovaný na setkání Linnean Society. „Z toho vyvozuji, že každá myšlenka, aby byla pochopena, musí být podrobně a obšírně vysvětlena,“ napsal Darwin na sklonku svého života. DK nikdy nenapsal svou hlavní knihu. Na všechno nebyl čas.
Nikde na světě se nikdo nepokusil provést něco podobného Beljajevovu domestikačnímu experimentu. Oddaná studentka a následovnice Dmitrije Konstantinoviče Ljudmila Nikolajevna Trut, která 27 let pracovala pod dohledem Domu kultury a po odchodu svého učitele tuto práci dohlíží již více než 30 let společně s americkým vědcem. Lee Dugatkin nedávno vydal knihu „Jak zkrotit lišku (a udělat z ní psa)“. Dva výtisky po pěti tisících byly vyprodány v řádu dnů a třetí se již tiskne. Kniha byla vydána přesně ke 100. výročí akademika Beljajeva. Bohužel se zatím nepodařilo sehnat prostředky na jeho překlad a vydání v ruštině. Ale v Novosibirsku Akademgorodok byl u příležitosti stého výročí Paláce kultury odhalen pomník tohoto největšího genetika. Plastika zobrazuje vědce sedícího na lavičce vedle lišky, která k němu přátelsky natahuje tlapu.
15 tisíc let evoluce za půl století
Když Dmitrij Konstantinovič v 1950. letech poprvé předložil myšlenku reprodukovat historický proces domestikace divokého zvířete na příkladu lišky, nikdo z jeho okruhu to nepovažoval za seriózní a proveditelné. Vždyť asi 15 tisíc let evoluce dělí psa od vlka. Pokus zkrátit toto období o mnoho řádů se zdál utopický. Sám DK pochopil, že při přirozeném darwinovském výběru probíhala evoluce extrémně pomalu. Navíc v určité fázi do tohoto výběru zasáhl starověký člověk. Mezitím měl tento experiment velký význam pro praktický chov kožešin. Pes se totiž na rozdíl od vlka rozmnožuje vícekrát do roka. Tím, že byla liška nucena rodit potomstvo několikrát do roka, bylo možné výrazně zlepšit výkonnost kožešinových farem.
— DK provedl první křížení lišek snášenlivých s lidmi na počátku 1950. let, kdy žil a pracoval v Estonsku. V roce 1958 přivezl tyto lišky do novosibirského Academgorodoku, kde ještě nebylo postaveno téměř nic, dokonce ani budovy samotného ústavu. Nedaleko se ale nacházela zvířecí farma Lesnoy, kde pracovali ti nejzkušenější zaměstnanci, kteří myšlenky Paláce kultury přijali s velkým nadšením. Vyčlenili několik místností a klecí pro zvířata, kam nejprve převezli naše estonské lišky, a poté jsme ze všech tamních zvířecích farem začali vybírat lišky přátelské k lidem. Potomci estonských lišek se chovali úžasně: rychle si zvykli na dělníky a ve společném výběhu byli přátelští nejen k lidem, ale i k sobě navzájem a začali si hrát s míčem, píše Světlana Argutinskaja, manželka vědce, v jejích pamětech.
Tajemství genetické transformace
„Když Dmitrij Konstantinovič sledoval postupnou přeměnu lišky v psa, byl stále více přesvědčen, že se odehrává genetická transformace chování,“ říká Ludmila Trut, „Abychom to dokázali v experimentu, transplantovali jsme několik plodů ochočených lišek. , sedmi až devítidenní, do březí agresivní lišky . Když štěňata vyrostla a přešla z plazení do chůze, Beljajev se přišel podívat na výsledky. Ručně vysazená embrya byla snadno odlišitelná podle jejich černého zbarvení. Matka byla předtím odstraněna z klece. A pak nejprve vyběhnou barevní liščí mláďata, vrčí, šklebí se a řítí se k síti, kde člověk stojí. A za nimi přicházejí tři mláďata černé lišky, která při pohledu na člověka začnou žalostně kňučet a vrtět ocasem. Těžko bychom přišli s výmluvnějšími důkazy o genetické přeměně chování lišek v chování psů. Naprosto stejné pokusy byly úspěšně provedeny v opačném poměru – agresivní dárkyně byly vpravovány do ochočených embryí v děloze ochočené lišky.
Pamatuji si DKův údiv a radost, když poprvé uviděl mládě lišky ušaté, kterému už byly tři měsíce, a uši měl svěšené jako psí štěně, i když všechna liščata normálně ve věku 10-14 dnů vstávají. O něco později promluvil o svých představách o evoluční roli chování na jednom ze setkání fyziologické společnosti v Moskvě. Po jeho zprávě za mnou přišel můj spolužák z univerzity a řekl: „No, proč váš režisér klame publikum? Ukazuje nám štěně psa a předává ho neinformovaným posluchačům jako malou lišku. Myslí si, že mu věřili?”
Hodně jsme diskutovali o tom, proč liška, i když vykazuje celou řadu psího chování, je stále liškou. Je zřejmé, že efektivita domestikace silně závisí na formě vztahu a velkou roli v našem případě hrály podmínky držení ochočeného zvířete odděleně od člověka. Ostatně při přirozené domestikaci nebylo zvíře v komunikaci s lidmi uměle omezováno. Kdyby chtěla, mohla by sama navázat kontakt a vytvořit novou ekologickou niku vedle lidí. Zde jsme pouze my diktovali pravidla, která rozhodně zasahovala do čistoty experimentu. Pochopili jsme, že ani v nejhrubší formě není možné reprodukovat podmínky rané domestikace, ale přesto jsme uspořádali zkušenost s polodomácím chovem liščích mláďat. Účinek takové údržby je maximální, pokud jsou zvířata od narození v neustálém kontaktu s lidmi. Nejprve jsme proto k nám umístili dvouměsíční, velmi krotkou fenku, abychom pak v těchto podmínkách mohli vychovávat její budoucí potomky. Podle dokumentů se náš dům nazýval „domácí instalace“.
Být blízko člověka
„Vybrali jsme tu nejmilovanější lišku z tisíce hospodářských zvířat a pojmenovali ji Pushinka, protože vypadala jako klubko chmýří,“ pokračuje Ludmila Trut.„Během našeho společného času ukázala Pushinka mnoho nových vlastností. Když k nám přišel nový hlídač, přivítala ho prakticky štěkotem. Agresivní lišky a hlavně krotké lišky v klecích nic takového neprodukují. Fluff předvedl ochranný instinkt v celé své kráse. Nejúžasnější projev domestikace se jí ale stal v noci, kdy porodila liščí mláďata. Měla jsem trochu obavy, protože i domácí psi po porodu mohou na lidi spěchat, protože jsou v této době ovládáni mateřským pudem.
Beljajevovy lišky a související vědecké práce získaly obrovskou popularitu nejprve v zahraničí a teprve poté, o desítky let později, u nás
Místnost, ve které se nacházel Pushinka, a moje kancelář komunikovaly, dveře mezi nimi nebyly zavřené. Neobtěžoval jsem ji a byl jsem připraven na to, že zpočátku omezí kontakt se mnou a bude se starat o liščí mláďata. Představte si moje překvapení, když hned přinesla první novorozenou nahou lišku a položila ji na studenou podlahu přímo k mým nohám! V mrazivém březnu byla podlaha v domě velmi studená. Opatrně jsem mládě zvedl, vynadal jsem jí a odnesl malou lišku do jejího pokoje na povlečení. Ale pro každý případ si položila k nohám teplou podestýlku, kdyby přišla znovu. Fluffy se choval neklidně, spěchal, neustále utíkal od štěňat ke mně a zase se k nim vracel. Nemohl jsem pochopit důvod jejích obav. Blíže k ránu mi přinesla všech pět svých liščat, lehla si kolem nich, uklidnila se a začala krmit. Uvědomil jsem si, že v ní celou noc bojovaly dvě motivace – zůstat se svými dětmi nebo být tomu člověku nablízku. A rozhodla se obě řešení zkombinovat.
Nenapravitelný romantik
K prvnímu objektu domestikačního výzkumu, stříbrnočerným liškám, se připojily úspěšně vybrané divoké včelí krysy a norci. Byl vytvořen pozoruhodně jednoduchý model pomocí ovcí.
“Někdy jsou věci vtipné.” Zástupce ředitele ekonomického ústavu byl zvyklý od „těchto“ vědců očekávat vše, a když se ho do telefonu zeptali: „Objednal jste si Lvov?“ “Ne,” křičel do telefonu, “nemám je kam dát!” A to byl jen dotaz telefonního operátora z města Lvov ohledně objednání meziměstského hovoru,“ vzpomínala Světlana Argutinskaja.
Testování ovcí na přítomnost člověka odhalilo různé způsoby chování, o to pozoruhodnější, že ovce byly domestikovány po dobu nejméně 8 XNUMX let. Studie behaviorálních charakteristik těchto zvířat nám umožnily zcela nový pohled na procesy, které změnily divoké agresivní zvíře v chování a fyziologické funkce radikálně odlišného od jeho divokého předka. Poprvé bylo zjištěno, že selekce na domestikovaný typ chování je doprovázena změnami ve výměně klasických mozkových mediátorů regulujících agresi – serotoninu a katecholaminů a mění reakci na stres a funkční aktivitu pohlavních hormonů.
„Přes veškerý zjevný pragmatismus a střízlivost úsudku byl DK nenapravitelný idealista a romantik,“ je si jistý profesor Pavel Borodin. Jak ve vědě, tak, jak se nyní říká, v životě. Celý jeho velký experiment s liškami – no, nebyl to romantický od samého začátku? Ujměte se úkolu reprodukovat experiment, který lidstvo provádí po tisíce let. Kdosi řekl, že velký spisovatel se od obyčejného liší tím, že zatímco obyčejný spisovatel přemýšlí, zda napsat povídku nebo ne, v jakém časopise a zda bude vycházet, ten velký si sedne ke stolu a píše. “Válka a mír.” DK to tedy vzala a zahájila experiment. A stále to pokračuje a bude ještě dlouho pokračovat a přinášet ovoce.
Je možné zopakovat lidskou evoluci?
“Ale plánoval další experiment.” A skoro vážně,“ vzpomíná Pavel Borodin. „Jednou nám zavolal a požádal nás, abychom se zamysleli nad tím, co by se stalo, kdybychom vybrali šimpanze pro extrapolaci podle profesora Krushinského a pro lidstvo podle prince Kropotkina. (Známé testy k posouzení rozumových schopností zvířete.) Už jsme byli zvyklí na všechno, ale i to nám vyrazilo dech. Nicméně je tu úkol, a to strašně zajímavý úkol. Začali diskutovat. Ukázalo se, že za 100 let se dostaví první výsledky a za 300 let nastanou morální a etické problémy. A víte, koho našel jako podobně smýšlející lidi? Sama Jane Goodallová je ředitelkou slavného výzkumného centra v Gombe (Tanzanie). Toto napsala ve svém dopise DK:
„Sám jsem o této myšlence přemýšlel poměrně často, a to právě proto, že se šimpanzi navzájem tolik liší intelektuálními schopnostmi a také povahou. Projekt, o kterém uvažujete, bude fantasticky drahý a časově náročný. Jak víte, šimpanzí samice se začnou rozmnožovat až po dosažení deseti let, a to i v zajetí. A v přírodě je to blíže 13-14 let. Navíc, aby se plně projevily jejich intelektuální schopnosti (tedy ty, které nás zajímají především z hlediska humanizace), musí zvířata vyrůstat ve velmi dobrých podmínkách – několik let s matkou, v bohatém a pestré prostředí. Pokud tomu všemu rozumím, takový projekt může být zahájen pouze za našeho života, ale aby se posunul kupředu, musíme mít důvěru v naše následovníky.
Zdálo se, že DK o svých stoupencích nepochybuje. A kdo ví, možná, právem, přijde čas, kdy se lidstvo pro tento experiment rozhodne.
Maria Rogovaya; Anton Sivkov, kandidát biologických věd, Federální výzkumné centrum Ústav cytologie a genetiky SB RAS
V článku jsou použity citace z vystoupení pracovníků Ústavu cytologie a genetiky SB RAS na mezinárodní konferenci „Belyaev Readings“ a „Books of Memories“ o D.K. Beljajev.
- Časopis “Kommersant Science” č. 6 ze dne 05.09.2017. října 26, strana XNUMX
