Jaký je tvůj úplně první mazlíček?

Fráze „Pes je přítel člověka“ je dobře známá (měli bychom dodat – první přítel). Abychom však odpověděli na otázku, kde a kdy se objevují domácí psi, je zapotřebí seriózní interdisciplinární práce. To je cílem mezinárodního projektu, na kterém se letos začalo pracovat.

Pes je skutečně nejstarším domácím zvířetem. Ačkoli je to známo již velmi dlouho, mnoho problémů souvisejících s domestikací zůstává nedostatečně pochopeno. Vzhled domácích zvířat je přitom jednou z nejdůležitějších oblastí výzkumu na průsečíku řady věd – biologie, geologie, archeologie a kulturní antropologie a aktuálnost tohoto problému je zřejmá.

Dlouhá léta se věřilo, že první domácí psi se v Evropě a Levantě objevili asi před 10-14 tisíci lety, tzn. v posledním paleolitu (starší doba kamenná) nebo starším mezolitu (střední doba kamenná). Použití nových výzkumných metod (zejména analýza struktury DNA moderních psů v letech 2002-2010 několika skupinami se sídlem ve Švédsku a Spojených státech) ukázalo, že místo původu psů lze s téměř stejnou pravděpodobností určit jako Afriku , Levant nebo východní Asie. Všechny tyto práce byly publikovány v nejlépe hodnocených časopisech – Science, Nature, Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS). Jasno do otázky rodového domova psů však nepřinesly. Bylo zřejmé, že k vyřešení tohoto kritického vědeckého problému je zapotřebí jiný přístup.

Paralelně se studiem DNA pokračoval tradiční výzkum kombinující analýzu morfologie (tj. velikosti a tvaru) a stáří nejstarších psů a pleistocénních (přes 15 tisíc let starých) šedých vlků jako přímých předků domácí pes. S rozvojem radiokarbonového datování bylo možné určit stáří kosti z velmi malého vzorku, nevážícího více než jeden gram; podle obvyklé metody bylo potřeba minimálně 100–200 gramů, což by u unikátních vzorků znamenalo vážné poškození, protože Vzorek se během analýzy ztratí.

Před několika lety vyšla řada prací, v nichž se doba výskytu psů posunula do doby před 33,5–36,5 tisíci lety (viz NBC č. 30–31 ze dne 04.08.2011. 15. 2013). Jedinci, kteří mohou na první pohled představovat nejstarší psy, byli nalezeni jak v Evropě (Belgie, Česká republika), tak v Asii (Altaj, Rusko). Testování DNA některých z těchto nálezů také naznačuje, že mohou patřit psům. Práce, která shrnula první, v mnohém ještě předběžný, výsledek studia DNA nejstarších „psů“ a vlků, byla publikována v časopise Science XNUMX. listopadu XNUMX; jako spoluautoři je v něm přítomno několik ruských vědců – M.V. Sablin (Zoologický ústav Ruské akademie věd, Petrohrad), TAK JAKO. Družková и TAK JAKO. Grafodatskiy (Ústav molekulární a buněčné biologie SB RAS, Novosibirsk) a N.D. Ovodov (Ústav archeologie a etnografie SB RAS, Novosibirsk).

O rok dříve publikoval časopis PNAS přehled o stavu techniky studia původu psa. Autoři pod vedením G. Larsona (University of Durham, UK) prokázali, že genetické studie moderních psů nedokázaly udělat průlom v objasnění procesu domestikace vlka. Porovnáním geografické polohy “starověkých” psích plemen s nejstaršími fosilními psy (nacházejícími se hlavně na místech starověkého člověka), autoři dospěli k závěru, že “starověká” plemena vznikají v důsledku relativní izolace. Dlouhodobá hybridizace, stejně jako změny v počtu psů na zeměkouli, výrazně omezují možnosti genetického výzkumu založeného na analýze DNA moderních zvířat.

Pokud jde o místo, kde se objevili první psi, protože šedý vlk byl v Eurasii velmi rozšířen, proces jeho domestikace mohl probíhat v různých regionech. To je běžné u jiných domácích zvířat, jako jsou prasata a krávy. Hledání jediného „domova předků“ psů je proto s největší pravděpodobností slepou uličkou.

Právě v tomto období (jaro-léto 2012) velká skupina vědců pod vedením G. Larsona a K. Dobneyho (University of Aberdeen, UK) předložila návrh projektu British National Environment Research Council (NERC). s názvem “Rozluštění domestikace psa na základě implementace společné analýzy starověké DNA a geometrického morfometrického přístupu.” Dříve mezinárodní tým vedený G. Larsonem a K. Dobneym provedl rozsáhlý projekt na studium vzhledu prasete domácího.

Na základě údajů získaných z morfologické studie kostí prasat a divokých prasat (hlavně dolních molárů) a analýzy DNA stejných vzorků z mnoha částí Eurasie bylo zjištěno, že první domácí prasata se objevila kolem roku 8500 př.nl. v Anatolii a poté se rozšířil po celém Blízkém a Středním východě. Samostatné nezávislé centrum domestikace divokých prasat pocházející z doby asi 6000 před naším letopočtem. byl v Číně. V průběhu realizace tohoto projektu byla zdokonalena metodika studia procesu domestikace, kdy je studována jak rodová divoká forma, tak domácí druhy z ní vyplývající.

Uvedené téma bylo zřejmě považováno za důležité a perspektivní, protože finance od NERC byly přijaty na první pokus jako příjemné vánoční překvapení – toto rozhodnutí fondu vešlo ve známost 21. prosince 2012. Na jaře 2013 byly zahájeny práce na organizaci výzkumu; Celkem se očekává, že se do nich zapojí nejméně 20 regionálních koordinátorů z celého světa. V prosinci 2013 se v Aberdeenu (UK) uskutečnilo pracovní setkání klíčových koordinátorů, na které jsem byl pozván. Na tomto setkání bylo rozhodnuto, že studium procesu vzhledu psa domácího bude provedeno pomocí kombinované analýzy morfologie (metoda geometrické morfometrie) a starověké DNA pleistocénních vlků a psů – jak nejstarších (možná starší 20 tisíc let) a žijící v mezolitu, neolitu (nová doba kamenná), paleometalu (doba bronzová a starší doba železná) a středověku; celkem – před 12 až 1 tisíci lety.

Hlavním problémem při realizaci projektu NERC je, že přímým předkem psa zjevně nebyli moderní šedí vlci, kteří stále hojně žijí na Sibiři a v severní Evropě, ale staří (přes 15–20 tisíc let) zástupci tohoto druhu. kteří se mohli velikostí a tvarem výrazně lišit od dnešních vlků. Ale jsou velmi špatně studovány z hlediska morfologie a DNA! Pro rozsáhlé území Ruska jsou tak nejúplnější údaje k dispozici pouze pro 25 nejzachovalejších kostěných pozůstatků vlků z paleolitického naleziště Kostenki u Voroněže, stáří asi 20–35 tisíc let. Stáli jsme tak před vážným úkolem – najít starověké vlky v paleontologických sbírkách Uralu a Sibiře a podrobně je prostudovat.

K dnešnímu dni používají paleozoologové k oddělení vlků a psů jednoduchá kritéria:
1) velikost lebky (u vlka je obecně větší než u psa);
2) zkrácení tlamy (u psa);
3) „natěsnání“ zubů dolní čelisti (u psa v důsledku zkrácení lebky).

Je však jasné, že nejsou univerzální a existuje mnoho případů, kdy tyto vlastnosti sdílejí jak vlci, tak psi. A na Aljašce v pleistocénu (až před 12 tisíci lety) žili vlci krátkosrstí. Kde je tedy pravda? Abychom na tuto otázku odpověděli, náš neformální tým letos v létě zahájil podrobný výzkum.

Během měsíce intenzivní práce se naší malé skupině podařilo prozkoumat několik stovek exemplářů uložených ve sbírkách Zoologického ústavu Ruské akademie věd, Archeologického ústavu Ruské akademie věd (Moskva), Ústavu ekologie rostlin a živočichů (Jekaterinburg) a Ústavu systematiky a ekologie živočichů SB RAS (Jekatěrinburg), jakož i materiály z N.D. Ovodova (Krasnojarsk). Na těchto studiích se podíleli paleontologové a zooarcheologové ze zmíněných ústavů – M.V. Sablin, E.E. Antipina, P.A. Kosintsev a D.E. Taraněnko. Během pobytu skupiny v Novosibirsku z iniciativy TAK JAKO. Grafodatský в Ústav molekulární a buněčné biologie SB RAS Proběhl seminář, na kterém vystoupili zahraniční účastníci cesty: S. Crockford, A. Even a A. Linderholm.

Na fotografii zleva doprava: A. Linderholm, S. Crockford, N. Ovodov s lebkou z Loupežnické jeskyně v rukou),
Y. Kuzmin, A. Even

Susan Crockford (Kanada) je uznávanou odbornicí na zooarcheologii západní Severní Ameriky (Aleutské ostrovy, Aljaška, Britská Kolumbie a přilehlé regiony) s 35 lety zkušeností a jednou z předních světových vědkyň zabývajících se studiem vzniku domácích psů. Zejména shromáždila a upravila texty zpráv prezentovaných na zasedání o původu psů v rámci 8. mezinárodního archeologického kongresu, který se konal ve Victorii (Kanada) v roce 1998; sborník článků s názvem „Psi v čase: archeologická perspektiva“ vyšel v roce 2000. Susan se vyznačuje aktivní životní pozicí v otázkách ochrany volně žijících zvířat; Proto vytvořila a udržuje blog věnovaný ledním medvědům. Nedávno na pozvání Global Warming Policy Foundation (Londýn, Velká Británie) přednesla přednášku nazvanou „Zdraví lední medvědi: deset důvodů, proč se nemusíte bát ledních medvědů“, a to nejen na vědeckém setkání, ale přímo v. Sněmovna lordů britského parlamentu! Iniciátorem této zprávy byl jeden z členů správní rady nadace, novinář a zoolog Matthew Ridley, který je také vikomtem Ridleym a členem Sněmovny lordů.

Alloven Even (Francie) a Anna Linderholm (Švédsko) jsou postdoktorandy na britských univerzitách. Po získání titulu doktora věd (Ph.D.) v letech 2008–2009. Již několik let se zabývají hloubkovým studiem domestikace zvířat. A. Even, specialista na morfologii zvířecích kostních pozůstatků, zkonstruoval zařízení pro dokumentaci vzorků čelistí a zubů ve dvou rozměrech a lebek ve třech rozměrech. Pokud je první úkol jasný a není tak obtížný (fotografuje se se známým měřítkem), pak se pro objemovou rekonstrukci používá známý princip fotogrammetrie – fotografování objektu z různých úhlů. To umožňuje představit si jej ve třech rozměrech; Musím říci, že tato technika se v kartografii používá téměř 100 let. Pořídila asi 250 fotografií lebky zvířete ve vysokém rozlišení a pomocí počítačového programu je „sestavila“ do trojrozměrného obrazu. Výhodou tohoto přístupu je, že takový snímek lze použít pro jakákoliv měření akceptovaná v archeozoologii. Jinými slovy, nemusíte sedět hodiny a dny a měřit délku, šířku, výšku a další parametry lebky (zvláště pokud počet vzorků jde do desítek a stovek!), ale můžete si vyfotit objekt do půl hodiny a poté je zpracujte pomocí počítače a získáte kompletní výsledek. Během cesty jsme měli možnost ověřit vysokou účinnost této metody.

A. Linderholm je specialistou na molekulární biologii a archeologii. Vyzbrojena malou vrtačkou s korundovým kotoučem odděluje malý fragment pro extrakci DNA ze vzorku zubu nebo kosti, který již byl vyfotografován pomocí instalace A. Evena. Annu čeká pečlivá analýza, jejíž výsledky určí mnohé v odpovědi na otázku: „Odkud se vzali první psi?

Jedním z klíčových ruských účastníků projektu NERC je paleontolog Nikolaj Ovodov, vědec s půlstoletími pracovními zkušenostmi. Rodilým Sibiřem je od poloviny 1960. let. aktivně se zabýval studiem kvartérních zvířat Sibiře a ruského Dálného východu. V 1980. letech 1990. století a na počátku 15. let 48. století. S extrémně skrovnými finančními prostředky provedl nejdůkladnější vykopávky paleontologického naleziště jedinečného pro celou Sibiř – Loupežnické jeskyně na Altaji. Kromě řady kostí dávných (1975–30 tisíc let starých) vlků se mu v roce 31 podařilo vydolovat z jeskynní hlíny malou lebku, která může patřit jednomu z nejstarších psů na světě (viz NVS č. 04.08.2011 –XNUMX ze dne XNUMX .). Komplexní studie tohoto zvířete, včetně čtení jeho DNA (zatím částečná, práce skupiny pokračuje TAK JAKO. Grafodatský), dal podnět k vypracování návrhu, který získal podporu od NERC.

N.D. Ovodov má jiné zásluhy. Byl to on, kdo v roce 1977 se souhlasem akademika Akademie věd SSSR A.P. Okladnikova zahájila vědecký výzkum Denisovy jeskyně na Altaji, která se později stala široce známou díky nálezům tzv. „Denisovský člověk“ – nový druh či poddruh hominidů s DNA zcela odlišnou od DNA ostatních zástupců tohoto rodu (člověk heidelberský, člověk neandrtálský a moderní člověk). V posledních letech Nikolaj Dmitrievič kromě článku v Science v Cambridge University Press (UK) ve spolupráci s K.J. Turner a O.V. Pavlova vydala monografii „Zvířecí zuby a lidské nástroje: Tafonomická odysea v době ledové na Sibiři“. Na 500 stranách podrobně představuje historii vzniku tafocenóz (nahromadění organických zbytků pohřbených v sedimentech, ale stále mírně změněných mineralizačními procesy) hlavních jeskynních lokalit a archeologických nalezišť jižní Sibiře. Práce na tomto projektu trvaly celkem asi deset let a v létě 2013 kniha vyšla. Nyní se naskytla jedinečná příležitost analyzovat nasbírané N.D. na nové úrovni. Ovodovské materiály o dávných vlcích.

Autor eseje se již více než 30 let zabývá problematikou geoarcheologie, paleogeografie a kvartérní geologie východní Asie a Sibiře, o čemž čtenářům deníku opakovaně vypráví (viz např. NBC č. 5 ze dne 06.02. , č. 14 z 10.04., č. 18 ze dne 08.05. všechny eseje byly publikovány v roce 2014); Po zahájení podrobné studie vzorku z Robber Cave v roce 2008 jsem rád, že se mohu od roku 2012 účastnit projektu NERC.

Co lze říci (alespoň předběžné) o perspektivách tohoto díla? Za prvé, důkladná analýza morfologie lebek starověkých vlků a psů je nezbytná k tomu, abychom našli rysy vlastní pouze jednomu z těchto druhů; Podle mě je pouhým okem vidět nelze. Svou roli hraje analýza DNA vybraných vzorků. S. Crockford má hypotézu, že proces domestikace by mohl mimo jiné určovat hormon štítné žlázy, který řídí růst a činnost těla; to zbývá ověřit. Otázek je jako vždy spousta a v příštích třech letech máme na čem pracovat!

JDU DO TOHO. Kuzmin, doktor geologie, Ústav geologie a mineralogie SB RAS, Novosibirsk