家貓是如何被馴化的？

人類和貓已經共同生活了至少9000年，但是對於你的寵（zhǔ）物（zi）如何從野外奔波的野貓（Felis silvestris），變成霸佔你電腦鍵盤的家貓（Felis silvestris catus），人們卻還所知甚少。現在，研究者對家貓、野貓以及另外幾種哺乳動物的基因組進行了比對。結果發現，和野貓相比，家貓基因中與記憶、恐懼調節、刺激-獎勵學習有關的基因出現了改變；另外，家貓基因中和脂類代謝有關的基因也出現了變異。研究論文^[1]於11月11日發表在《美國科學院院刊》（PNAS）上。

家貓是一種常見的寵物，而考古證據顯示，在約9500年前的塞普勒斯和約5000年前的中國中部，人類就已經開始和這些可愛的喵星人生活在一起了。以往的研究多關注於家貓品種間的差異、家貓的系統發育起源以及家貓與野貓之間的基因滲入程度（編者註：指兩個基因庫間的基因流動，通常通過中間雜交產生）。然而，對於馴化過程如何改變現代家貓的遺傳特徵，以及家貓與其它家養動物的不同之處，人們所知甚少。因此，研究者通過對貓基因組的分析和比較，來尋找馴化過程留下的分子足跡。

一些野貓（F. silvestris）約於1萬年前在中東被馴養，這些野貓成為家貓的祖先。圖為非洲野貓（Felis silvestris lybica），也稱為沙漠貓，是野貓的一個亞種。圖片來源：wikipedia.com

首先，研究者對一隻阿比西尼亞貓的全基因組進行了測序，找出其中的功能基因。然後又將這些基因與虎、狗、牛和人類中的類似基因相比較，確定了食肉動物、貓科動物以及家貓中受到正向選擇（因為對物種有益而被保留）的基因。那麼這些基因對貓的重要性體現在何處呢？研究者找到了其中有6個可以增加貓聽覺靈敏度的基因，而這些基因的突變會導致耳聾；另外，還存在可以增加視覺靈敏度的基因，這對於貓這種在黎明和黃昏時捕獵的動物來非常重要，而人類中相應基因的突變則與一系列視覺病症相關。

實驗結果還顯示，貓與脂類代謝相關的基因也發生了改變。與大多數食肉動物不同，貓是專性肉食動物，這導致它們無法合成某些必須氨基酸，因此它們可能演化出了不同的脂類代謝途徑。此外，貓雖然會進食大量脂肪酸，但卻不會對血脂濃度造成影響，而同樣的情況在人類當中就可能引發心血管疾病。

為了了解是哪些基因讓貓如此獨特性，研究者又通過演化樹的分析，找出了家貓中演化速度最快的基因，其中就包括兩個化學感應基因家族，分別控制嗅覺受體（Or）和信息素受體（V1r）基因的表達。結果發現貓的Or基因比狗少，而V1r基因則比狗多。這說明家貓更多地依靠犁鼻器來感受信息素，而不是靠嗅覺受體來感受揮發性的氣味分子。

為了防止單一品種家貓的基因組中存在品種形成時產生的遺傳漂變從而對實驗造成影響，研究者綜合了分析其它6個家貓品種基因，包括緬因貓、挪威森林貓、緬甸貓、日本短尾貓、土耳其梵貓和埃及貓。通過進一步對比家貓和2種野貓（歐洲野貓和非洲野貓）的基因組，研究者發現與野貓相比，家貓有關記憶形成、恐懼調節和刺激-獎勵學習相關的基因發生了改變，尤其是其中與食物獎勵相關的基因。與重組相關的基因在家貓中也有所增加，而以往的研究結果顯示，家貓與其它哺乳動物相比，基因重組率更高，這可能是它們產生多樣性的一個機制。另外，與胚胎髮育過程中神經嵴形成的相關基因也出現了改變，而這與「馴化綜合特徵（domestication syndrome）」假說相符——該假說認為，哺乳動物馴化過程中形態和生理特徵的改變是神經嵴細胞輕度不足所導致。

在人類的長期馴化過程中，家貓演化出了多達幾十個品種。圖中為研究者在實驗中用到的家貓品種，從上到下依次為緬甸貓、土耳其梵貓、日本無尾貓、埃及貓、緬因貓和挪威森林貓。圖片來源：cfa.org

研究者通過對貓的基因組分析，確定了與貓獨特的生理和感覺特徵相符的遺傳標籤。由於家貓和野貓之間還存在雜交，貓與人類一起生活的時間與狗相比也較短，而且除了溫順程度、體型大小和體色之外，家貓與野貓在外形和行為上並無明顯差別，因此貓被認為是唯一的半馴化動物。研究者認為，在與人相處的過程中，貓適應了從人類那獲得食物獎勵，而越溫順的貓越有可能獲得食物，因此這可能是貓馴化初期，改變其基因組的主要動力。（編輯：球藻怪）

PS：貓對本文表示：「呵呵。」

參考文獻：

1. 「Comparative analysis of the domestic cat genome reveals genetic signatures underlying feline biology and domestication,」 by Michael J. Montague et al.

文章題圖：acfun.tv
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