«Как приручить лису (и превратить в собаку)»

В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла книга «Как приручить лису (и превратить в собаку)», написанная биологом и историком науки из Луисвилльского университета Ли Дугаткином (Lee Alan Dugatkin) и профессором Людмилой Николаевной Трут, заведующей лабораторией генетических основ доместикации Института цитологии и генетики СО РАН. В 2017 году книга была напечатана на английском языке.

Книга рассказывает о знаменитом эксперименте новосибирских ученых по созданию домашних лисиц. Он был начат генетиком Дмитрием Константиновичем Беляевым (1917 – 1985), директором Института цитологии и генетики Сибирского отделения АН СССР, в будущем – академиком АН СССР. С 1959 года Дмитрий Беляев и его сотрудники разводили лисиц серебристо-черной породы, планомерно отбирая для дальнейшего разведения особи, которые проявляли наибольшие дружелюбие и послушность человеку. Первые результаты эксперимента были обнародованы еще в 1960-х, со временем в результате этих работ возникла домашняя лисица (известна также как «лисица Беляева»). Эксперимент Беляева в сейчас продолжают продолжатели его дела во главе с Людмилой Трут.

Никакого отбора по внешним признакам Дмитрий Беляев и его коллеги на проводили, они выбирали лисиц только по чертам поведения. Однако в ходе их работы выяснилось, что «лисицы Беляева» часто имеют и некоторые внешние признаки. У них нередко появляются светлые пятна на шерсти, голубые глаза, встречаются закрученные хвосты и вислые уши, как у домашних собак. Изменение облика животных в процессе одомашнивания становится, по мнению ученых, побочным эффектом отбора на основе поведенческих признаков. У менее агрессивных лисиц со временем стали заметны отличия от диких представителей своего вида в работе системы нейромедиаторов, в частности заметно отличается уровень серотонина в их мозге, активность ферментов, связанных с метаболизмом серотонина, а также экспрессия серотониновых рецепторов. Эти изменения затрагивают не только поведенческие особенности животного, но и  многие другие признаки. Причем происходит это еще на эмбриональной стадии.

Беляев и его коллеги проверяли генетические эффекты доместикации, пересаживая эмбрионы от диких лисиц одомашненным и от одомашненных диким. Родившихся лисят можно было легко отличить по окраске, ведь те, чьи предки прошли отбор на понижение агрессивности, были серебристо-черными, а не рыжими. Лисята демонстрировали унаследованное характерное поведение вне зависимости от того, родила ли их дикая и домашняя лисица. Рыжие рычали и скалили зубы при приближении человека, а черные были дружелюбны.

С разрешения издательства мы публикуем фрагмент книги.

В 1966 году на свет появилось уже десятое поколение лисят. У них обнаружилось два удивительных морфологических новшества. У одной прелестной маленькой самочки оказались совершенно замечательные уши. Всегда и везде — в природе, в контрольной группе лис, во всей экспериментальной популяции — детеныши рождались вислоухими и оставались такими первые две недели своей жизни. Потом уши неизменно выпрямлялись. У этой лисички уши не выпрямились ни на второй, ни на третьей, ни на четвертой неделе… С такими ушами ее было почти невозможно отличить от обычного щенка домашней собаки. Ей дали имя Мечта.

Людмила знала, как много радости доставят Дмитрию уши Мечты, и решила сделать ему сюрприз, чтобы он сам все увидел в один прекрасный момент. Но Беляев был так занят той весной, что ни разу не выбрался на ферму, пока Мечте не исполнилось три месяца. К радости Людмилы, уши у Мечты так и не стали прямыми. Увидев ее, Дмитрий воскликнул: «А это что за чудо такое?» С тех пор на всех своих докладах он непременно показывал фотографии лисички, так что Мечта скоро стала знаменитой среди советских ученых, занимавшихся генетикой животных. Однажды в Москве, когда Беляев в очередной раз показывал слайды, изображавшие Мечту, к Людмиле подошла ее бывшая однокурсница и шутливо сказала: «Ага, твой шеф дурачит народ, показывает нам обычного щенка, а уверяет, что это лиса!».

Еще один новый признак, возникший в десятом поколении, был найден у лисенка с очень необычным окрасом. Раньше у экспериментальных животных белые и пегие пятна встречались на животе, хвосте или кончиках лап. У этого малыша прямо на лбу появилась белая «звездочка» — признак, очень характерный для ряда домашних животных и особенно частый у собак, коров и лошадей. Как вспоминает Людмила, они шутили тогда, что эта внезапно взошедшая звезда предвещает успех их эксперимента.

Все эти многочисленные признаки одомашнивания, проявлявшиеся и в облике, и в поведении лис, ясно указывали, что эксперимент проходит успешно. Для окончательного подтверждения теории Беляева требовалось доказать, что в основе всего лежат генетические изменения. Особых сомнений у него не было, потому что во многих случаях признаки четко передавались по наследству. Но наука требует еще более строгих доказательств. Нужно было непременно их получить.

В то время основным методом выявления связи между признаком и геном был анализ родословных, предполагающий сравнение признаков особей в длинной череде поколений, от предков к потомкам. Животные одного вида всегда немного различаются по внешнему виду и поведению. Нельзя найти двух лис, которые бы выглядели и вели себя совершенно одинаково. Чтобы доказать, что изменения, произошедшие с экспериментальными лисами, имеют генетическую основу, нужно найти в их родословной проявление характерных принципов передачи признаков по наследству. Законы наследования были давно установлены многолетними усилиями генетиков.

Начало подобным исследованиям положил еще в середине XIX в. монах Грегор Мендель, проследивший изменения окраски у гороха на протяжении многих поколений. Его последователи со временем расширили область применения метода, изучив наследуемость множества других признаков. В распоряжении Людмилы были подробные «генеалогические деревья», включавшие всех экспериментальных лис, а также результаты тщательных наблюдений за их поведением и морфологией. Все это сделало возможным анализ родословных. Работа была кропотливая, но она взялась за дело, и результаты оказались вполне однозначными: изменчивость новых признаков, наблюдавшихся у ручных лис, объяснялась в основном генетической изменчивостью.

Имелся еще один эффективный способ получить убедительное подтверждение правоты теории. Можно было попытаться воспроизвести результаты эксперимента, используя другой вид животных. В 1969 г. Беляев задумал поставить подобный опыт. Для этого он обратился к другу своего сына Николая Павлу Бородину, учившемуся на биологическом факультете Новосибирского университета. Как-то Беляев поинтересовался темой дипломной работы Павла. «Энтузиазма в моем ответе [он] не почувствовал, — вспоминает Павел Бородин, — и сказал: я не собираюсь тебя сманивать… решай сам, но давай съездим на ферму, поглядишь, что мы там делаем». Попав на ферму, Павел был поражен и увлечен удивительными лисами, такими «домашними» и дружелюбными. Беляев предложил Павлу провести аналогичный эксперимент на крысах, «диких» крысах, которых предстояло отбирать двумя разными способами. Одна линия должна была состоять из животных, отобранных по признаку спокойствия и дружелюбия к человеку. Вторую линию предполагалось создать из самых агрессивных крыс, а затем сравнить их потомство с потомством первой линии.

Павлу Бородину выделили рабочее место в Институте цитологии и генетики, но сначала ему самому предстояло отловить крыс для создания лабораторной популяции. Как он вспоминает, «главным источником крыс для эксперимента были свинарники, которые буквально ими кишели. Крысы — животные умные, их нелегко поймать, но в конце концов мне это удалось». Через несколько недель он держал в лаборатории около сотни зверьков.

Павел слегка модифицировал методику, которую применяла Людмила. Он просовывал в клетку руку в перчатке и наблюдал реакцию крыс. Некоторые с интересом обнюхивали руку, иногда позволяли дотронуться, даже брать себя. Другие сразу набрасывались на Павла, что на первых порах заставляло его нервничать. Но, проявив настойчивость, ему за пять поколений удалось вывести две разные линии крыс. Одна состояла из злобных и агрессивных животных, а особи из второй группы с каждым поколением становились все более покладистыми. Они позволяли брать и гладить себя. Хотя Павел затем занялся другой работой, Беляев решил продолжить этот эксперимент, надеясь получить дополнительные подтверждающие результаты.

Чтобы получить убедительные генетические данные, был сделан еще один шаг. Было решено начать выводить линию лис «дикого» поведения. Как и в случае с крысами, начали с отбора самых злобных по отношению к человеку животных. Это позволило бы в будущем детально сравнивать между собой сразу три группы — «элитную», контрольную и «агрессивную». Эта часть эксперимента началась в 1970 г. Если работа с «элитными» лисами доставляла удовольствие, то общение с агрессивными зверями сулило сотрудникам массу неприятностей. Самые злобные особи были по-настоящему страшны. Они скалились на Людмилу, когда та приходила тестировать их, и часто набрасывались на нее. Зубы у лис острые, укусы — очень болезненные. Большинство работниц фермы и сотрудников института, помогавших Людмиле, боялись этих зверей. Одна из ее коллег вспоминает особенно неприятный случай: «Я смотрела на агрессивную лису, а та глядела мне прямо в глаза, не двигаясь, но отслеживая каждое мое движение… Я медленно поднесла ладонь к переднему краю клетки… и она тут же среагировала — бросилась вперед и вцепилась когтями в сетку… Это было страшно. Пасть оскалена, уши прижаты к голове, в глазах слепая ярость… Взглянув в эти глаза, я испугалась. Сердце мое стучало, кровь прилила к голове… Если бы не сетка, лиса бы вцепилась зубами мне в лицо или в шею».

К счастью, одна из сотрудниц, которую звали Светлана Велькер, вызвалась выполнять эту задачу. Это была молодая и на вид хрупкая женщина. «Никто не осмеливался работать с агрессивными животными, поэтому ее храбрость всех удивила», — вспоминает Людмила. Светлана твердо решила освоить дело и показать всем пример. «Когда ей предстояло иметь дело с агрессивными лисами, — рассказывает Людмила, — Светлана говорила зверям: “Вы боитесь меня, я боюсь вас, но почему я, человек, должна бояться вас, лис, больше, чем вы меня?”» С этими словами она принималась за работу. По воспоминаниям Людмилы, «Беляев восхищался ее смелостью и говаривал, что за общение с агрессивными лисами Светлане полагается надбавка к зарплате».

Каждый, кто ухаживал за агрессивными лисами, вырабатывал собственный подход к ним. Наташа, которая работает с этими злобными животными по сей день, нашла свой способ общения, не такой строгий, как у Светланы. Она считает, что эти животные не виновны в том, что они такие, какие есть. Их нужно любить не меньше, чем ручных лис. Именно так она поступала и поступает. По словам Наташи, она любит своих агрессивных подопечных больше всего на свете. «Это как будто мои дети. Ручные лисы мне нравятся, но агрессивных я люблю больше». Слыша это, Людмила смеется: «Редкий, очень редкий случай!» Чем дольше идет эксперимент, тем важнее становится сравнение ручных и агрессивных лис, и отвага работающих с ними помощниц становится все ценнее.

Наступил момент, когда Людмила и Дмитрий приступили к сравнительному анализу популяций контрольных и «элитных» лис. Согласно теории Беляева, за появление многих признаков, возникающих при доместикации, отвечают изменения в секреции гормонов, регулирующих репродуктивный цикл, темперамент и физическое развитие. Для проверки этого предстояло сравнить гормональный уровень у ручных лис и животных контрольной группы. В институте имелось необходимое для этого сложное оборудование, и Людмила приступила к делу.

Она решила начать с измерения уровня гормонов стресса у щенков в возрасте 2–4 месяцев, когда лисята становятся более тревожными и боязливыми. Ей хотелось выяснить, будут ли различаться в этом отношении «элита» и контроль. Требовалась деликатная процедура взятия крови, причем ее надо было проводить максимально быстро, стараясь уложиться в пять минут, в противном случае уровень гормонов стресса, вызванный испугом, повысился бы и сделал результаты недостоверными. Раньше Людмиле никогда не приходилось этим заниматься, и она позвала на помощь Ирину Оськину, специалиста по изучению гормонов. Проблема была в том, что Ирина никогда не работала с лисами. Людмила попросила помочь работниц фермы, в присутствии которых щенки чувствовали себя комфортно. Пробы крови брались у лисят несколько раз: впервые, когда они были совсем маленькие и жили в гнездах со своими матерями, и в последний раз — к моменту полового созревания. Работницы справились со всем блестяще. Они не спеша входили в вольеры, чтобы взять лисят, не потревожив их матерей, и то, как спокойно взрослые лисы реагировали на это, еще раз показывало, насколько ручными они стали. Когда дело дошло до контрольных животных, работницы снова оказались на высоте. Если бы самкам из контрольной группы показалось, что их детям что-то угрожает, они могли стать очень опасными. Защитив руки перчатками 5-сантиметровой толщины, которые заказала для них Людмила, женщины скоро натренировались успешно выполнять эту работу.

Получив от Ирины результаты исследования проб крови, Людмила очень обрадовалась: между группами выявились четкие различия. Как и ожидалось, у всех животных к моменту их полового созревания уровень гормонов стресса вырос, однако у взрослеющих «элитных» лисят гормональный всплеск произошел с большой задержкой и его интенсивность была гораздо слабее. После стабилизации гормонального уровня он был в среднем на 50% ниже, чем в контрольной группе. Это прекрасно подтверждало правоту теории дестабилизирующего отбора, предсказывавшей изменения в секреции гормонов.

Выходные данные книги:

Как приручить лису (и превратить в собаку): Сибирский эволюционный эксперимент / Ли Дугаткин, Людмила Трут; Перевод с английского доктора биологических наук Максима Винарского; Научный редактор Яна Шурупова; Редактор Владимир Потапов. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.