Одна мутация, возможно, имела решающее значение для стабильности и силы, необходимых верховым лошадям
Возможно, еще в бронзовом веке люди намеренно культивировали у лошадей гены, которые облегчали их приручение и позволяли им лучше переносить вес всадников.
Два ключевых варианта генов, возможно, сделали ранних одомашненных лошадей более ручными и физически устойчивыми к наезднику, сообщают исследователи в журнале Science от 28 августа. Полученные лошади стали одним из самых значительных достижений в биотехнологии бронзового века.
Древняя лошадиная ДНК позволяет предположить, что современные одомашненные лошади появились на юго-западе России более 4200 лет назад, сообщили Людовик Орландо и его коллеги в 2021 году. По словам Орландо, молекулярного археолога из Центра антропобиологии и геномики Тулузы во Франции, хотя это позволило выяснить, где и когда произошло одомашнивание лошадей, все еще оставались без ответа вопросы о том, какие именно гены лошадей изменились в этих ранних популяциях.
Орландо и команда ученых из Китая и Швейцарии проанализировали геномы — полный набор генетических инструкций — 71 лошади различных пород и периодов времени. Исследователи сосредоточились на 266 местах в геноме лошадей, чтобы проследить историю этих генов, начиная с раннего периода одомашнивания. Из них девять генов показали явные признаки отбора, что означает, что черты, которые они привили лошадям, могли быть использованы селекционерами-людьми.
Два из этих генов были особенно интересны, поскольку они показали, что на ранних этапах одомашнивания лошадей проводился интенсивный отбор. Один ген, ZPFM1, влияет на уровень тревожности у мышей и общее самочувствие людей. Около 5000 лет назад ZPFM1 подвергся тщательному отбору, что позволяет предположить, что одним из первых шагов в одомашнивании лошадей было укрощение животных.
Другой участок генома, расположенный рядом с геном, называемым GSDMC, подвергся сильному отбору чуть позже, примерно между 4700 и 4200 годами назад. Мутации в этом участке у людей связаны с хроническими заболеваниями спины и болями. У лошадей они связаны с соотношением длины тела к росту. Команда провела эксперименты на мышах, генетически модифицированных для инактивации GSDMC, и обнаружила, что у мышей более прямой позвоночник и более сильные передние конечности.
Орландо и его коллеги считают, что изменения в GSDMC изменили бы то, как лошади двигаются и переносят вес, возможно, сделав их более подходящими скакунами. Всего за несколько сотен лет частота появления варианта этого гена резко возросла, и из едва различимого он стал присутствовать почти у всех лошадей.
“Это означает, что люди намеревались чаще использовать этот вариант в популяции”, — говорит Орландо. У лошадей с мутацией, по оценкам, было на 20 процентов больше потомства, чем у тех, у кого мутации не было. “Когда вы видите что-то подобное, вы знаете, что столкнулись с чем-то, что действительно изменило правила игры в биологии лошадей”.
Ездовые лошади также стали поворотным моментом в развитии человеческого общества, создав условия для гораздо большей мобильности и изменив облик войны и транспорта.
Полученные результаты являются “действительно убедительным примером косвенных улик”, — говорит Саманта Брукс, генетик из Флоридского университета в Гейнсвилле. “Из наших археологических данных мы знаем, что мы можем начать видеть типы изменений, которые указывают на то, что эти лошади использовались во время одомашнивания, и затем мы можем одновременно увидеть эти сильные сдвиги в самом геноме в двух очень специфических местах”.
Хотя GSDMC, по—видимому, играет важную роль в развитии верховой езды, Орландо отмечает, что могут быть и другие гены, которые были упущены при анализе, или важные культурные инновации, такие как тактика взаимодействия с лошадьми, которые не оставили своего следа в геноме.
Орландо интересуется тем, как особые генетические особенности лошадей могли повлиять на успех и развитие степных империй, основанных на лошадях, в Монголии и Китае.
“Мы упорядочиваем множество этих [древних] лошадей, чтобы понять, какие виды лошадей развились в этих обществах и государствах, чтобы создать общества, о которых мы читаем в истории”.