Vajon a keményítő emészthetősége tette szelídebbé a kutyát?

Vajon a keményítő emészthetősége tette szelídebbé a kutyát?

 

A kutya háziasítása egy fontos epizódnak számított az emberi civilizációk fejlődésében. A domesztikációs folyamat pontos idejének és helyének meghatározása nem egyszerű feladat, azonban mai tudásunk szerint a kutya domesztikációja 10-30 ezer évvel ezelőtt kezdődhetett (Druhkova és mtsai, 2013). A háziasítás helyének meghatározása talán ennél is bonyolultabb, hiszen a régészeti leletek és a filogenetikai elemzések olykor más-más eredményt mutatnak. A legfrissebb eredmények alapján elmondható, hogy a kutya domesztikációjának elsődleges központja a Közel-Keleten, másodlagos központja, pedig Európában és a Távol-Keleten volt (VonHoldt és mtsai, 2010).

Szintén nagy érdeklődés mutatkozik a kutya kialakulásához vezető evolúciós folyamatok megértése iránt. Számos eltérő elképzelés ismert a kutyák háziasításáról, de abban egyetértenek, hogy a kutya története szorosan összekapcsolódik az emberével. Elképzelhető, hogy az emberek egykor „hazavittek” néhány farkaskölyköt, majd egy folyamatos válogatás révén kialakult egy olyan kutya populáció, amelynek egyedei később különböző feladatokban segítették az embert, például lakóhelyük őrzése, a vadak elejtése (Lorenz, 1950). E szerepkörök betöltéséhez elengedhetetlen viselkedésbeli tulajdonságok szelekciója miatt egyre nagyobb genetikai különbség alakult ki az ember mellett tartott, illetve a szabadon kószáló farkasok között.

Egy másik elképzelés szerint, ahogyan az emberek a nomád életmódról áttértek egy helyhez kötöttebb életmódhoz, úgy a farkasoknál is megfigyelhető volt, hogy elkezdtek vonzódni az ember által hátra hagyott ételmaradványokhoz, és élvezték az ingyen elérhető guberálási forrást. E farkas populációból válogatták ki az emberek, azokat az egyedeket, amelyek a későbbi kutya ősei lehettek (Coppinger és Coppinger, 2001). 

Láthatjuk, hogy a domesztikációs folyamat pontos magyarázatát nem tudjuk, azonban az mindenki számára köztudott, hogy a kutya nemcsak bizonyos morfológiai jellegekben, de számtalan viselkedésbeli tulajdonságában is eltér a farkastól. Az etológiai tesztekből kiderült, hogy a kölyökkutyák csökkentett agressziót mutattak a viselkedéstesztekben, mint a (kézből nevelt) farkasok (Gácsi és mtsai, 2005). Emellett azt is tudjuk, hogy a kutyák megváltozott szociális kompetenciával bírnak, amely elősegíti a kutya és a gazda közötti kötődésen alapuló együttműködést (Topál, 2009).

Igen keveset tudunk azokról a morfológiai, illetve a viselkedésbeli különbségek genetikai magyarázatáról, amelyek a kutya genomban keletkeztek a farkastól való elválás óta. Axelsson és munkatársai egy széleskörű genetikai elemzésbe kezdtek, annak felderítésére, hogy farkas genom mely részére voltak hatással a domesztikációs folyamatok, illetve, hogy a DNS mely területeinek mutálódása (megváltozása) felelős a kutyában megváltozott tulajdonságokért.

A vizsgálat első lépéseként Axelsson és munkatársai újra szekvenálták a teljes kutya és a farkas genomot (60 kutya és 19 farkas genomjának genotipizálásával).

Az elemzés után 36 olyan genetikai régiót azonosítottak, amelyek a domesztikációs folyamat célpontjai lehettek. A régiókon emellett 3,8 millió egyedi mutációt, úgynevezett SNP-t (single nucleotide polymorphism, egypontos nukleotid polimorfizmus, pontmutáció) azonosítottak, amelyek eltérnek kutyában és farkasban. A 36 genetikai régióból 19 esetében találtak olyan géneket, amelyek az agyi-, 8 esetében olyan géneket, amelyek az idegi működésért felelősek. Emellett 10 helyen olyan géneket azonosítottak, amelyek a keményítő emésztésében és a zsír anyagcserében játszanak fontos szerepet.

A keményítő egy igen értékes növényi poliszacharid, hiszen a növények keményítő formájában raktározzák a cukrot. Az emberek a keményítőben gazdag növényeket (például a búza, rozs, burgonya, rizs) világszerte fogyasztják. Az ember szervezetébe bekerült keményítő emésztése a szájban elkezdődik, a nyálban található amiláz enzim segítségével. Ezzel szemben a kutyaféléknél nyálában nem található amiláz enzim, így a keményítő emésztése csak a vékonybélben kezdődik meg, ahova a hasnyálmirigy üríti az amiláz enzimet. A keményítő lebomlása a kutyákban három lépésben valósul meg. Az első lépésben az amiláz enzim a keményítőt maltózra és oligoszacharidokra bontja a béltraktusban. Ezt követően az oligoszacharidok hidrolizálódnak a maltáz-glükózamiláz enzim közreműködésével, majd a keletkezett glükóz a plazma membránon át a vérbe egy kotranszport fehérje segítségével jut.

Axelsson és munkatársai által végzett genetikai kutatás eredménye, hogy a kutya domesztikációja során a szelekció három olyan gént is érintett, amelyeknek nagy szerepe van a keményítő emésztésében. A megváltozott géneknek köszönhetően a kutyákban 28-szor aktívabb az amiláz enzim működése, mint a farkasokban, illetve kétszer több maltóz alakul át glükózzá egységnyi idő alatt. Emellett a glükóz transzportjáért felelős kotranszportot kódoló gének száma is magasabb a kutyákban, mint a farkasokban. Mindez arra utal, hogy a kutyák sokkal hatékonyabban dolgozzák fel a keményítőt, és számukra a keményítő egy értékes energiaforrás lehet.

Összességében elmondható, hogy a kutya genomban genetikai változások hozzájárultak ahhoz, hogy a kutya alkalmazkodott a keményítőben gazdag ételek fogyasztásához, amelyek az emberi környezetben könnyen hozzáférhetőek voltak. Emellett az eredmények érdekessége még, hogy hasonló genetikai változásokat véltek felfedezni a termesztett növényeken élő, illetve a főleg vadászó-gyűjtögető életmódot folytató emberek között.

Miklósi Bernadett

Best Dog Kutyakiképzés


Amennyiben kérdése van a témával kapcsolatban, várjuk az ebugattatv@gmail.com címre avgy facebook oldalunkon!