По всей Европе находят окаменелые останки домашних собак, живших после ледникового периода. Так, кости возрастом около 8000 лет обнаруживают в раскопках от запада Европы до востока Азии. Как уже упоминалось, данные последних генетических исследований древних и современных собак указывают на единый источник их происхождения, поэтому маловероятно, что все собаки эпохи голоцена происходили от местных популяций волков и были одомашнены независимо друг от друга. Вместо этого логично предположить, что собаки пришли вместе с переселявшимися людьми или привозились местными племенами издалека.
Доисторические собаки все еще очень походили на волков, по крайней мере судя по их скелетам. Но уже тогда, если основываться на результатах эксперимента с ручными русскими лисицами, видимо, появилось разнообразие окраса, закрутился баранкой хвост, повисли уши. Анализируя останки возрастом 8000 лет, найденные при раскопках в датском Свердборге, ученые установили, что в те времена существовали три типа собак разных размеров. Получается, уже тогда, на раннем этапе, наблюдалась некоторая дивергенция, возможно предшествовавшая последующему разделению на породы. Возможно, доисторический человек уже пытался вывести собак с определенными характеристиками: например, собак для охраны и пастушьих собак, собак, способных идти по следу или даже тянуть сани.
Разделение на породы
Когда появилось и распространилось земледелие, собаки стали еще более популярны. По мере изменения пищевых предпочтений человека менялись и вкусы собак. Первые собаки были мясоедами, хотя, как утверждает одно исследование, они ели мясо, отличное от пищи своих братьев-волков. Исследование костей возрастом 30 000 лет, найденных в Пршедмости, в Чехии, показало, что псовые, предполагаемые собаки эпохи палеолита, питались мясом оленей и овцебыка, в то время как волки охотились на лошадей и мамонтов. Как только люди занялись земледелием, меню собак значительно изменилось. Скорее всего, деревенским собакам было чем поживиться среди отбросов, оставляемых теперь оседлыми людскими сообществами.
У большинства современных собак в организме содержится множество копий гена, кодирующего амилазу – фермент для переваривания крахмала. Чем больше копий этого гена у животного, тем больше амилазы производит его поджелудочная железа: полезное свойство для того, кто ищет пропитание на деревенской помойке или подъедает остатки с человеческого стола. Со временем собаки становились менее плотоядными и более травоядными, как и их человеческие друзья. Но у современных собак количество копий гена амилазы сильно варьируется. В большинстве случаев данное различие связано с породой собак. На это есть несколько причин. Установив, что такая изменчивость не случайна, ученые задались вопросом: а не связана ли она с филогенезом – «семейной историей» собачьих пород? Однако эта теория не подтвердилась. Далее исследователи предположили, что скрещивание с волками могло привести к снижению числа копий гена амилазы у некоторых пород, но и на этот раз не смогли дать четкого объяснения. Остается полагать, что количество копий гена амилазы отражает различия в пищевых предпочтениях древних собак.
Анализ изотопов углерода и азота в образцах костей древних собак раскрыл исследователям рацион доисторических животных и продемонстрировал его разнообразие. Известно, например, что около 9000 лет назад в Китае 65–90 % рациона собак составляло просо. При этом 3000 лет назад на корейском побережье они поедали морских млекопитающих и рыбу. В различных местах собаки сталкивались с теми или иными сложностями поиска пищи. Со временем соответственно у них менялся набор генов.
Подобные изменения генома, приводящие к повышению числа копий определенного гена, происходят из-за ошибок в ходе мейоза – особого процесса клеточного деления, в результате которого образуются яйцеклетки и сперматозоиды (в них содержится одинарный набор хромосом, в отличие от других клеток организма, в которых заключен двойной набор хромосом). Во время мейоза хромосомы объединяются в пары, а затем в каждой паре происходит обмен участками ДНК (кроссинговер). Ошибки, возникающие при кроссинговере, могут привести к дупликациям гена в одной хромосоме. Если такая ошибка происходит, то увеличивается вероятность ее повторения в следующем поколении, также в процессе мейоза, при формировании яйцеклеток или сперматозоидов. Присутствие двух копий гена в одной хромосоме и одного гена в другой повышает вероятность ошибочного спаривания хромосом и дупликации гена. Таким образом, эта ошибка приводит к увеличению числа копий конкретного гена, и если вызванное изменение оказывается полезным, то в отношении такого изменения будет действовать положительный отбор.