Ny genetisk forskning avslöjar hur vildkaninen blev tam

Vår kunskap om vilka genetiska förändringar som krävts för att omvandla en vild art till ett husdjur är fortfarande begränsad. En internationell forskargrupp kan nu visa att när det gäller kaniner har de viktigaste förändringarna skett i gener som påverkar hjärnans och nervsystemets utveckling. Studien publiceras idag i Science och svarar på många viktiga frågor.

Utvecklingen av husdjur och grödor, en förutsättning för vårt jordbruk, är en av de viktigaste teknologiska revolutionerna under människans historia. Domesticeringen av husdjur började för 9 000 till 15 000 år sedan, då hundar, kor, får, getter och grisar blev våra första husdjur. Kaninen blev ett husdjur långt senare, för cirka 1 400 år sedan, och det var munkar i södra Frankrike som hade tama kaniner. Det sägs att anledningen var att Katolska kyrkan hade deklarerat att kött från unga kaniner var fisk och därför fick ätas under fastan! Vid tidpunkten för domesticeringen fanns den europeiska vildkaninen (Oryctolagus cuniculus) endast på Iberiska halvön och i södra Frankrike.

-   Kaninen är särskilt väl lämpad för studier av domesticering eftersom vi vet var och när processen ägde rum och eftersom vilda kaniner fortfarande är vanliga inom ursprungsområdet kan vi jämföra tamkaniner med de faktiska populationer av vilda kaniner från vilka de avlades fram, förklarar Carl-Johan Rubin, Uppsala universitet, en av de ledande forskarna inom projektet.

Forskarna började med att kartlägga hela arvsmassan för en tamkanin. Därefter sekvenserade de hela arvsmassan hos tamkaniner från sex olika raser samt vildkaniner från 14 olika lokaler på Iberiska halvön och i södra Frankrike.

-   Ingen tidigare liknande studie har omfattat en så noggrann kartläggning av den genetiska variationen hos den vilda ursprungsarten för ett husdjur. Detta gjorde det möjligt att med stor precision påvisa vilka genvarianter som haft störst betydelse under domesticeringsprocessen, säger Leif Andersson, professor vid Uppsala universitet, Sveriges lantbruksuniversitet och Texas A&M University.
   
I motsats till tamkaninen har vildkaninen en mycket stark flyktrespons som är livsnödvändig eftersom den jagas av örnar, rävar och andra rovdjur. Charles Darwin skriver i ”Om arternas uppkomst” att ”Få djur är svårare att tämja än vildkaninens ungar, och få djur är tamare än tamkaninens ungar”. Darwin använde husdjuren som ett bevis för att det är möjligt att förändra en arts egenskaper genom urval. I den nya studien har forskarna gått ett steg längre och studerat vilka genetiska förändringar som orsakat denna dramatiska förändring i beteende.

-   Tamkaninens utveckling förklaras framförallt av en förändring av frekvensen av vissa genvarianter som redan fanns hos den vilda arten snarare än uppkomsten av nya mutationer med drastiska effekter, säger Kerstin Lindblad-Toh, Director of Vertebrate Genome Biology vid Broad Institute of MIT and Harvard och professor vid Uppsala University och Co-Director vid Science for Life Laboratory.

Forskarna fann mycket få exempel där en genvariant hos tamkaninen helt hade ersatt den genvariant som var vanlig hos vildkaninen.

-   En intressant konsekvens av detta är att om man släpper ut tama kaniner i naturen så borde det kunna ske en ganska snabb genetisk anpassning genom att de genvarianter som är fördelaktiga i det vilda, som varit missgynnade hos tamkaninen ökar i frekvens igen tack vare naturlig selektion, menar Carl-Johan Rubin.

De fann inte heller ett enda exempel där en gen blivit helt inaktiverad under tamkaninens utveckling och det var många fler viktiga förändringar i de delar av arvsmassan som inte kodar för något protein än i de protein-kodande delarna av arvsmassan.
   
-    Våra resultat är mycket tydliga, skillnaden mellan en vild och en tam kanin är inte vilka gener de bär utan hur generna regleras, det vill säga när, var och hur mycket ett visst protein ska uttryckas, fortsätter Carl-Johan Rubin.

Studien visar också tydligt vilka gener som varit mest betydelsefulla under kaninens domesticering. De största skillnaderna mellan vilda och tama kaniner syntes för de gener som har en roll i hjärnans och nervsystemets utveckling. Forskarna förbluffades över att de var så starkt överrepresenterade.

-   Men detta är förstås helt logiskt om man beaktar den drastiska förändringen i beteende mellan vilda och tama kaniner, förklarar Kerstin Lindblad-Toh.

Studien visar att vildkaninen är en art med extremt mycket ärftlig variation och att den bär vissa genvarianter som vi nu visar har varit fördelaktiga under utvecklingen av tamkaninen. Den visar även att små förändringar i många gener tillsammans kan orsaka stora förändringar i beteende.

-   Det är mycket troligt att en liknande process ligger bakom utvecklingen av andra husdjur och det är föga troligt att vi i någon art kommer att finna endast några få gener som hade en avgörande betydelse för domesticeringen. Vi tror också att en liknande mångfald av genvarianter som påverkar hjärnan och nervsystemets funktion finns hos och människor och bidrar till individuella skillnader i personlighet och beteende, säger Leif Andersson.

För mer information kontakta:

Professor Leif Andersson, Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala Universitet, telefon: 018-471 4904, 070-514 4904, e-mail: Leif.Andersson@imbim.uu.se

Professor Kerstin Lindblad-Toh, Uppsala Universitet and Broad Institute,
Telefon: 070-167 9552 eller +1 617 714 7745 , e-mail: kersli@broadinstitute.org  

Dr. Carl-Johan Rubin, Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala Universitet, telefon: 076-164 0585 eller 018-471 4502, e-mail: carl-johan.rubin@imbim.uu.se