【生物考古】狗狗的雙重起源

© Sonja Pauen@flickr.com
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撰文|黃貞祥

多年來,科學家一直在爭論,家犬究竟是從哪裡來的。狼是在歐洲,還是在亞洲,和人類產生特別的關係?科學家分析了數百隻家犬的遺傳資料,發現狗可能在歐洲或近東,以及亞洲各馴化了一次。

這項研究包括一個獨特的樣本:一個近五千年老的狗內耳骨,是從愛爾蘭東海岸紐格萊奇墓(Newgrange)出土的。紐格萊奇墓位於愛爾蘭東北部的米斯郡(County Meath),是博因河河曲地區的一座通道式墳墓。是愛爾蘭最為著名的史前墳墓之一,是世界文化遺產博因河河曲考古遺址的一部分。

紐格萊奇墓一般認為在新石器時代的公元前3200年,由一群在博因河谷從事農業耕作的人類所建造。博因河曲在凱爾特神話中經常出現。紐格萊奇墓被認為是他們的神的居所,也被公元三世紀時的羅馬人所崇拜。石堆上發掘出許多當時的貢品、錢幣、珠寶等。

英國牛津大學的演化遺傳學家Laurent Frantz等人,從該五千年前的狗耳骨萃取出DNA進行了定序,並公佈了該樣本的全基因體,加上59隻14,000至6,400年前的古歐洲犬的粒線體基因體,並用來和605隻世界各地現代狗的基因體相比較。

接著,他們重建了狗的演化系譜,發現歐洲狗(如紐格蘭奇犬和黃金獵犬)和亞洲犬(如沙皮狗和來自西藏和越南的鄉村狗)之間有很深的分歧。過去沒有足夠的樣本,所以未見這樣的分歧。他們認為這樣的分歧,是因為各來自不同的狼祖先。有些現代品系,如愛斯基摩犬和格陵蘭雪橇狗,分別有來自兩個地區的祖先。

為了弄清楚該分化是何時發生的,該紐格萊奇墓的樣本至關重要。他們用牠來和一些現代狗和狼的基因體資訊,計算犬的基因突變率。該速率顯示,東西方分歧發生在14,000到6,400年前之間。這分析還顯示西方狗經歷了「遺傳瓶頸」,遺傳多樣性因犬口數量急劇下降而減少,這通常見於一個小群體從大群體中分裂出來後。類似的現象是一小撮人遷徙出非洲時。

考古學家從前曾發現,德國地區在16,000多年前就有狗,亞洲犬到那裡時,在歐洲的灰狼已被馴化成家犬。當今一些歐洲狗可能攜帶早期馴化的遺傳痕跡,但難以找到。尤其當他們分析母系遺傳的粒線體DNA,發現舊石器時代的歐洲犬,很多基因型在現代歐洲犬中找不到。這結果可能意味著,古歐洲犬沒留下多少後代,有可能是因為亞洲犬在新石器時代就逐漸取代了古歐洲犬。

他們認為,人類在亞洲馴化狗,發生在超過14,000年前,一小部分家犬和人通過歐亞大陸西遷。這意味著,所有現代家犬,還有紐格萊奇墓犬,牠們的祖先可追溯回到亞洲。東亞犬的基因在遙遠的過去至少部分取代了歐洲犬。隨著人類從東方西遷的亞洲狗,比原本的古歐洲狗有更多後代,而取代了歐洲馴化的狗。

這有可能是人們在某處獲得了更好的狗,在幾百或上千年的過程中,那些狗擴散到整個歐亞大陸。不過,兩次馴化的故事要說得通,是建立在突變率的估算是準確的基礎上。另外,馴化後家犬和野狼仍不時暗通款曲有雜交。要解決這問題,可能要有上千隻狗的基因體資料。

狗的雙重起源是個有趣的可能,特別是貓和豬都有多次馴化的證據。這可能意味著這些動物幾乎一定會被馴化。瞭解狗的馴化,對瞭解人類的文明演化非常重要。家犬的演化還提供了一個窗口,以窺探人類的過去。在農場和定居農業出現之前,人們就有了狗,是人類文化蒐首個主要的創新之一。

原學術論文:
Frantz, L. A. F. et al. Genomic and archaeological evidence suggest a dual origin of domestic dogs. Science 352, 1228–1231 (2016).
Freedman, A. H. et al. Genome Sequencing Highlights the Dynamic Early History of Dogs. PLoS Genet. 10, e1004016 (2014).
Thalmann, O. et al. Complete Mitochondrial Genomes of Ancient Canids Suggest a European Origin of Domestic Dogs. Science 342, 871–874 (2013).
Shannon, L. M. et al. Genetic structure in village dogs reveals a Central Asian domestication origin Proc. Natl Acad. Sci. USA 112, 13639–13644 (2015).
Wang, G.-D. et al. Out of southern East Asia: the natural history of domestic dogs across the world. Cell Res. 26, 21–33 (2016).

參考資料:
1. Bethany Augliere. Ancient genomes suggest dual origin for modern dogs. NATURE | NEWS. Nature doi:10.1038/nature.2016.20027
2. T.H. Saey. Ancient DNA tells of two origins for dogs. Science News. June 2, 2016.
3. David Grimm. Dogs may have been domesticated more than once. Science. DOI: 10.1126/science.aaf5755

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作者:黃貞祥 現任教於國立清華大學分子與細胞生物研究所暨生命科學系,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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