Как ученые приручили лисицу

Одомашнивание волков и превращение их в собак происходило в течение последних десятков тысяч лет. Человек был несомненным участником этого процесса, но детали последнего теряются в веках. Участники эксперимента продолжительностью более 60 лет попытались воспроизвести процесс, аналогичный тому, в ходе которого произошло превращение волка в собаку. Объектом исследований был другой представитель семейства псовых—дикая лисица, которую удалось приручить путем селективного скрещивания на протяжении многих поколений. Через шесть поколений появились лисы, сохранявшие юношеский облик в зрелом возрасте. Среди прочего, у них были закрученные хвосты и крапчатый окрас шерсти.

Зверек бежит ко мне, виляя изогнутым хвостом, его преданные глаза полны радости. Он прыгает мне на руки и тычется в лицо, как собака. Но это не собака, а лисица, которая выглядит и ведет себя совсем как собака. Это животное и его ближайшие родственники — результат селективного скрещивания на протяжении 58 поколений; цель эксперимента состояла в том, чтобы разгадать секреты приручения диких животных, в частности секрет превращения волка в собаку.

Сейчас мне 83 года. Когда я мысленно возвращаюсь к эксперименту, которому посвятила три четверти своей жизни, мне вспоминается классическое произведение Антуана де Сент-Экзюпери «Маленький принц» и наставление, которое Лис дает Принцу: «Ты навсегда в ответе за всех, кого приручил».

Итак, я приняла на себя ответственность за этих лисиц вскоре после того, как в 1958 г. познакомилась со своим будущим учителем и другом Дмитрием Константиновичем Беляевым. Я заканчивала учебу в Московском государственном университете, когда узнала, что Беляев отправляется в Новосибирск, на работу в недавно созданный Институт цитологии и генетики, и набирает студентов для участия в эксперименте по одомашниванию животных, к которому он намеревался вскоре приступить.

При первой встрече с Беляевым меня поразило, что он общается со мной, обычной студенткой-старшекурсницей, как с равной. Основная цель предстоящего исследования заключалась в прослеживании процесса приручения диких животных в ускоренном режиме. «Я хочу получить собаку из лисицы, — сказал он. — Поколение за поколением мы будем проводить скрещивание тех особей, которые спокойнее других реагируют на человека. Если все пойдет так, как мы предполагаем, то процесс приручения — сродни тому, который имел место при превращении волка в собаку, — будет разворачиваться на наших глазах». К тому моменту как я покинула кабинет Беляева, я уже была среди приглашенных к участию в эксперименте, а это означало переезд из Москвы в самый крупный город Сибири — Новосибирск. Меня вдохновляли перспектива влиться в первое поколение исследователей нового научного центра в Новосибирске под названием Академгородок, где располагался молодой институт, и шанс работать с человеком, которого я воспринимала как революционного мыслителя. Вскоре мы с мужем и маленькой дочкой отправились на поезде в долгийпуть из Москвы на восток.

Гипотеза Беляева об одомашнивании животных была одновременно и гениальна, и проста. Он пришел к мысли, что главная особенность всех одомашненных животных — это их послушание человеку. В процессе приручения наши предки отбирали животных наименее агрессивных и боязливых при встрече с людьми. Послушность стала определяющим фактором в нашей работе с животными; именно ее мы пытались достичь. Домашние собаки, коровы, лошади, козы, овцы, свиньи и кошки должны быть послушными независимо от того, что мы от них хотим получить: защиту, молоко, мясо, дружбу или что-то другое.

Более того, Беляев считал, что большинство, если не все, признаков прирученных животных — то, что теперь мы называем синдромом одомашнивания: закрученный хвост, свисающие уши, крапчатый узор меха, сохранение в зрелом возрасте подростковых черт морды (ее меньшая заостренность), отклонение от сезонности при размножении, — были побочными продуктами отбора наиболее послушных животных. Итак, под руководством Беляева, но достаточно самостоятельно справляясь с рутинными задачами, я проводила селективное скрещивание наименее агрессивных лисиц из числа тех, которых мы первоначально отобрали на лисьих фермах по всему Советскому Союзу.

Встречайте элиту!

Ежегодно я тестировала сотни лисиц, используя разработанную нами методику. Надев защитные перчатки толщиной 5 см, я подходила к каждой клетке с лисой, открывала дверцу и просовывала внутрь палку. Я оценивала реакцию лисиц по шкале, согласно которой самые спокойные животные набирали максимальное количество баллов.

В первые годы подавляющее большинство лисиц больше походили на огнедышащих драконов, чем на собак: когда я подходила к ним и просовывала палку в клетку, они вели себя чрезвычайно агрессивно. Я уверена, что набравшие наименьшее число баллов животные с удовольствием отгрызли бы мне руку. Многие в страхе забивались в дальний угол клетки, однако небольшое количество животных оставались спокойными, наблюдая за происходящим, но никак на него не реагируя. Этих особей мы и отобрали для нашего эксперимента. Я вела подробные записи обо всех этапах их развития от рождения до взрослого возраста. И мы внимательно следили за тем, чтобы не допустить инбридинга — близкородственного скрещивания особей внутри одной популяции, что могло бы привести к негативным генетическим последствиям, а значит, к искажению результатов эксперимента.

Даже вполне мирные лисицы первые несколько поколений не проявляли особой расположенности к человеку — казалось, они просто терпели его. Но у меня была смутная надежда, что в четвертом и пятом поколениях произойдет перелом: едва вставшие на ноги щенки будут вилять маленькими хвостиками, приветствуя меня. Затем появилось шестое поколение.

В статье, вышедшей в 2009 г. в журнале BioEssays, мы писали: «В шестом поколении появились щенки, которые охотно идут на контакт с человеком, не только виляют хвостом, но и подвывают, скулят и лижутся, как собаки». Такой набор поведенческих признаков был настолько эффектным, что мы прозвали этих животных элитой. Лисята даже поднимали головки, когда слышали свои клички. Как мы отмечали в 2012 г. в дополнении ко второму изданию книги «Генетика собаки», «казалось, они жаждали общения с людьми». Кроме того, ручные лисята стали реагировать на звуки двумя днями ранее и открыли глазки на день раньше, чем обычные детеныши, как будто им не терпелось познакомиться с нами.

Перед очарованием лисят элитной группы не мог устоять никто. Однажды вечером, когда остальные сотрудники отправились по домам, Беляев привел к нам в институт известного боевого генерала Лукова — строгого мужчину, прошедшего ужасы войны. Но когда я открыла клетку с одной из элитных самок и лисица выбежала наружу и улеглась рядом со мной, неприступность генерала как рукой сняло. Явно пораженный увиденным, он подошел к лисе, присел на корточки и ласково погладил ее по голове.

Элита появилась в шестом поколении, но составляла всего 2% от наших одомашненных лисиц; впрочем, это число росло с каждым новым поколением. Сегодня данный показатель достиг 70%.

Трансплантация эмбрионов

И Беляев, и я были по характеру своей работы генетиками и любой эксперимент по одомашниванию рассматривали как исследование из области эволюционной генетики. Нам было важно убедиться в том, что изменения в поведении, которые наблюдались у подопытных лис, генетически обусловлены. Для этого мы разработали тест с участием двух групп лис: одни относились к человеку доброжелательно, другие были крайне агрессивны. Проводя целенаправленные скрещивания и отбор на протяжении многих поколений, мы получили особей, которых можно было сопоставить с Цербером — трехголовым злобным псом, охраняющим вход в подземное царство Аида.

Суть нашего эксперимента заключались в имплантации эмбриона доброжелательной лисицы в матку лисицы агрессивной и наоборот. Если потомство будет похоже не на суррогатную мать, а на биологическую, значит, доброжелательность по отношению к человеку и агрессивность имеют генетическую природу.

В каждом эксперименте участвовали две самки — одна доброжелательная, другая агрессивная. Обе находились на второй неделе беременности. Анестезировав животных, я сделала чревосечение одной из лисиц и локализовала матку с ее левым и правым рогами, в которых находились эмбрионы. Затем я изолировала эмбрионы из одного из рогов лисы-донора и поместила их в пита- тельную среду. Аналогичной операции я подвергла лису-реципиента, но теперь на место изолированных эмбрионов поместила эмбрионы донора. В одних экспериментах донором была доброжелательная лиса, реципиентом — агрессивная, в других наоборот.

Но как различить родившихся через семь недель лисят — генетических потомков и негенетических? На этот раз вывод подсказали сами лисы: окрас их шерсти — один из генетически обусловленных признаков, он и стал для нас маркером. Как только новорожденные лисята начали контактировать с человеком, мы с моей давней приятельницей и коллегой Тамарой Кужутовой стали внимательно наблюдать за их поведением.

Особенно хорошо я помню, как повели себя агрессивная мать и ее детеныши. Доброжелательные малыши, едва державшиеся на ногах, при появлении человека выползали из клетки, помахивая хвостиками. Такое поведение не нравилось матери — она тут же хватала беглецов за загривок и водворяла их в клетку.

Генетические потомки агрессивной матери вели себя подобающим, с ее точки зрения, образом: они рычали и сами прятались в клетку при появлении человека. Такую картину мы наблюдали неоднократно — лисята вели себя так же, как их биологическая мать. Итак, было получено подтверждение, что доброжелательность и агрессивность по отношению к человеку — генетически обусловленные признаки.

Пушинка

К 1974 г. мы получили уже 15 поколений животных. Многие из прирученных лисиц попали в категорию «элита» и, как и предполагал Беляев, обладали множеством признаков, характерных для одомашненных видов. Их морды выглядели более юными, хвосты были пушистее, уровень гормона стресса ниже, а репродуктивный цикл длился дольше. У нескольких из них, в том числе у моей любимицы по кличке Мечта, были свисающие уши.

Большинство одомашненных видов животных не отличаются особой привязанностью к конкретным людям. Другое дело — собаки. Возможно, эта эмоциональная связь относится к числу признаков, появляющихся особенно быстро — наряду со многими другими, которые мы наблюдали у наших подопечных. Но станет ли проживание бок о бок с человеком естественным для одомашненных нами лисиц? Чтобы найти ответы на эти вопросы, я предложила Беляеву использовать наших генетически прирученных лисиц для исследования глубоких межвидовых эмоциональных связей — сродни тем, что возникают между людьми и собаками.

На лисьей ферме, где мы проводили эксперимент, находился небольшой дом. Я подумала, что могла бы поселиться в нем с одной из элитных лисиц, чтобы понаблюдать, какие сложатся между нами взаимоотношения. Беляев с энтузиазмом согласился. Итак, 28 марта 1974 г. мы с Пушинкой туда переехали.

У Пушинки были угольно-черные глаза, черный серебрящийся мех и белая полоска на левой щеке. Недавно ей исполнился год; она была беременна и через неделю-две должна была ощениться. Поэтому я могла не только наблюдать, как Пушинка приспосабливается к совместной жизни с человеком, но и выяснить, отличается ли социализация щенков, от рождения с ним контактирующих, от таковой у других лисят, даже из группы «элита».

В нашем новом доме были три комнаты, кухня и ванная. Одну комнату я приспособила себе под спальню и кабинет, вторая стала логовом Пушинки. Третья была отведена для приема гостей, там находились несколько стульев и стол. Пушинке было позволено гулять по всему дому. В то время, которое я проводила со своей семьей, меня замещали Кужутова и другие коллеги. Находясь на дежурстве, они вели подробные записи о поведении Пушинки.

Первые несколько дней у меня было ощущение, что я лечу по американским горкам. Оказавшись в новом месте, Пушинка, явно взволнованная, носилась по всему дому. Она отказывалась от еды, пока я не дала ей маленький кусочек сыра и яблоко, которые приготовила для себя. Второй день был поспокойнее. Когда я вернулась домой после непродолжительного отсутствия, Пушинка встретила меня у двери — совсем как собака. Но перепады ее настроения продолжались. Иногда она была настолько пугливой, что, казалось, находится на грани нервного срыва, но на следующий день могла спокойно запрыгнуть ко мне на кровать и свернуться калачиком.

Адаптация проходила труднее, чем я ожидала, но через неделю с небольшим Пушинка освоилась. Когда я работала за столом, она ложилась у моих ног. По-видимому, ей нравилось ходить со мной на прогулки. Одна из любимых наших игр состояла в том, что я прятала угощение в кармане, а она пыталась его вытащить. Иногда она ложилась на спину и подставляла живот, чтобы я его погладила.

6 апреля Пушинка родила шестерых лисят. К моему изумлению, она положила одного из них к моим ногам. Помню, я воскликнула: «Как тебе не стыдно! Твой щенок сейчас замерзнет!» Но когда я отнесла лисенка в логово, Пушинка снова принесла его мне. Так повторялось несколько раз, пока я не сдалась.

Я дала лисятам клички, начинающиеся в буквы «П», в честь их матери: Прелесть, Песня, Плакса, Пальма, Пенка и Пушок. Через неделю-другую лисята уже выбегали из норы, когда я входила в комнату.

Каждый из них обладал индивидуальностью: Пушок напоминал любопытного поросенка, Пальма обожала запрыгивать на столы, Песня была самим хладнокровием, Прелесть — задирой, Плакса невнятно бормотала что-то во время прогулки, а моя любимица Пенка была соней.

Вопреки утверждению Льва Толстого, что «все счастливые семьи похожи друг на друга», Пушинка и ее лисята были семьей счастливой и неповторимой. Я играла с ними в мяч или убегала, а малыши меня преследовали. Особенно активной в конце погони была Пенка — догнав меня, она вскакивала мне на спину. Слишком длительные прогулки утомляли лисят. Одна из записей в моем дневнике гласит: «Они спят сном младенца, не ведая ни страха, ни тревог».

По мере того как малыши подрастали и Пушинка меньше присматривала за ними, наши взаимоотношения с ней все более крепли. Она частенько ложилась у моих ног, чтобы я потрепала ее за загривок. Когда я ненадолго отлучалась из дома, Пушинка садилась у окна, глядя на улицу в ожидании моего возвращения. Завидев меня, она подбегала к двери, виляя хвостом.

Но ничто не предвещало тех событий, которые произошли вечером 15 июля 1974 г. Как обычно, я читала книгу, сидя на скамейке рядом с домом, а Пушинка отдыхала у моих ног. Я услышала шаги вдалеке, но не придала этому значения. Однако Пушинка почувствовала опасность, и вместо того чтобы спрятаться или искать моей защиты, она повела себя совершенно неожиданным образом: бросилась к незваному гостю и громко залаяла — в точности как сторожевая собака.

Никогда раньше Пушинка не была агрессивна по отношению к человеку. А напугал ее совершавший обход ночной сторож. Я заговорила с ним спокойным голосом, и, поняв, что все в порядке, Пушинка перестала лаять.

Понадобилось три с половиной месяца совместного проживания в одном доме с человеком, чтобы у лисиц элитной группы, выведенных в результате 15 лет селективного отбора, возникла привязанность к своему хозяину — как у собак. Я считаю, что события того вечера однозначно это доказали.

Одомашнивание на уровне ДНК

Пушинка — это мое далекое прошлое. Но работа продолжается, и я принимаю в ней самое активное участие. От тех давних времен нас отделяет срок в три лисьих поколения (если перевести их в поколения человеческие, то получится, что вся история разворачивалась где-то в конце Средневековья). Эксперименты с предками Пушинки и ее столь же миролюбивых родственников позволили отследить весь процесс одомашнивания лис, который мы описали в книге «Как приручить лису (и создать собаку)» (How to Tame a Fox (and Build a Dog)). Следует заметить, что сегодняшние прирученные лисицы еще более дружелюбны по отношению к человеку. Они заглядывают ему в лицо, реагируют на его жесты и внешне гораздо больше похожи на собак: у них менее острая морда и не столь длинные ноги.

В последние годы мы попробовали отследить процесс одомашнивания на уровне ДНК. Многие (но далеко не все) области хромосом, изменения в которых опосредуют уникальные поведенческие и морфологические особенности одомашненных лисиц, локализованы в хромосоме 12. В частности, мы идентифицировали в этой хромосоме несколько локусов, отвечающих за конкретные количественные признаки (QTL, от англ. quantitative trait loci; у человека аналогичные локусы определяют рост и цвет кожи).

Сравнив эти локусы с тем, что известно о генетике доместикации собак, Анна Кукекова с коллегами пришли к выводу, что во многих случаях QTL в хромосоме 12 лис аналогичны QTL, опосредующих доместикацию собак. Отсюда мы заключили, что в ходе селективного скрещивания лис на протяжении многих поколений мы воспроизвели на генетическом уровне процесс превращения волка в домашнее животное.

Отметим еще одну крайне интересную вещь. Когда мы со Светланой Гоголевой проанализировали характер вокализации прирученных лис, обнаружилось, что издаваемые ими звуки совершенно уникальны. Больше всего они походили на смех человека. Как и почему смеются лисы, мы не знаем, но более приятный способ общения животных между собой трудно придумать.