Tamgenet og tamgeden
Kan tamdyrs tamhed skyldes en enkelt genetisk mutation?
Selvom tamdyr udviser en række fællestræk, antages det normalt, at domestikation er en langstrakt proces, der involverer en lang række forskellige genetiske forandringer, som adskiller hvert enkelt tamdyr fra sine vilde forfædre. Men måske er de genetiske forandringer bag tæmningsprocessen slet ikke så komplekse, som man hidtil har troet.
Et nyt studie af genetikken bag tamgedens udvikling tyder i hvert fald på, at væsentlige forandringer i tamdyrs adfærd kan hænge sammen med nogle ganske få genetiske forandringer, som måske deles af flere forskellige tamdyr. Det vil i givet fald betyde, at udviklingen fra vild stamform til tamform er langt mindre kompliceret end hidtil antaget, og at der kan være større ligheder mellem forskellige tamdyrs genetiske udvikling, end man skulle tro.
En større gruppe af forskere fra Kina har gennem de senere år kortlagt de forandringer, som er sket med tamgedens arvemasse i udviklingen fra vildged til tamdyr. I den forbindelse er særligt et sted på tamgedens dna kommet i søgelyset: Et område der består af de to proteinkodende gener kaldet STIM1 og RIM1. Som de kinesiske forskere har påvist, har dette område af gedens dna været udsat for den stærkeste selektion i udviklingen fra vildged til tamged.
Disse to gener har betydning for omsætning af stoffet glutamat, som er det vigtigste signalstof i hvirveldyrenes nervesystem. Det sker bl.a. gennem regulering af receptorer og transkription af dna i forbindelse med nervesystemets aktivitet. Ændringer af glutamatsystemets følsomhed er i andre studier sat i forbindelse med de forandringer af adfærden, som er foregået fra vild stamform til tamform hos flere forskellige tamdyr, inkl. mennesket.
Hos gederne er disse forandringer primært forbundet med den individuelle flugtafstand, dvs. hvor tæt man kan komme på hver enkelt ged, før den stikker af. Observation af vilde geder tyder på, at der er en individuel forskel på, hvor tæt man kan nærme sig hver enkelt ged, som muligvis kan forklares af variationer i netop disse to gener, STIM1 og RIM1.
Opmærksomheden har i den forbindelse særligt samlet sig om en enkelt mutation på RIM1-genet. Denne genvariant, kan man påvise, er opstået for omkring 6.500 år siden, det vil sige inden for den periode, hvor geden er blevet tæmmet. Siden har den spredt sig, sådan at den er dominerende blandt nutidens tamgeder.
For at teste hvilken betydning den ”tamme” variant (som går under betegnelsen RRM1I241V) har på gedernes adfærd, udførte forskerne en række forsøg, hvor de krydsede tamme og vilde geder og testede deres afkoms adfærd. Resultatet af disse forsøg viste en sammenhæng mellem genvarianten og gedernes adfærd: De geder, som besad den tamme variant, havde kortere flugtafstand end dem, som besad den vilde variant. Det vil altså sige, de tillod mennesker at komme tættere på dem, inden de tog flugten. Alt tyder dermed på, at der i forbindelse med gedens tæmning er sket en udvælgelse af de geder, som lettest har ladet sig håndtere af mennesker. Det mest øjenåbnende ved dette fund er dog, at denne ændring af gedernes adfærd angiveligt skyldes en enkelt mutation på et enkelt gen.
For at bekræfte at denne enkelte mutation på et enkelt sted på et enkelt gen virkelig kan have så stor effekt på tamdyrs adfærd, supplerede forskerne deres studier af gedernes adfærd med studier af mus. Disse studier tog udgangspunkt i en manipulation af musenes dna, sådan at man kunstigt skabte den omtalte mutation på det sted på musenes dna, som svarer til STIM1-RIM1-området hos geder.
Disse forsøg resulterede i, at de manipulerede mus blev mere tamme, udviste mindre stress omkring mennesker og udviste en højere grad af social adfærd. Forsøgene blev her i praksis udført ved, at man bl.a. testede, hvor villige musene var for at nærme sig mennesker af sig selv, i hvor høj grad de forsøgte aktivt at undgå mennesker, samt hvorvidt de fandt sig i at blive håndteret af mennesker.
Udover at de mus, som havde fået indsat tamgenet, udviste mindre stress ved at omgås og blive håndteret af mennesker, så udviste de også mindre stress og ophidselse ved at omgås eller opholde sig tæt ved fremmede mus. Flere af de adfærdsforandringer, som normalt indgår i domesticeringen, kunne dermed spores ned til en enkelt mutation i et enkelt gen.
At det samme gen – ja, den samme mutation! – påvirker adfærden på lignende vis både hos geder og mus, har stor betydning. Det kunne nemlig tyde på, at de samme genetiske forandringer kan være involveret i udviklingen af tam adfærd hos vidt forskellige dyrearter. Geder og mus er ikke særligt nært beslægtet, så hvis de udviser sammenlignelige genetiske forandringer, må man forvente, at det samme gør sig gældende for flere tættere beslægtede arter af tamdyr.
Med ovenstående fund er jagten naturligvis gået ind på at identificere disse fælles forandringer og dokumentere deres påvirkning af adfærden hos flere tamdyr. Hvad angår det ovennævnte STIM1-RIM1-kompleks, hvor den omtalte mutation er placeret, er genvariationer på netop dette område af arvemassen hos mennesker indtil videre under mistanke for at bidrage til udviklingen af ADHD og forskellige former for adfærdsforstyrrelser.
Forskerne bag ovenstående studier foreslår selv, at en af konsekvenserne af de spændende fund er, at de åbner for at kunne tæmme vilde dyrearter gennem manipulation af deres dna. En mere jordnær konklusion vil nok være, at vi med fund som ovenstående kan blive tvunget til den overraskende konklusion, at de forandringer, som har ført til tæmningen af vidt forskellige dyr, måske minder meget mere om hinanden, end vi kunne have drømt om.
Betyder det så, at vi har fundet den hellige gral: Tamgenet, som forklarer, hvorfor alle tamdyr udviser mindre frygt både over for mennesker og fremmede artsfæller?
Så langt kan vi næppe strække betydning af de unægtelig øjenåbnende studier. Men selvom der stadig må forventes også at være store forskelle mellem, hvordan forskelle dyr er blevet tæmmet,og hvilke ændringer det har resulteret i, er det alligevel tankevækkende, at tamdyrenes udvikling kan minde så meget om hinanden, selvom de vilde stamformer, de er udviklet af, kommer fra vidt forskellige grene af dyrenes stamtræ.
Referencer:
Dou M et al. (2023) A missense mutation in RRM1 contributes to animal tameness. Science Advances 9: eadf4068.
O’Rourke T, Boeckx C (2020) Glutamate receptors in domestication and modern human evolution. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 108: 341-357.
Demontis D et al. (2021) Risk variants and polygenic architecture of disruptive behavior disorders in the context of attention-deficit/hyperactivity disorder. Nature Communications 12: 576.