从吉娃娃到大丹犬，狗狗的体型差异比地球上任何其他哺乳动物物种都大。这种差异背后的突变已被追溯到一个意想不到的来源：古代狼。
该突变位于一个名为IGF1的基因附近，研究人员在15年前就已指出该基因在家犬体型变异中起着重要作用。它是已确定的约二十几个此类基因中的第一个。但是，确定负责的基因变异的努力一直没有结果。
“IGF1一直是我们的一根刺，” 美国国家人类基因组研究所（位于马里兰州贝塞斯达）的遗传学家Elaine Ostrander说，她领导了2007年的研究，首次确定了IGF1在狗狗体型中的作用，以及现在实现了这一探索的1月27日发表在《当代生物学》上的研究。
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在过去的3万年中，古代狗从狼驯化而来，体型上存在一定程度的差异。但是，目前极端的体型差异——最大品种比最小品种大40倍——出现在过去的200年中，当时人类建立了现代品种。
Ostrander和包括法国雷恩INSERM-雷恩大学的遗传学家Jocelyn Plassais在内的同事，分析了1400多个犬科动物的基因组，包括古代狗、狼、郊狼和230个现代犬种。
生长控制
当他们比较IGF1基因周围区域的变异与狗和野生犬科动物的体型时，一个变异脱颖而出。它位于一段DNA中，这段DNA编码一个称为长链非编码RNA的分子，该分子参与控制IGF1蛋白（一种有效的生长激素）的水平。
研究人员确定了该变异的两个版本，或等位基因。在所有品种中，携带一个等位基因的两个副本的狗往往体重低于15公斤，而另一个版本的两个副本在体重超过25公斤的狗中更常见。Ostrander说，各携带一个副本的狗的体型往往介于两者之间。与携带“小型”等位基因的两个副本的犬科动物相比，携带大型体型等位基因的两个副本的犬科动物血液中IGF1蛋白的水平也更高。
当研究人员查看其他犬科动物的基因组时，他们发现了类似的关系。“这不仅仅是关于狗的故事。这是一个关于狼的故事，关于狐狸的故事，关于郊狼的故事，以及关于所有动物的故事。这是犬科动物范围内的故事，” Ostrander说。
矮小的祖先
研究人员认为，与小型体型相关的等位基因在进化上比大型体型版本古老得多。郊狼、豺狼、狐狸和他们分析的大多数其他犬科动物都携带“小型”版本的两个副本，这表明该版本存在于这些动物的共同祖先中。
大型体型等位基因何时进化尚不清楚。研究人员发现，一只生活在约53000年前西伯利亚的古代狼携带了该版本的一个副本。其他古代狼和现代灰狼往往携带两个副本，这表明大型体型等位基因可能对狼有益。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的进化生物学家Robert Wayne说，科学家们普遍认为，小型体型可能与相对较新的基因变化有关，可能仅限于家犬。“这完全颠覆了整个故事。这就是整个事情的奇妙之处。”
马萨诸塞大学陈医学院（位于伍斯特）的遗传学家Elinor Karlsson说，这项研究可能表明，狗是从体型较小的狼驯化而来的，这些狼与今天的灰狼种群不同。“我们甚至不知道导致狗出现的狼是什么样子的，”她说。
研究人员还警告说，关于狗体型的故事远未结束。Plassais希望弄清楚这些变异如何影响IGF1蛋白的水平。而且，该变异并非狗体型大小的唯一决定因素：IGF1基因本身约占品种间变异的15%。
“我们不是在谈论一种使狼变成吉娃娃大小的突变，” Karlsson说。“我们谈论的是许多使你体型略微变小的突变之一。”
本文经许可转载，并于2022年1月27日首次发表。