说到英雄犬，巴尔托名列前茅。这只著名的西伯利亚雪橇犬启发了1995年的动画电影，并在纽约市中央公园被塑造成雕像，因为它所在的雪橇犬队向1925年遭受白喉侵袭的阿拉斯加偏远小镇运送了救命的抗毒素。现在，巴尔托的DNA为我们提供了关于遗传多样性如何影响过去和现在犬类健康的新见解。
在周四发表在《科学》杂志上的一项研究中，生物学家发现巴尔托的基因组比今天大多数犬种的基因组更多样化，也更健康。他的基因还表明，他和他在20世纪20年代的勇敢犬类伙伴具有多种特征，使它们更适合在恶劣的环境中旅行和生存。研究结果揭示了狗的基因和祖先，以及它们的遗传健康状况随时间推移发生的变化。
加州大学圣克鲁兹分校的博士后研究员、该研究的共同第一作者凯瑟琳·穆恩说：“我们发现巴尔托比今天的品种犬在基因上更多样化、更健康，但与我们现在拥有的那些工作用阿拉斯加犬相似——这正是你对一个仍然为工作而非为品种犬现在所追求的审美表型而培育的群体所期望的。”
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巴尔托是西伯利亚雪橇犬进口种群的一部分，这些雪橇犬因其速度、体能和相对较小的体型而培育。1925年1月，白喉（一种严重的细菌感染，如果不治疗可能会致命，尤其是对儿童而言）在阿拉斯加州诺姆蔓延——这是一个冬季只能通过狗拉雪橇到达的小镇。包括巴尔托的雪橇犬队在内的雪橇犬队，在674英里的接力赛中从阿拉斯加州尼纳纳运送了白喉抗毒素小瓶，冒着强风和零下85华氏度的风寒温度。穆恩和她的同事以巴尔托作为20世纪20年代西伯利亚雪橇犬的代表，想 выяснить выяснить 那个种群是否具有使其成为如此有能力的雪橇犬的特定基因变异。
研究人员对克利夫兰自然历史博物馆巴尔托的动物标本剥制术样本进行了DNA测序。他们将这些序列与当前活着的犬种的序列进行了比较，包括三只参加艾迪塔罗德比赛的21世纪雪橇犬——这是一项现代年度雪橇犬比赛，追溯了1925年抗毒素运输路线的部分路段。巴尔托的血统与今天的阿拉斯加雪橇犬的血统非常相似，北极血统的狗占其血统的68%。他还与亚洲犬类血统有一些共同的祖先。巴尔托的基因组还显示，他的肩高约为55厘米，长着双层黑色皮毛——一层是短而密集的绝缘底层绒毛，另一层是较长的保护性外层毛发——胸前有一撮白毛。
研究人员还鉴定出蛋白质改变、进化上受约束的变异——序列变化，例如基因组特定位点的突变，这些突变在许多物种中高度保守，因为这些改变具有进化上的优势功能。这些独特的变异与骨骼和组织发育有关，包括皮肤厚度、体重、协调性和关节形成。巴尔托的变异表明，他具有最适合北极生存的表型或一组身体特征。“我们很高兴看到这一点，”穆恩说。“这在好的方面令人震惊。很高兴能够看到我们从他的基因型中预测的表型与我们已经了解的关于巴尔托的情况是一致的。”
该团队进一步发现巴尔托有一种有助于消化淀粉的适应性——这种特性在狼身上没有发现，但在现代犬种中相对常见。虽然雪橇犬的传统饮食主要由肉类组成，但穆恩说巴尔托可能也食用了富含淀粉的食物。
阿拉斯加大学费尔班克斯分校助理教授、育空地区探索雪橇犬比赛的首席兽医克里斯蒂娜·汉森说：“今天的雪橇犬在艾迪塔罗德比赛期间每天消耗10,000卡路里。”对于体重在40到70磅之间的雪橇犬来说，完全从肉类中摄取高卡路里意味着“你最终会给它们太多脂肪，以至于它们会腹泻”，汉森解释说，她没有参与这项新研究。“淀粉是一种很好的燃料来源。也许我们需要找到一种方法让雪橇犬摄入更多的淀粉。”
总的来说，巴尔托的基因组比今天大多数犬种的基因组更多样化——包括为外貌而培育的犬和为功能性状而培育的“工作犬”。他也不像现代犬种那样容易近亲繁殖。与21世纪的工作雪橇犬一样，巴尔托的罕见和潜在有害的遗传变异数量也比其他犬种少。研究小组认为，一些选择性育种可能是导致当前犬种遗传多样性降低和有害突变引入的一个可能因素。穆恩说，更大的遗传多样性赋予了更强的适应环境变化或应激源的能力，这就是研究人员用它来衡量遗传健康的原因。
加州大学圣克鲁兹分校生态学和进化生物学教授、这项新研究的共同资深作者贝丝·夏皮罗说：“我们都听说过某些品种遗传病、心脏缺陷或髋关节不良的发病率很高，这就是我们通过近亲繁殖进行选择时发生的情况。”“通过近亲繁殖，我们正在失去多样性，并增加不良突变在该品种中变得非常普遍的可能性。”
工作用雪橇犬通常是杂交繁殖的，或者通过将基因上不同的亲本犬配对而产生，以获得速度和耐力。这导致了具有更多样化遗传种群的杂交品种——反过来，这似乎有助于更好的健康。汉森说，关于巴尔托基因组的发现符合她对雪橇犬的了解。“它们大多是看起来像杂种狗的狗，”她说。“总的来说，它们非常健康。”
穆恩说，今天的雪橇犬甚至比巴尔托时代的雪橇犬“更快、更耐用”。“当我们选择这些工作性状而不是那些审美性状时，我们发现……即使我们仍然为某个性状而培育它们，它们仍然在基因上多样化且健康。”
巴尔托的基因组分析是名为Zoonomia的更广泛研究项目的一部分，这是一项旨在了解哺乳动物遗传多样性和进化的大规模工作。穆恩说，这只著名犬科动物的基因组是研究人员可以从有限物种种群数据中学到什么的例子。她希望她的团队的方法和发现可以应用于可能需要更多关注以进行保护的物种。
穆恩说：“从濒临灭绝的物种那里获取资源很困难，在这些物种中，你无法从大型群体中取样以了解该种群的状况。你可能仅限于一两个个体。”“我发现这种研究非常有趣，因为这意味着即使只有一个物种的基因组，我们仍然可以做很多非常有益的工作。”