פוענח גנום חתול הבית; חושף רמזים על תהליך הביות

הביות (שעדיין לא הושלם) החל כאשר החקלאים מלפני 9,000 שנים נעזרו בחתולי בר כדי להדביר מכרסמים, ונתנו להם מזון כתגמול על השארותם בסביבה

בני אדם וחתולים חלקו משקי בית ב-9,000 השנים האחרונות, אך אנו יודעים עדיין מעט מאוד כיצד חברינו החתוליים בויתו. ניתוח של גנום החתול חושף ממצאים מפתיעים.

בני אדם וחתולים חלקו משקי בית ב-9,000 השנים האחרונות, אך אנו יודעים עדיין מעט מאוד על הדרך בה חברינו החתוליים בויתו. ניתוח גנום החתול בראשות חוקרים מביה”ס לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס חושפים כמה ממצאים מעניינים. המחקר הופיע בגיליון ה-10 בנובמבר של PNAS.

לחתולים יש היסטוריה קצרה יותר של ביות מאשר לכלבים שהתפצלו מהזאבים לפני למעלה מ-30 אלף שנה. “חתולים, שלא כמו כלבים, הם רק מבויתים למחצה” אומר החוקר הראשי ווס וורן, פרופסור לגנטיקה במכון הגנום באוניברסיטת וושינגטון. ” הם התפצלו לא מכבר מחתולי הפרא ואפילו מסוגלים להתרבות עם קרוביהם בטבע. כך שהופתענו למצוא עדויות DNA לביותם.”

דרך אחת שבה המדענים יכולים להבין את הגנטיקה של הביות היא לחקור אילו חלקים בגנום השתנו בתגובה לחיים ביחד עם האדם” הוסיף וורן.

החוקרים גילו שינויים בגנים של חתול הבית שמחקרים אחרים הראו כי הם מעורבים בהתנהגויות כגון זיכרון, פחד וחיפוש אחר תגמול. סוגים אלה של התנהגות, בפרט זו של חיפוש אחר תגמול – נחשבות כחשובות בתהליך הביות.
“בני האדם קיבלו בברכה את החתולים משום שהם אפשרו להם להדביר מכרסמים שאכלו את יבולי החיטה שלהם” אומר וורן. “אנו משערים כי בני האדם הציעו לחתולים מזון כתגמול כדי שישארו בסביבה.”

משמעות הדבר היא שכמה חתולים שיכלו באופן נורמלי לחיות חיים בודדים בטבע קיבלו תמריץ נוסף להישאר עם בני האדם. במהלך הזמן, בני האדם העדיפו לשמור חתולים שהיו יותר צייתנים ונוחים.

פרויקט גנום החתול

פרויקט ריצוף גנום החתול שמומן בידי מכון המחקר לגנום האדם, המהווה חלק מהמכונים האמריקנים לבריאות (NIH) החל בשנת 2007. מטרתו הראשונה של הפרויקט הייתה להבין את מקורן של המחלות התורשתיות בחתולי הבית, הדומים בכמה מקרים לאלו הפוגעים בבני אדם לרבות הפרעות נוירולוגיות, זיהומים ומחלות מטבוליות.

כדי להשיג גנום באיכות גבוהה למחקר ריצפו החוקרים גנים של נקבת Abyssinian cat בשם קינמון. הם בחרו בחתולה ספציפית זו משום שהם יכולים לעקוב אחורנית בקו השושלת שלה במשך כמה דורות. משפחת החתולים הזו גם סובלת ממחלת עיניים מסוכנת שהחוקרים רצו לחקור.

כדי להבין טוב יותר את מאפייני הביות, ריצפו החוקרים את הגנום של חתולי בית גזעיים טהורים. הם בחנו תכונות כגון צבע השיער, מרקם ותבניות, כמו גם מבנה הפנים וכמה צייתן החתול. חתולים עוברים הרבעה לסוגים רבים של מאפיינים אלה. למעשה, מרבית הגזעים המודרניים הם תוצאה של הרבעת חתולים בידי בני אדם במטרה להשיג את תבנית השיער הרצויה.

החוקרים גם בחנו זן של חתולים המכונה בירמן, המתאפיינים בכפות לבנות. החוקרים עקבו אחר המבנה הלבן עד לשני שינויים קטנים בגן האחראי לצבע השיער. הם גילו כי חתימה גנטית זאת המופיעה בכל הבירמנים מראה קרוב לוודאי כי בני האדם הרבו באופן בררני חתולים אלה עבור כפות הרגליים שלהם ושהשינויים בגנומים שלהם התרחשו בתקופה קצרה להפליא.

חברי הקבוצה גם השוו את גנום החתול עם אלו של יונקים אחרים לרבות הטיגריס, הפרה, הכלב ובני האדם כדי להבין יותר על הגנטיקה של ביולוגית החתול. “בחנו את הגנטיקה הבסיסית כדי להבין מדוע יכולות שונות האחראיות להישרדות בטבע הופיעו בחתול וביונקים אחרים” אומר ד”ר מייקל מונטאג’ החוקר הראשון במחקר ופוסט דוקטורנט במכון הגנום.

ההבדלים שהם מצאו בגנום החתול מאפשרים להסביר כיצד חושי הראיה, הריח והמגע שונים מאלו של בעלי חיים אחרים כגון כלבים.

טורפים בודדים
כדי לעכל את הארוחות הבשריות השמנות והכבדות נדרשים החתולים לפרק במהירות שומנים. חברי הצוות גילו גנים ייחודיים לחילוף החומרים השומני בטורפים כגון כלבים וטיגריסים שהשתנו במהירות גדולה יותר מאשר ניתן להסביר ביד המקרה. ככל שהשינוי מהיר יותר, משמעות הדבר היא שהגנים מספקים יתרון עיכול מסוים לטורפים המסוגלים לצרוך רק חלבונים מהחי. החוקרים לא גילו שינויים כאלה בגנים של פרות ושל בני אדם, הצורכים תזונה מגוונת יותר ולא נדרשים להעשרה כזו.

חתולים גם מסתמכים פחות על חוש הריח לציד מאשר כלבים, כך שלא מפתיע שהחוקרים מצאו פחות גנים לריח בחתול מאשר בכלב. הם מצאו הרבה יותר גנים השייכים לצורה חלופית של הרחה הקולטת חומרים המכונים פרומונים, המאפשרת לחתולים לנטר את סביבתם החברתית, לרבות חיפוש בן או בת זוג לרבייה. היכולת הזו לא חשובה כל כך לכלבים שנוהגים לנדוד בחבורות (בלהקות), אך היא חיונית אצל חתולים שהם יותר בודדים ומתקשים לפיכך למצוא בני זוג.
לחתולים יש גם שמיעה טובה יותר מאשר לטורפים אחרים, לרבות היכולת לשמוע בטווח התת-קולי כדי לעקוב טוב יותר אחר הטרף. הראיה שלהם גם היא יוצאת מהכלל באור חלש.

“חתולים נוטים להיות יותר פעילים עם שחר ובעת השקיעה” אומר מונטאג’. “כך שהם צריכים להיות מסוגלים לאתר תנועה באור חלש”. בהתאם, זיהו אנשי הצוות גנים ספציפיים שהתפתחו קרוב לוודאי כדי לשפר את טווח השמיעה של החתולים ואת הראיה שלהם בתאורה חלשה.

למרות שהגנום של חתולי הבית השתנה מעט מאז התפצלו מחתולי הפרא, המחקר החדש מראה כי עדיין ניתן לראות עדויות לביות המאוחר של החתולים. “בזכות השימוש בטכנולוגיות המתקדמות ביותר לריצוף גנים, אנו מסוגלים לשפוך אור על החתימות הגנטיות של הביולוגיה הייחודית של החתולים וכישורי ההישרדות שלהם” אומר וורן. “הצלחנו להזניק באופן משמעותי את הידע שלנו על האבולוציה של ביות החתול.”

במחקר השתתפו חוקרים מהמוסדות הבאים: אוניברסיטת A&M בטקסס, אוניברסיטת מיזורי בקולומביה, אוניברסיטת קליפורניה בדייויס, מכון סאנגר של קרן וולקאם בבריטניה, אוניברסיטת בילקנט בטורקיה, אוניברסיטת אינדיאנה, המרכז לחקר הסרטן במרילנד, אוניברסיטת סנט פטרסבורג ברוסיה, ואוניברסיטת נובה דרום מזרח בפלורידה.

להודעה של החוקרים באתר אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס

עוד בנושא באתר הידען:

• פוענח גנום נגיף האיידס החתולי
• מין חדש של חתולי פרא התגלה בברזיל
• חתולים תוקפים כלב
• חתלתולה אלוהית מסעירה את מצרים