A felesleges fehérje tette lehetővé a farkas háziasítását

Máig rejtély, miért pont egy olyan fajjal kezdték az emberek a háziasítást, ami drága, nehezen hozzáférhető húst eszik. A háziasítás lezajlása után a kutya közvetlen őseit, mint versenytársat, ki is irtották az emberek. A mai farkasok is kénytelenek voltak a hegyekbe és más zord élőhelyekre visszahúzódni. 

Az ősi farkas és az ember ugyanazokra a fajokra vadászott, miért lettek mégis partnerei egymásnak? Több elmélet is választ keres erre az ellentmondásra. A legnépszerűbb szerint az ősi farkasok saját magukat háziasították azzal, hogy az emberek által meghagyott állati maradványokon és emberi ürüléken lakmároztak, így természetes módon kiválogatódtak közülük azok az egyedek, amelyek a legjobban tolerálták az emberek közelségét. Egy másik teória szerint az emberek azért szelídítettek farkasokat, hogy segítsenek nekik a vadászatban. 

Egy finn vezetésű kutatócsoport szerint mindkét elmélet problematikus.  A "vadászpartner"-elméletet cáfolja, hogy még szelíd farkasok sem vadásznak kooperatívan az emberrel. A kutyák pedig csak azokon a területeken növelik a vadászatok sikerességét, ahol új ragadozóként jelenhetnek meg. A "szemétevés"-elméletet pedig azért vetik el a kutatók, mert szerintük a folyamatosan vándorló vadászó-gyűjtögető hordák körül nem halmozódott fel annyi hulladék, ami miatt megérte volna a farkasoknak követni az embereket. Nem is azt ették, amit az emberek, hanem fehérjében sokkal dúsabb táplálékot.

Miért társult akkor az ősi farkas az emberhez? Az biztos, hogy a kutya háziasítása a legutóbbi jégkorszakban történt Eurázsiában, körülbelül 30.000 évvel ezelőtt. Az év nagy részében jéggel, hótakaróval borított területen az emberek főleg vadászatból tartották fenn magukat. Az ember azonban nem ragadozó, hanem mindenevő, ősei növényeket és rovarokat fogyasztottak. Táplálékrendszere, mája máig nem alkalmazkodott megfelelően a húsevéshez, energiabevitelének mindössze 20%-át képes fehérjéből fedezni, a többit szénhidrátból és zsírból kell pótolnia. A túlzott fehérjefogyasztás a vér magas inzulin és ammóniaszintjéhez vezet (akár toxikus szintig) és hasmenést okoz. A farkas ezzel szemben tipikus ragadozó, hónapokig kiválóan megél húson. Az új elmélet szerint a fagyos, hosszú teleken lesoványodott, zsírtalan állatokat zsákmányoló ősi embereknek rengeteg húsfeleslege volt, amit szívesen megosztottak a táboraikba szórakozásból, kedvencként befogadott farkasokkal. 

A mai kutyák alkalmazkodtak a szénhidrátfogyasztáshoz az amilázt kódoló gén megsokszorozódása révén. A farkasok és néhány ősi, genetikailag a farkashoz közel álló kutyafajta azonban nem, ami alátámasztja azt az elméletet, hogy az ősi kutyák nem hulladékot, hanem színhúst ettek, amit az ősi emberek szándékosan osztottak meg velük. A kedvtelésből befogadott farkasok hosszútávon hasznosnak bizonyultak, szerepet játszhattak a tábor őrzésében, takarításban, tisztálkodásban, melegítésben és később, kommunikációs képességeik fejlődésével már a vadászatban is és őseik kiszorításában is.

Megjelent a Qubit-en 2021. 01. 12-én,

Forrás:

Axelsson, E., Ratnakumar, A., Arendt, M. L., Maqbool, K., Webster, M. T., Perloski, M., ... & Lindblad-Toh, K. (2013). The genomic signature of dog domestication reveals adaptation to a starch-rich diet. Nature, 495(7441), 360-364.

Lahtinen, M., Clinnick, D., Mannermaa, K. et al. (2021) Excess protein enabled dog domestication during severe Ice Age winters. Sci Rep 11, 7. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78214-4

Lupo, K.D., 2017. When and where do dogs improve hunting productivity? The empirical record and some implications for early Upper Paleolithic prey acquisition. Journal of Anthropological Archaeology, 47, pp.139-151.

Új kutatás a kutyák elmeolvasó képességéről

English below

A kutyák észreveszik, melyik tárgyra vágyik gazdájuk, mégis a saját kedvencüket viszik oda hozzá

Fotó: Járdány Bence

A gyerekek nem szeretik a brokkolit. Ha találkoznak egy felnőttel, aki a brokkolit szereti, de a kekszet nem, akkor a másfél éves gyerek brokkolival kínálja, a kisebb viszont keksszel, amit ő szeret. Felismerni, mi a másik szándéka, pláne, ha eltér a miénktől, bonyolult feladat. Vajon képesek rá a kutyák? Az ELTE etológusai szerint egyelőre nincs bizonyíték arra, hogy a kutyák elérnék a másfél éves gyerekek “szándéktulajdonítási képességének” szintjét. Noha észreveszik, melyik tárgyat szeretné megszerezni a gazdájuk, csak a saját kedvencüket viszik oda hozzá.

Az állati elme működésével foglalkozó kutatások nagyon fontosak ahhoz, hogy megértsük, hogyan alakult ki az evolúció során az emberi gondolkodás, mik az előzményei az állatvilágban. Még az állattartás jogi szabályozásának kialakításakor is figyelembe veszik az adott faj kognitív fejlettségét.

A kutyák és emberek vándorlása

Tizenegyezer évvel ezelőtt már legalább öt kutyacsoport különült el, ősi kutyagenomok elemzése alapján. E kutyacsoportok rendszerint az emberek vándorlásával együtt jelentek meg új területeken, máskor viszont nem. Az előbbire példa a földművelés terjedése tízezer évvel ezelőtt. A Közel-Keletről induló földműveseket elkísérték a kutyáik Európába is, és e kutyák az új területen összekeveredtek a helyi populációkkal.

Ellenpélda a mai Oroszország és Ukrajna területéről ötezer évvel ezelőtt indult migráció, ami máig meghatározza Európa humángenetikai arculatát. A sztyeppei állattartó hódítók kutyái nem jutottak el Európába, legalábbis nem hagytak genetikai nyomot. Ennek járvány vagy kulturális preferencia épp úgy lehetett az oka, mint az, hogy a kutyák egyszerűen nem tartottak a hódítókkal.

Az ősi kutyák genetikailag távol állnak a mai farkasoktól és a háziasítás óta nem sok gén áramlott a farkasoktól a kutyák felé - az ellenkező irányba annál inkább (például a timber farkasok fekete színe is a kutyáktól származik). Ennek oka az lehetett, hogy a "vad típusú" gének összeférhetetlenné, irányíthatatlanná tették a kutya-farkas hibrideket, ezért az emberek megszabadultak tőlük mielőtt utódokat hagytak volna.

A kutyák evolúciós története tele van rejtélyekkel. Két évtizednyi genetikai kutatás után még mindig nem tudjuk, hogy a háziasítás hol, mikor és miért történt. Egy 2016-os publikáció szerint a kutyákat kétszer háziasították az emberek, egyszer Ázsiában egyszer pedig Európában vagy a Közel-Keleten, mások szerint erre nincs elég bizonyíték. A mostani kutatás szerint a háziasítás csak egyszer zajlott le, egy mára kihalt farkaspopulációból. A kutyák tízezer éve már megjelentek Amerikában, de utána kihaltak. Hasonló esemény történt Szibériában is. 

A Science-ben megjelent friss kutatásban 27 ősi kutyagenomot elemeztek már meglévő öt mellett. 17 olyan ember genomjával vetették össze az eredményeket, akik ugyanakkor és ugyanott éltek, mint a kutyák. Az eredmények szerint 11 ezer éve már különböző kutyapopulációk éltek a Közel-Keleten, Észak-Európában, Szibériában, Új-Guineában és Amerikában. E csoportok részben továbbörökítették a génjeiket napjaink kutyáiba. A csivavák ősi amerikai kutyák génjeit hordozzák, a rhodesiai ridgeback-ek ősi afrikaiakét, a huskyk pedig ősi szibériaiakét. 

Eredeti közlemény: Bergström, A. et al. (2020) Science 370, 557–564.

Popsci Science

Popsci Nature

Kölyökkortól öregkorig: a kutyák személyisége nem egyenletesen változik az életük során

English below

A kutyák személyisége változik a korral, de a különböző személyiségvonások nem azonos ütemben. Az aktivitás nagyot zuhan a kölyökkor és a kamaszkor között, utána pedig egyenletesen csökken. Az újdonságok iránti érdeklődés csak 3 éves kor után lohad le, míg a problémamegoldási képesség körülbelül 6 éves korig nő, utána nem változik – fedezték fel az ELTE Etológia Tanszék és a bécsi Clever Dog Lab (Állatorvosi Egyetem) munkatársai 217 border collie négy évet átölelő vizsgálata során. A szerzők több, időskori szellemi, illetve érzékszervi leépülésben szenvedő, csökkent problémamegoldó képességű, extrém aktív kutyát is azonosítottak. Az etológusok legújabb vizsgálata a kutyák személyiségének időbeli változásairól a Scientific Reports című szakfolyóiratban jelent meg.

Idős kutyák örökbefogadása

KÉRDÉS: A fajtamentő egyesületünk elnökével beszélgettem és azt panaszolta, hogy a több, mint negyven kutyából álló falkában már egyre több az idős kutya, egyszerűen elöregszik az állomány, mert az idősebb kutyák nem kellenek senkinek.
Én kezembe venném az ügyet, mert szerintem az idős kutyákat is vonzóvá lehet tenni. Viszont kerestem cikkeket, de elvesztem az információáradatban, ezért az Önök segítségét kérem!
Létezik-e olyan tanulmány, kutatás (magyar nyelvű), amiben kimutatható egyértelműen, hogy az idősebb kutya az idősebb emberek számára milyen hatással van? Arra gondolok, hogy pl. egy idős kutya nem igényel már annyi mozgást, viszont az idősebb embereknek jóleső érzés lehet másról gondoskodni, nem érzik magukat haszontalannak. Viszont ez az elméjükre is hathat pozitívan? Tehát van-e erre kutatás, hogy esetleg idős emberek szellemi frissességére hathat, akár egy idősebb négylábú?
Vagy jelentkezhet-e a változás a fizikum javulásával? Séta, friss levegő, a napi rutin bevezetése az állattartásban, stb. Ezek az én elgondolásaim, hogy telis-teli van pozitív hozadékkal akár egy idősebb kutya tartása, de szeretném "megmarketingelni" az idősebb kutyákat, akik a menhelyen vannak, hogy hamarabb gazdára találjanak. Ehhez viszont nem szeretnék a levegőbe beszélni, szükségem van hivatalos dokumentumra, amivel alátámaszthatom, hogy egy őszecske senior is tökéletes társ lehet. :-)

Kézben nevelt kutya- és farkaskölykök kezelhetőségének összehasonlítása

English below

A kutyák háziasítása során valószínűleg fontos szempont volt a kezelhetőségük, így feltehetőleg a háziasított kutyák és legközelebbi vadon élő rokonaik, a farkasok ebben a tekintetben különbözőek. Hogy megvizsgálják ennek jelentőségét, az ELTE Etológia Tanszék kutatói azonos módon nevelt kutya és farkaskölyköket hasonlítottak össze kezelhetőség szempontjából öt hétköznapi életet idéző teszthelyzetben. A farkasokat az intenzív szocializáció ellenére kevésbé lehetett rávenni, hogy az eldobott tárgyat visszahozzák és odaadják, gyakrabban mutattak agressziót, de jutalomért a kutyákhoz hasonlóan leültek, és a hívásra reagáltak.

A világon a háztartások 45%-ban található kutya. Ez semmiképpen nem mondható el a farkasról. Magyar kutatók feltételezése szerint ennek az alapvető különbségnek az egyik fő oka a kutyák jobb kezelhetőségében keresendő. “Tizenhat farkas és tizenegy kutyakölyköt neveltünk kézből pár napos kortól és rendszeresen teszteltük őket 3 és 24 hetes koruk között. Különböző helyzetekben vizsgáltuk a viselkedésüket: egy apport feladatban, behíváskor, ültetéskor, szőrápolás közben, illetve szájkosárral történő séta közben.” – mondja Ujfalussy Dorottya, a tudományos közlemény első szerzője, az ELTE Etológia Tanszék Családi Kutya Programjának posztdoktor kutatója. „Az apport és a behívás tesztekbe 12 anyja által nevelt kiskutyát is bevontunk.”

Összefüggés a kutyák bélbaktériumai, öregedése és memóriája között

English below

A bélben élő baktériumok aránya eltér az idős és fiatal, valamint a rossz és jó memóriájú kutyák között az ELTE Etológia és Mikrobiológiai Tanszék munkatársainak új vizsgálata szerint. Mivel a bélbaktériumok befolyásolják az anyagcserét és az agy működését, a kutatásnak egészségügyi jelentősége is lehet.

Elsőre talán nem is gondolnánk, hogy a belünkben élő baktériumok közössége, a bélmikrobióta (amit a köznyelvben gyakran helytelenül “bélflóraként” említenek), életünk milyen sok területére kihat. A bélben élő baktériumok számos olyan anyagot termelnek, amik befolyásolhatják az anyagcserét, összefüggésben lehetnek az elhízással, cukorbetegséggel, egyes ráktípusokkal, sőt az agy működésével is. Az autizmustól az Alzheimer-kórig számos, az idegrendszer megváltozott működése miatt kialakuló állapot esetében találtak valamilyen eltérést a bél baktériumközösségében. Akár az is előfordulhat, hogy alkohol-termelő baktériumok elszaporodása a részegség kialakulásához elegendő mennyiségű alkoholt juttat a szervezetbe.

Ugyan egyre nagyobb orvosi és tudományos figyelmet kapnak a beleinkben élő mikroorganizmusok, még mindig nagyon keveset tudunk róluk. Ilyen esetekben a kutatók szívesen fordulnak állatmodellekhez. A hosszútávú megfigyelést, vagy kezelések hatásait vizsgáló kutatások könnyebben lebonyolíthatók állatokon, mint humán pácienseken. A kutyák bélbaktériumai sok hasonlóságot mutatnak az emberével, ami az évezredeken át tartó közös múltnak is köszönhető. De arról még nagyon keveset tudunk, hogy az emberekéhez hasonló hatású-e a kutyák bélmikrobiomjának megváltozása.

Az ELTE Etológia és Mikrobiológiai Tanszék munkatársai azt vizsgálták meg, hogy családi kutyák esetében kimutatható-e összefüggés a memória és a bélmikrobióta összetétele között. A kutatók a viselkedéstesztekre érkező kutyákat és gazdáikat elkísérték egy-egy rövid egészségügyi sétára, majd a székletmintákat megfelelő tárolóegységekben néhány percen belül mélyfagyasztóba (-80 °C) helyezték. Az időlimit fontos, ugyanis csak így biztosítható, hogy valós képet kapjanak a bélmikrobióta székletürítés előtti összetételéről, mivel egyes baktériumok a környezetben is tovább szaporodnak. A családi kutyák táplálkozását és életmódját feljegyezték, de nem kontrollálták, hasonlóan az emberek kutatásához. „Mivel viszonylag kevés, 29 kutya vett részt a kutatásban, ezért kezdeti, útkereső vizsgálatnak tekintjük a munkánkat. Nem minden esetben lehet rávenni a viselkedési tesztekre érkező négylábúakat, hogy éppen a két teszt közötti szünetben végezzék el a dolgukat. Sikerült azonban kidolgoznunk egy új módszertant, amivel családi kutyák is vizsgálhatók, és olyan baktériumcsoportokkal találtunk összefüggést, amiket embereknél is leírtak.” – mondta el Kubinyi Enikő, a kutatás vezetője.

A Fusobacteria törzsbe tartozó baktériumok elszaporodása embereknél számos kórképpel, például irritábilis bél szindrómával, vastagbélrákkal jár együtt. Ragadozóknál azonban több kutatás is kedvező hatásúnak találta a törzs tagjainak jelenlétét. Ezt a jelenlegi vizsgálat is megerősítette, mivel a fiatalabb kutyáknál nagyobb arányban (kb. 30%-ban) fordultak elő Fusobacteria baktériumok, mint az öregebbeknél. A kutyák és az emberek azonban hasonlítottak az Actinobacteria törzs és a kognitív képességek kapcsolatát tekintve. A kutyák részt vettek egy memóriatesztben, ahol azt kellett megjegyezniük, hogy öt edény közül melyikben van elrejtve jutalomfalat. Ötször ismételhették meg a feladatot, és a kutatók közben megszámolták, mennyit hibáznak, vagyis hányszor mennek oda rossz edényhez. A többet hibázó kutyák székletében arányaiban több Actinobacteriát találtak. „Ez azért izgalmas, mert a rossz memóriájú, Alzheimer-kórban szenvedő embereknél is elszaporodik az Actinobacteria” – emeli ki a párhuzamot Sándor Sára, genetikus.

Felföldi Tamás mikrobiológus általában természetes vizekben élő baktériumközösségeket kutat, ezért számára is új terep a kutyák bélmikrobiótájának tanulmányozása. „Nagyon hasonló módszereket használtunk a baktériumok azonosítására, mint például a balatoni mintáknál. Ezután az etológusok vetették össze a taxonok gyakoriságát a kutyák korával és memóriateljesítményével.”

A kutatás az Európai Kutatási Tanács (ERC) támogatásával valósult meg, a „Kognitív öregedés kutyákon” pályázat keretében. Kubinyi Enikő szerint „a felfedezéseink további igazolása nagyon fontos abból a szempontból, hogy eldönthető legyen, mennyire jó modellje a kutya a humán “bélflóra” változásainak. De az állatorvostudomány és a kutyagazdák számára is hasznos lehet, ha kiderül, hogy egyes baktériumok adagolásával késleltethető az öregedés, vagyis az öregedéssel együtt járó kedvezőtlen jelenségeket mérsékelhetjük.”


Eredeti cikk: Kubinyi, E.; Bel Rhali, S.; Sándor, S., Szabó, A.; Felföldi, T. 2020. Gut microbiome composition is associated with age and memory performance in pet dogs. Animals, 10(9), 1488; https://doi.org/10.3390/ani10091488

Gut microbiome composition is associated with age and memory performance in pet dogs

Our gut microbiota can crucially influence our behaviour and neurodevelopment. New research of the Ethology Department at the Faculty of Science at Eötvös Loránd University indicates that dogs’ aging mechanism and memory performance are also linked to their gut microbiome composition. According to the study, dogs and humans may have similar mechanisms in cognitive aging. 

 

 

Dogs have become a valuable model for complex human traits and disorders

 

In humans, intestinal microbiome composition has been linked to psychiatric conditions such as depression, anxiety, and autism, as well as neurodegenerative disorders, including Parkinson’s and Alzheimer’s disease through metabolites produced by gut-inhabiting bacteria. The wide range of expected lifespans, a natural inclination to develop dementia, and an environment shared with humans have made companion dogs a promising model organism in aging research. The gut microbiome of dogs is more similar to that of humans than that of mice and pigs. “Next-generation DNA sequencing techniques have enabled the identification of the taxonomic composition and also the potential functions of the microorganisms, gaining a better understanding of microbial–host interactions” - says Tamás Felföldi, assistant professor at the Department of Microbiology, ELTE, Budapest, who usually studies the microbial communities of natural waters, such as the Lake Balaton. 

 

Collecting and analyzing the samples

 

Eniko Kubinyi, the principal investigator of the Senior Family Dog Project at ELTE, funded by the European Research Council, teamed up with microbiologists to investigate the gut microbiome of a group of companion dogs and examined possible links with age and cognitive performance. “After we tested the memory performance of the dogs at the Department of Ethology, ELTE, we took them for a walk, and collected fecal samples. We had to immediately freeze the excrement in storage containers to ensure they would provide a valid picture about the bacteria that lived in the dogs guts before defecation.” According to Sara Sandor, geneticist, “the time limit is important, as some species of bacteria can continue proliferation after defecation, and therefore may falsely outnumber other bacteria in the sample”. 

 

Overall, the involvement of family dogs represented a relatively novel approach in this field as it included a huge variety of animals, regarding breed, diet, and life history. This leads to a large statistical variance in their bacterial communities’ composition, yet, this approach is crucial if researchers aim to model the natural variability of human populations. “A main limitation of the current study is the relatively low number of subjects, 29 dogs. However, the results of such exploratory studies can facilitate new research efforts, especially if they indicate medically relevant trends in the data” - points out Soufiane Bel Rhali, PhD student. 

 

 

 

 

A link between cognitive performance, age and gut microbiome composition 

 

The researchers found a negative correlation between the abundance of Fusobacteria phylum and the chronological age in dogs. Interestingly, in humans, Fusobacteria were shown to increase with aging and elevated abundance of these microbes have been linked to serious illnesses, like inflammatory bowel disease and colorectal cancer. Therefore, the current finding seems to support an already formed hypothesis that Fusobacteria play a fundamentally different, beneficial role in carnivores as compared with humans. “The identification of such differences between dogs and humans are at least as important as exploring the shared patterns in gut microbial composition, since ungrounded assumptions of similarity can lower the translational value of intervention studies.” - notes Kubinyi. 

 

Moreover, the current study found that dogs performing worse in a short-term memory test had relatively more Actinobacteria. This finding can indicate a shared mechanism underlying dogs’ and humans’ cognitive aging, since Actinobacteria were also shown to be more abundant in the intestines of Alzheimer patients.

 

A link between cognitive performance, age and gut microbiome composition in companion dogs was hypothesized but not described before. The new research, although preliminary regarding the association between cognition and gut microbiome composition, opens up new venues in canine aging and neurodevelopmental research.