Секция: Популяционная и эволюционная генетика/геномика диких и домашних животных и генетические модели экспериментальной доместикации

Применение методов полногеномного секвенирования, омиксных технологий и методов биоинформатики/молекулярной филогении позволяет исследовать процессы микро- и макроэволюции диких и домашних животных на молекулярно-генетическом и физиологическом уровнях. Рассмотрение этих вопросов, значимых для решения фундаментальных эволюционных проблем, прикладных задач сельского хозяйства и сохранения биоразнообразия животных, будет проводиться в рамках двух направлений.

1. «Популяционная и эволюционная генетика/геномика диких и домашних животных и модели экспериментальной доместикации».

Местные породы сельскохозяйственных животных представляют собой важный генетический ресурс, который можно использовать для улучшения коммерческих пород, особенно в свете изменения климата и появления новых патогенов. Необходимым условием сохранения и использования генетических ресурсов аборигенных пород является изучение их популяционной структуры и происхождения, выявление геномных регионов, подвергшихся естественному или искусственному отбору. Хотя эти исследования активно проводятся по всему миру, местные породы России в этом отношении практически не изучены.

В рамках этого направления планируется рассмотреть широкий круг вопросов, связанных с исследованием популяций диких и домашних животных: генетическое разнообразие, филогенетика и филогеография, поиск следов отбора, адаптация к экстремальным факторам среды, конвергентная эволюция на уровне нуклеотидных последовательностей и белков.

2. «Модели экспериментальной доместикации животных и дестабилизирующий обор».

В рамках этого направления планируется рассмотреть широкий круг вопросов, связанных с генетическими, нейроэндокринными, физиологическими механизмами дестабилизирующего обора.

В знаменитых экспериментах академика Д.К. Беляева, проведённых на диких серебристо-чёрных лисицах в результате селекции на доброжелательное по отношению к человеку поведение была получена уникальная популяция лисиц с устойчивым ручным поведением, то есть отсутствием агрессии и страха перед человеком, спокойных, дружелюбных, похожих по своему поведению на домашнюю собаку. В этих экспериментах была показана возможность сжатия во времени 15-тысячелетней истории эволюции домашних животных до периода, сопоставимого с продолжительностью жизни человека. Позднее такие же эксперименты по доместикации были успешно проведены на диких крысах и норках.

Для доместицированных животных изученных видов был характерен один и тот же набор характеристик: положительная реакция на человека, очень быстрое и одновременное изменение широкого спектра фенотипических характеристик (биохимических, физиологических, морфологических, поведенческих и др.). Доместикация сопровождалась выраженными изменениями в нейроэндокринных механизмах, обеспечивающих функционирование мозга и нервной системы: наличием дифференциально экспрессирующихся генов в структурах мозга и сильными различиями в уровнях ряда нейротрансмиттеров, отличающих доместицированных животных от дикого типа. В связи с этим вариант отбора, реализованный в экспериментах Д.К. Беляева, был назван дестабилизирующим. Главная его характеристика – явная дестабилизация механизмов центральной регуляции процессов развития и функционирования организмов животных. Дестабилизирующий отбор, открытый Д.К. Беляевым, по своей природе противоположен стабилизирующему отбору, открытому академиком И.И. Шмальгаузеном, для которого в неизменных условиях окружающей среды характерно усиление регуляторных контуров организма, что обеспечивает сохранение «среднего» по популяции варианта фенотипа и браковку отклонений от него.