特定の特性を持つ犬を繁殖させることで、犬の脳がどのように変化したか

良くも悪くも、誰にでも合う犬種がほぼ存在します。そりを引く犬、家を守る犬、あるいはただ寄り添って一緒にテレビを見る犬など、何千年にもわたる繁殖方法によって、非常に多様な犬種が誕生しました。現在、科学者たちは、この繁殖が犬の脳とゲノムに与える影響を理解し始めています。

国立衛生研究所（NIH）の研究者らは、脳の発達に関係するゲノム領域に、犬種によって異なる行動の違いの一部を説明する可能性のある変異があることを発見した。彼らの研究結果は昨日、雑誌「Cell」に発表され、世界中の犬の飼い主からDNAサンプルとアンケート調査を用いた市民科学プロジェクトが関与している。

[関連: 犬種に関する最大の神話]

この研究では、複数のデータセットから集めた 4,000 匹以上の飼い犬、半野生犬、野生犬のゲノムデータを使用して、犬の系統が時間の経過とともにどのように多様化し変化したかを解明しました。データには、全ゲノム配列解析 (ゲノム全体を分析) と一塩基多型 (SNP) アレイ (ゲノム内の変異のサブセットを検出する) という 2 つのプロセスの結果が含まれていました。

「私たちは10の主要な犬種の系統と、これらの系統と相関する行動特性を特定しました。最も多く選択された犬種を調べることで、犬種の各系統がゲノム変異と行動においていかに独特であるかがわかります」と、NHGRIの研究所内研究プログラム内のがん遺伝学および比較ゲノム部門の主任で、この研究の共著者でもあるエレイン・オストランダー氏は声明で述べた。

オストランダー氏によると、この研究で描かれたタイムラインは、ある特定の時点を見るのではなく、数百年にわたる犬の系統の多様化が、今日の犬種が人間の選択の結果であることを説明するのに役立つことを示している。人間によるこの選択的な繁殖により、牧畜や狩猟など、最小限の訓練でさまざまなタスクを実行できる犬種が生み出された。

異なる犬種がどのようにしてこれらの異なる行動特性や性​​格を持つのか、またこれらの特性や特徴がどのようにしてゲノムに由来するのかは、ほとんどわかっていなかった。この研究では、犬種のゲノムの違いが神経系の発達に関係していることが判明した。羊の群れを管理する犬の場合、ゲノムの違いはニューロン（脳神経細胞）に関係し、脳の発達の初期段階で神経回路を形成する。

[関連: 犬は「子犬のような目」であなたに接するとき、自分が何をしているのかを正確に理解しています。]

「最も驚くべき発見の一つは、主要なイヌの系統を定義するゲノム変化の多くが現代のオオカミにも見られるということだ。これは、人間がイヌの野生の祖先から古代の変異を取り入れ、特定のタスクを遂行するのに適した独自のタイプのイヌを作ったことを示している」と、この研究を率いたNIHの博士研究員エミリー・ダトロウ氏は声明で述べた。

この研究では、軸索誘導（脳内でニューロン同士が接続する方法を決定するプロセス）に関与する遺伝子のいずれかが、特に牧羊犬において、いくつかの系統で変化していた。犬と人間の脳の発達と行動に影響を与える遺伝子は、おそらく同じように機能するため、犬のゲノムの行動関連領域に対応するヒトゲノムの遺伝子変異を特定することで、人間の行動、さらには一部の精神疾患の遺伝的基礎に関する新たな洞察と知識が得られる可能性があると研究チームは述べている。

さまざまな犬種に関連付けられている遺伝子の一部は、人間などの他の種の行動に関連する遺伝子に関係している可能性があります。

「この研究結果は、ヒトゲノムの違いが人間の行動の多様性にどのように影響するかを示している可能性がある。さらなる研究により、犬の行動に重要な遺伝子と人間の行動条件に影響を与える可能性のある遺伝子とのより強いつながりを導き出すことができるだろう」とオストランダー氏は声明で述べた。

しかし、他の研究では、犬種は行動に関してはあまり重要ではないかもしれないことが分かっている。4月にサイエンス誌に掲載されたある研究では、犬種は犬の行動のわずか9%しか説明できないことが分かった。この研究では、1万8000匹以上の犬（そのうち約半数が純血種）を調査し、2000匹以上の犬のDNA配列を解析した。行動特性は遺伝子を通じて受け継がれるが、そのマーカーは個々の犬種に固有のものではなく、すべての特性が犬種を超えて見られることが分かった。

結局のところ、犬種に関係なく、それぞれの犬には独自の個性があります。