Защо кучетата имат въглехидрати в менюто си?

Генът amy2b е отговорен за производството на алфа-амилазата 2B, ензим, който е отговорен за разграждането на въглехидрати в храната. Изследвания на генетичния код на кучетата и техните предци имат повече копия на ген amy2b. Това означава, че домашните кучета имат придобита способност за преработка на въглехидрати в храната,след като еволюират към домашни животни, защото техните предци са живели близо до човека и са яли от храната му. Изследванията показват, че наличието на повече копия на ген amy2b е взаимосвързано с по-голяма способност за преработка на въглехидрати в храната.

Предците на домашните кучета и вълците имат общ прародител. Вълците са еволюирани от общия им предшественик, който живеел преди около 20-30 милиона години. Тази еволюция е включвала адаптации на тяхната морфология и поведение за да могат да се хранят от различни източници на храна. 

Изследвания показват, че вълците и кучетата имат сходен геном, като генът amy2b съществува и в двата вида. Но кучетата имат по-голям брой копия на този ген, което означава, че те произвеждат по-голямо количество алфа-амилаза 2B. Тази разлика може да се обясни с еволюционната история на кучетата. Домашните кучета имат значително по-дълъг период на доместикация от всякакъв друг вид животни. Присъствието на кучетата в близост до хората е датирано от около 15,000 години преди нашата ера. Това е довело до постепенни промени в техния геном и поведение, включително и по-ефективна преработка на храната. Вълците, от друга страна, са останали по-близо до своите предци, което означава, че не са изложени на еднакви източници на храна като кучетата. 

Така че, храненето на кучетата и вълците може да е било подобно в миналото, но кучетата са живели в близост до хората и са били изложени на различни хранителни източници, което е довело до промени в техния геном, включително и по-ефективна преработка на въглехидрати. 

Библиография:

1. 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. https://www.nature.com/articles/nature11837

2. Freedman, A. H., Gronau, I., Schweizer, R. M., Ortega-Del Vecchyo, D., Han, E., Silva, P. M., ... & Wayne, R. K. (2014). Genome sequencing highlights the dynamic early history of dogs. PLoS Genetics, 10(1), e1004016. https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1004016

3. Wang, G. D., Xie, H. B., Peng, M. S., Irwin, D., Zhang, Y. P., & Savolainen, P. (2014). Domestication genomics: evidence from animals. Annual Review of Animal Biosciences, 2(1), 65-84. https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-animal-022513-114129

4. Thalmann, O., Shapiro, B., Cui, P., Schuenemann, V. J., Sawyer, S. K., Greenfield, D. L., ... & Domingo-Roura, X. (2013). Complete mitochondrial genomes of ancient canids suggest a European origin of domestic dogs. Science, 342(6160), 871-874. https://science.sciencemag.org/content/342/6160/871

5. Wang, G. D., Zhai, W., Yang, H. C., Fan, R. X., Cao, X., Zhong, L., ... & Savolainen, P. (2016). Out of southern East Asia: the natural history of domestic dogs across the world. Cell Research, 26(1), 21-33. https://www.nature.com/articles/cr2015108

6. Arendt, M., Cairns, K., Ballard, J. et al. Diet adaptation in dog reflects spread of prehistoric agriculture. Heredity 117, 301–306 (2016). https://doi.org/10.1038/hdy.2016.48

7. Аrendt, M., Fall, T., Lindblad-Toh, K., & Axelsson, E. (2014). Amylase activity is associated with AMY2B copy numbers in dog: implications for dog domestication, diet and diabetes. Animal Genetics, 45(5), 716-722. https://doi.org/10.1111/age.12179