跨越萬年的同行：關于狗狗的二三事

2025-11-14 15:19:39 來源：中國科學報

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當你看著自家狗狗水汪汪的眼睛，或感慨于它與你相似的生活習性時，是否想過，這份親密可能刻寫在了你們的基因與腸道菌群里，并已延續了上萬年？

最新科學研究揭示，“人類最好的朋友”與我們之間的羈絆，遠比我們想象的更深邃。它不僅曾陪伴我們的祖先走遍全球，甚至在身體內部，也留下了一起生活、共同進化的“微觀印記”。

近日，中國科學院昆明動物研究所王國棟研究員團隊領銜的國際研究項目，完成了17個古代家犬的基因組測序，其中14個為首次獲得的中國古代家犬基因組，并經過對比和多方驗證，闡明了近萬年來家犬與人類存在密切的共遷徙歷程。

該成果11月14日發表于《科學》。這也是該團隊1個多月來發表的第3篇文章，這些成果從宏大的文明遷徙史、到微觀的腸道菌群世界乃至基因組突變規律，揭示了家犬與人類之間深刻而復雜的協同演化，也映射出古代文明的互聯互通。

古基因圖譜溯源萬年共遷徙史

家犬作為人類第一個馴化的動物，其起源與擴散歷史是理解動物馴化與人類文明傳播的關鍵。然而，中國古代家犬基因組數據的長期缺失，嚴重制約了相關研究的深入。

研究團隊通過古DNA技術首次獲得了來自河西走廊、新疆和內蒙古的14個中國境內古代家犬的基因組數據。

結合已發表的全球數據，他們構建了涵蓋73個古代樣本、橫跨歐亞大陸的家犬遺傳演變圖譜，并經分析發現，在歷史尺度上，家犬的系譜流動與人類文明的擴散呈現出驚人的同步性。

因此，王國棟對《中國科學報》表示：“這項研究最核心的發現是，近一萬年來，家犬與人類存在著密切的‘共遷徙’關系。”

這種“共遷徙”在基因組證據中體現為多次、定向的基因交流。例如，在關鍵遷徙通道的河西走廊地區，研究團隊分析出，當地古代家犬與當地古代人群基因組中東北亞祖源的流入，在時間上和比例上都高度吻合。

“不同的人群在遷徙時，會攜帶各自特有的文化器物。現在，古代樣本的基因組研究讓我們知道，他們同樣會帶著自己馴養的家犬。”王國棟補充道。

類似的模式在歐亞草原同樣清晰：青銅時代該地區家犬基因組中西方祖源的顯著增加，與攜帶伊朗農耕人群和高加索狩獵采集者人群基因的古人類向草原的擴散歷史完全對應。

微觀解碼“前世今生”

如果說古基因組研究追溯了人與犬的“前世牽絆”，那么10月底發表于《宏-組學》（iMetaOmics）的宏基因組研究則揭示了二者“今生相伴”的微觀密碼。

考慮到家犬對于糞便的“特別喜好”可能影響腸道微生物生態，這項動議自“狗改不了吃屎”俗語的研究顯示，在功能性的菌株水平上，家犬與人類的共享比例顯著高于其親緣更近的獼猴。這一發現直接挑戰了宿主系統發育決定腸道微生物組成的傳統認知。

“過去認為野生動物的宏基因組與宿主遺傳背景高度一致，但是我們發現共同生活竟塑造了相似的腸道微環境。”王國棟解釋，“環境和生活方式驅動的趨同進化有時甚至超越了遺傳背景的差異。”

功能分析進一步證實，人類與家犬的腸道菌群在淀粉代謝等核心通路上高度相似，揭示了飲食作為環境壓力的驅動作用。

研究還發現，不同生活方式的犬只，其腸道菌群精準映射人類健康狀態：工作犬菌群與人類代謝性疾病通路關聯，寵物犬菌群則更貼近城市化生活中的菌群失調特征。

在菌群研究之外，該團隊9月底發表在《基因組生物學》的家犬新發突變研究，同樣填補領域空白。

他們發現家犬擁有獨特的新發突變模式，即由于其缺失PRDM9重組基因，突變高度集中于基因調控區，可能影響了家犬基因的整體表達模式。

尤其是，家犬和人類都在神經發育基因上表現出類似的突變富集。

王國棟表示，菌群趨同與突變規律研究，從不同維度印證，家犬在模擬人類復雜疾病方面具有獨特價值。

此外，家犬不僅具有與人類共享萬年共處塑造的生物學特性，還在情感上與人類有社交綁定的天然優勢。基于家犬與人類在微生物組和遺傳層面的雙重相似性，科研人員有望建立更精準的人類疾病的犬類研究模型，特別是在社交障礙疾病和代謝性疾病等領域。

這種新型動物模型的出現，不僅有望加速人類相關疾病機制研究和藥物研發進程，而且有助于提升家犬本身的健康福祉。

在多學科交叉中探尋終極答案

“我們在野外遇到一坨‘大的’，也沒法隨意取樣，因為不知道那是誰的。”談及與狗狗相關的科研趣事，王國棟口氣輕松，盡管獲取有效的野外糞便樣本曾是他們需要面臨的難題，但邀請動物學家現場鑒別，問題就迎刃而解了。

“這也說明跨學科研究是必要的新范式。”橫跨古基因組學、考古學、微生物組學與群體遺傳學，王國棟團隊的研究本身就是多學科交叉的典范。在他看來，這種整合是解決重大科學問題的必然路徑。

他特別提及《科學》論文審稿中的一段插曲。“匿名審稿人建議將人類和家犬的古代基因組數據進行聯合分析。我們采納后，重新繪制了共遷徙圖譜，結果說服力大幅提升。”這個過程，讓他深感開放思維與國際交流的價值。

面向未來，王國棟團隊的科研藍圖依然清晰，一方面將開展家犬作為疾病模型的應用研究，另一方面仍是追溯家犬馴化的終極源頭，“從讀博士起，這個目標在我腦海里就很清晰，是我一輩子的科研動力，沒準將來墓碑上就會篆刻一人一犬漫步在歐亞大陸的場景”。王國棟笑言。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adu2836

https://doi.org/10.1002/imo2.70059

https://doi.org/10.1186/s13059-025-03804-2

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