Naukowcy z Queen Mary University of London wykazali, że danio pręgowany może dostarczyć genetycznych wskazówek dotyczących ewolucji zachowań społecznych u ludzi i gatunków udomowionych.

Badanie, opublikowane w iScienceprzyjrzeli się genetycznie zmodyfikowanemu danio pręgowanemu, który nie wytwarza białka baz1b. Wyniki sugerują, że gen jest nie tylko kamieniem węgielnym zmian fizycznych i behawioralnych u ryb i innych udomowionych gatunków, ale potencjalnie także ludzkich relacji społecznych.

Gatunki udomowione, takie jak psy i koty, wykazują różnice genetyczne w porównaniu z ich odpowiednikami typu dzikiego, w tym zmienność genu baz1b. Te zmiany genetyczne korelują z cechami fizycznymi i behawioralnymi, w tym mniejszymi rysami twarzy, takimi jak czaszki i zęby, a także są bardziej społecznie pozytywne, mniej agresywne i mniej się boją.

Jednak badania sugerują również, że współcześni ludzie udomowili się po tym, jak oddzielili się od swoich wymarłych krewnych, neandertalczyków i denisowian. Czyniąc to, doświadczyliśmy podobnych zmian fizycznych i behawioralnych.

Wszystkie te zmiany zostały powiązane z faktem, że udomowione zwierzęta mają mniej pewnego typu komórek macierzystych, zwanych komórkami macierzystymi grzebienia nerwowego.

Badania prowadzone przez zespół Queen Mary opierają się na tym, badając wpływ usunięcia funkcji genu baz1b oraz wpływ tego na rozwój grzebienia nerwowego i zachowania społeczne.

Badane zmutowane danio pręgowane okazały się bardziej podatne społecznie niż ich odpowiedniki z funkcjonalnym baz1b. Wykazywały zwiększoną tendencję do interakcji z przedstawicielami tego samego gatunku, chociaż różnice między dwoma rodzajami danio pręgowanego nie były już widoczne, gdy ryby miały trzy tygodnie.

Oprócz tego, że był bardziej towarzyski, zmutowany danio pręgowany wykazywał charakterystyczne zmiany na twarzy w późniejszym życiu. Obejmowały one zmienioną długość i szerokość oczu, wystające czoło i krótszy pysk. Towarzyszyło temu zmniejszenie zachowań związanych z lękiem.

Aby to zmierzyć, naukowcy zbadali reakcję danio pręgowanego na krótki błysk światła, w szczególności odległość przebytą w ciągu pięciu minut po błysku, a także ich reakcję na zaskoczenie akustyczne i reakcję na nowe środowisko. We wszystkich przypadkach zmutowany danio pręgowany wyzdrowiał szybciej po zmianie stanu, co wskazuje na mniejszą reaktywność związaną ze strachem.

Zmutowany danio pręgowany wykazywał również łagodny niedorozwój grzebienia nerwowego w stadiach larwalnych.

Badania wykazały, że u danio pręgowanego gen baz1b wpływa zarówno na cechy morfologiczne, jak i behawioralne związane z zespołem udomowienia u innych gatunków.

Jose Vicente Torres Perez, współautor z Queen Mary University of London i University of Valencia, powiedział: „Ponieważ proces samoudomowienia, który między innymi pozwolił współczesnym ludziom na tworzenie większych grup społecznych, jest podobny do procesu udomowienia innych „udomowionych” gatunków, nasze badania mogą potencjalnie pomóc nam odkryć biologiczne korzenie rządzące tymi zachowaniami.

„Nasze badania potwierdzają istniejącą hipotezę, że zmiany behawioralne i morfologiczne, które nastąpiły wraz z udomowieniem zwierząt i ludzi, można przypisać niedorozwojowi komórek macierzystych grzebienia nerwowego”.

Profesor Caroline Brennan, główna autorka i profesor genetyki molekularnej na Queen Mary University w Londynie, dodała: „Badanie to oferuje interesującą perspektywę na pochodzenie naszych interakcji z innymi. Chociaż przeniesienie wniosków z danio pręgowanego na inne kręgowce może być trudne, badania porównawcze, takie jak te, dają wgląd w ewolucję ludzkiego poznania”.

Danio pręgowany został częściowo wybrany do badań, ponieważ około 80% genów związanych z chorobami człowieka ma odpowiedni ortolog – gen innego gatunku, który wyewoluował od wspólnego przodka – co czyni danio pręgowanego idealnym modelem do badania genetyki i obwodów neuronalnych leżących u podstaw zachowanie.