การปรับตัวเป็นสัตว์เลี้ยง
การปรับตัวเป็นสัตว์เลี้ยง > การคัดเลือกเชิงบวก

ชาลส์ ดาร์วินเข้าใจถึงลักษณะจำนวนเล็กน้อยที่ทำให้สัตว์เลี้ยงต่างจากสัตว์ป่า
เขาเป็นคนแรกที่เข้าใจความแตกต่างระหว่างการปรับปรุงพันธุ์โดยวิธีคัดเลือก (selective breeding) ที่มนุษย์ทำอย่างตั้งใจเพื่อคัดเลือกลักษณะที่ต้องการ
กับการคัดเลือกอย่างไม่จงใจที่ลักษณะของสัตว์เกิดวิวัฒนาการโดยเป็นผลข้างเคียงของการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อลักษณะอื่น ๆ
สัตว์เลี้ยงมีลักษณะต่าง ๆ กันรวมทั้งสีขน ลักษณะขน รูปร่างใหญ่เป็นยักษ์ หรือรูปร่างเล็กเป็นแคระ วงจรสืบพันธุ์ และมีพันธุ์ต่าง ๆ มากมายที่มีฟันที่อยู่ชิดกันและมีหูห้อย (ไม่แข็งตั้ง)
แม้ว่าง่ายที่จะสมมติว่า ลักษณะเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกโดยเฉพาะโดยมนุษย์นักล่า-เก็บพืชผล หรือว่าเกษตรกรในยุคต้น ๆ แต่ความจริงอาจเป็นลักษณะที่เกิดเป็นผลข้างเคียงของการคัดเลือกเพื่อลักษณะที่ไม่เกี่ยวข้องกัน
โดยเริ่มตั้งแต่ปี 1959 นักวิชาการชาวรัสเซียได้ตรวจสอบปฏิกิริยาของสุนัขจิ้งจอกสีเงิน (Vulpes vulpes) ต่อมือที่ยื่นเข้าไปในกรงแล้วเลือกตัวที่เชื่องที่สุด ดุน้อยที่สุด เพื่อปรับปรุงพันธุ์ต่อไป
สมมติฐานของเขาก็คือว่า โดยคัดเลือกลักษณะทางพฤติกรรมอย่างหนึ่ง เขาสามารถมีอิทธิพลต่อลักษณะปรากฏของสุนัขรุ่นต่อ ๆ ไป และจะทำให้เหมือนกับสุนัขเลี้ยงมากยิ่งขึ้น
ในช่วง 40 ปีต่อมา เขาสำเร็จผลในการสร้างสุนัขที่มีลักษณะที่ไม่ได้คัดเลือกโดยเฉพาะ เช่น ลายดำสลับขาว (piebald) หูห้อย หางที่ชี้ขึ้น จมูกปากที่สั้นลง และระยะพัฒนาการที่ช่วงเวลาเปลี่ยนไป ซึ่งคล้ายกับสุนัขเลี้ยงที่มีในปัจจุบัน
ต่อมาในคริสต์ทศวรรษ 1980 นักวิจัยอีกผู้หนึ่งได้คัดเลือกลักษณะทางพฤติกรรม ลักษณะทางประชาน และลักษณะปรากฏที่เห็นได้ เช่นสีขน แล้วสร้างกวางเลี้ยงพันธุ์ Dama dama (fallow deer) ภายในไม่กี่ชั่วยุค
ผลคล้ายกัน ๆ เมื่อคัดเลือกความเชื่องและความกลัวก็พบในสัตว์ประเภทมิงค์ (Neovison vison, Mustela lutreola) และนกกระทาญี่ปุ่นด้วย
นอกจากเป็นการแสดงว่า ลักษณะปรากฏสามารถเกิดจากการคัดเลือกลักษณะทางพฤติกรรม
และลักษณะทางพฤติกรรมก็สามารถเกิดจากการคัดเลือกลักษณะปรากฏแล้ว
การทดลองเหล่านี้ แสดงกลไกที่อธิบายว่า กระบวนการปรับสัตว์นำมาเลี้ยง สามารถเริ่มขึ้นได้โดยปราศจากการวางแผนล่วงหน้าหรือการกระทำโดยเฉพาะของมนุษย์ได้อย่างไร
ความแตกต่างทางพันธุกรรมของสัตว์เลี้ยงและสัตว์ป่ามีเรื่องต้องพิจารณา 2 อย่าง
ประเด็นแรกคือต้องแยกแยะลักษณะของสัตว์ (domestication trait) ที่เชื่อว่าต้องมีในระยะต้น ๆ ของการปรับตัว และลักษณะที่ปรับปรุงต่อ ๆ มา (improvement trait) หลังจากที่สัตว์เลี้ยงแยกออกจากสัตว์ป่า
ลักษณะที่จำเป็นโดยทั่วไปมีอยู่ในสัตว์ที่นำมาเลี้ยงทั้งหมด และเป็นลักษณะที่คัดเลือกในระยะต้น ๆ ของกระบวนการนำมาเลี้ยง ในขณะที่ลักษณะที่พัฒนาต่อ ๆ มาจะมีอยู่ในบางส่วนของสิ่งมีชีวิตที่นำมาเลี้ยง ถึงแม้ว่าอาจจะมีอยู่ในพันธุ์ (breed) ใดพันธุ์หนึ่งโดยเฉพาะ หรืออยู่ในกลุ่มประชากรในพื้นที่โดยเฉพาะ
ประเด็นที่สองก็คือ ลักษณะเกี่ยวกับกลุ่มอาการปรับตัวเป็นสัตว์เลี้ยง (domestication syndrome) อาจจะเกิดจากกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่ลดระดับลงเนื่องจากการออกจากป่า หรืออาจจะเกิดจากการคัดเลือกแบบมีทิศทาง (directional selection) ซึ่งเป็นผลของความชอบใจของมนุษย์ที่ตั้งใจหรือไม่ได้ตั้งใจ
และงานศึกษาทางจีโนมเมื่อเร็ว ๆ นี้ ที่สัมพันธ์กับกลุ่มอาการปรับตัวเป็นสัตว์เลี้ยง ก็ได้เพิ่มแสงสว่างให้ในประเด็นทั้งสอง
นักพันธุศาสตร์ได้ระบุโลคัสของยีน (genetic loci) กว่า 300 ตำแหน่งและยีน 150 ยีนที่เกี่ยวกับสีต่าง ๆ ของขนสัตว์เลี้ยง
เพราะว่า ความรู้เรื่องการกลายพันธุ์ (mutation) ที่สัมพันธ์กับสีต่าง ๆ ทำให้สามารถสัมพันธ์เวลาที่สีนั้นเกิดขึ้นในม้า กับเวลาที่ปรับให้มันเป็นสัตว์เลี้ยง
มีงานวิจัยอื่น ๆ ที่แสดงว่า การคัดเลือกโดยมนุษย์เป็นเหตุของความต่าง ๆ กันของอัลลีลในหมู
ดังนั้น โดยรวม ๆ แล้ว การค้นพบเหล่านี้แสดงนัยว่า การคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ธำรงความแตกต่างเหล่านี้ไว้ในระดับที่ต่ำที่สุดก่อนสัตว์จะกลายมาเป็นสัตว์เลี้ยง
แต่ว่ามนุษย์เป็นผู้คัดเลือกสีขนใหม่ ๆ เหล่านี้ เมื่อปรากฏขึ้นในกลุ่มสัตว์เลี้ยง
ในปี 2015 มีงานศึกษาที่ตรวจสอบลำดับจีโนม 100 ลำดับของหมู เพื่อที่จะเข้าใจกระบวนการปรับตัวให้เป็นสัตว์เลี้ยง
ซึ่งในเบื้องต้นสมมุติว่า เริ่มโดยมนุษย์ และเริ่มเพียงกับไม่กี่ตัว ที่อาศัยการแยกการสืบพันธุ์ระหว่างสัตว์เลี้ยงและสัตว์ป่า
แต่งานวิจัยแสดงว่า สมมติฐานว่ามีการแยกการสืบพันธุ์โดยมีเหตุการณ์ในรูปแบบของ population bottleneck (จุดติดขัดทางประชากร) ไม่มีหลักฐานนับสนุน
งานวิจัยแสดงว่า หมูได้ปรับตัวให้เป็นสัตว์เลี้ยงในเอเชียตะวันตกและในจีนต่างหาก ๆ โดยหมูเอเชียตะวันตกเริ่มกระจายเข้าไปสู่ยุโรปผ่านการผสมพันธุ์กับหมูป่า
แบบจำลองที่เข้ากับข้อมูลได้ดีก็คือ มีการผสมพันธุ์ร่วมกับหมูป่ากลุ่มที่สูญพันธุ์ไปแล้วโดยเกิดขี้นในสมัยไพลสโตซีน
งานยังพบด้วยว่า แม้ว่าจะมีการผสมพันธุ์กับหมูป่า จีโนมของหมูเลี้ยงก็ยังแสดงลักษณะบ่งชี้ความเป็นสัตว์เลี้ยงที่โลคัสของยีนที่มีผลต่อพฤติกรรมและสัณฐานของสัตว์
งานสรุปว่า การคัดเลือกลักษณะเพื่อเป็นสัตว์เลี้ยงโดยมนุษย์ ได้ลบล้างความเป็นเอกพันธ์ของหมูเหตุการแลกเปลี่ยนยีนกับหมูป่า และสร้าง "domestication island" ซึ่งเป็นเขตจำเพาะ ๆ ของจีโนมที่มีอยู่ในหมูเลี้ยง
และสัตว์เลี้ยงอื่น ๆ ก็อาจจะเป็นอย่างนี้เช่นเดียวกัน
โดยไม่เหมือนกับสัตว์เลี้ยงประเภทอื่น ๆ ที่มีการคัดเลือกโดยลักษณะที่เกี่ยวกับผลผลิต สุนัขได้รับการคัดเลือกโดยพฤติกรรม
งานวิจัยปี 2016 พบว่า มียีนเพียง 11 ตำแหน่งเท่านั้นที่มีความต่าง ๆ กันระหว่างหมาป่าและสุนัข
เป็นความแตกต่างที่มีโอกาสน้อยที่จะเป็นผลของวิวัฒนาการตามธรรมชาติ และเป็นตัวบ่งการคัดเลือกทั้งโดยสัณฐานและพฤติกรรมในกระบวนการปรับมาเป็นสัตว์เลี้ยง
ยีนเหล่านี้มีหลักฐานแสดงว่ามีผลกระทบต่อวิถีสังเคราะห์ของสารประกอบอินทรีย์ catecholamine โดยยีนส่วนมากมีผลต่อการตอบสนองแบบหนีหรือสู้ (fight-or-flight)
(คือ เป็นการคัดเลือกโดยความเชื่อง) และการประมวลอารมณ์
คือ สุนัขมักจะกลัวและดุร้ายน้อยกว่าหมาป่า
ยีนบางยีนเหล่านี้สัมพันธ์กับความดุในสุนัขบางพันธ์ ซึ่งบ่งชี้ถึงความสำคัญของยีนทั้งในระยะการปรับตัวต้น ๆ และระยะการสร้างพันธุ์ต่าง ๆ ในภายหลัง