Från forskningsfronten

Vargar kan ha tålt stärkelse innan domesticeringen

P1010039

Tidigare detta år publicerade mina kollegor i Uppsala nya resultat från jämförelser mellan hundars och vargars DNA, där de fann att en viktig del av det som skiljer arterna är att hundar har genvarianter som gör dem bättre på att bryta ner stärkelse. Man antog att detta uppkommit i samband med att människan blev jordbrukare och hundar därför lättare kunde anpassa sig till att leva på den mat som ingick i den nya dieten för människor. På den just avslutade evolutionskonferensen i Lissabon presenterade Javier Quilez från Spanien nya resultat av en ännu mer omfattande jämförelse av arternas DNA, som inkluderade många fler vargar från olika områden. De fann att en av de viktigaste mutationerna för stärkelseomsättning (Amy2B) faktiskt kan återfinnas i vargar - i deras fall i spanska vargar. Däremot hittade de inte mutationen i Airedaleterrier och mellanpudel. Quilez föreslog att förmågan att bryta ner stärkelse kan ha funnits hos vissa vargar redan före domesticeringen och sedan aktivt selekterats under jordbrukssamhällets utveckling. 

Detta var faktiskt den enda (!) hundrelaterade presentationen under den en vecka långa evolutionskonferensen. Nu är den slut och jag och 1500 andra forskare packar våra väskor för att åka hem till vardagen. Det finns många intryck att ta med sig hem, men ett viktigt sådant är den stora vikt som allt fler evolutionsbiologer fäster vid icke-genetisk nedärvning. Jag har tidigare berättat om hur kultur och inlärning kan generera evolutionära förändringar, de sista dagarna fylldes också av mycket epigenetik. Det handlar om kemiska förändringar i DNA-molekylen som inte påverkar själva den genetiska koden, utan hur den uttrycks och samordnas. Stress, inte minst tidig stress och under graviditet, kan leda till epigenetiska förändringar och de kan ibland ärvas, så att avkommans egenskaper påverkas av föräldrarnas upplevelser. För några år sedan ansågs detta nästan vara hädiska synpunkter, men i dag väcker rapporter om sådana fenomen inte någon större uppståndelse. I stället handlar det om vilka molekylära mekanismer som kan åstadkomma sådana här processer. Än så länge forskas det mest på s k modellorganismer, inte minst växter (där backtrav, Arabidopsis thaliana är den främsta modellen), men fler och fler intresserar sig för epigenetik hos högre stående arter. Själv berättade jag om våra egna forskningsresultat, där vi funnit att domesticerade höns skiljer sig markant från sina förfäder, de röda djungelhönsen, när det gäller DNA-metylering, en av de viktigaste epigenetiska fenomenen. Vi tror att man under domesticeringen har selekterat höns med gynnsamma epigenetiska profiler och att det kan vara en förklaring till den snabba uppkomsten av mängder av varianter. Det här skulle kunna gälla hundar också, något som står på vår dagordning för de närmaste årens forskning. 

Nu är det farväl till Lissabon och hemresa från 30 grader i skuggan till svensk höst. Ska bli rätt skönt...

Oxytocin och epigenetik

chicken with egg

Evolutionskonferensen i Lissabon har nu pågått lite drygt halva tiden. Det är mycket mindre beteendeforskning än jag hade väntat mig och ganska tekniska rapporter som jag inte tror intresserar så många utanför forskarsamhället. Men ett par höjdpunkter från den första halvan kan jag berätta om. Larry Young från USA redogjorde för sin forskning på neuropeptider (oxytocin och vasopressin) och socialt beteende. Oxytocin är som många vet det hormon som bland många andra funktioner gör djur och människor mer sociala och benägna att forma starka personliga band. Men det gäller främst honor. Hos hanar är det systerhormonet vasopressin som gör samma sak. Young och hans grupp har visat att mängden receptorer av dessa hormoner i en särskild del av hjärnan avgör om en sork ska bilda monogama par eller vara promiskuös, dvs para sig med många andra. Forskarna har tom med olika raffinerade tekniker ändrat på antalet receptorer och därigenom fått individer från en vanligtvis promiskuös art att bli parbildande. Läsare av denna blogg kanske minns att oxytocin också underlättar bandet mellan människa och hund, så det här är mekanismer som är evolutionärt urgamla. Den andra höjdpunkten var fransmannen Etienne Danchin, som gav en översikt över den evolutionära betydelsen av de nya kunskaperna om epigenetik, dvs icke-genetisk nedärvning. Det här är ju mitt eget forskningsområde, så jag är kanske inte helt objektiv, men det var en inspirerande presentation som tydligt visade hur vi håller på att omvärdera många grundläggande "sanningar" om ärftlighet och evolution. Danchin pratade dels om epigenetiska förändringar av DNA som kan ärvas i många generationer, men också om det han vill kalla "kultur" hos djur, dvs egenskaper som ärvs från generation till generation genom överföring av information på andra sätt än med gener. Som exempel berättade han om sin egen forskning på bananflugor: en hona som har fått titta på en grön hane (färgad av forskarna) när han är framgångsrik med parningar, medan en röd hane inte får para sig, väljer sedan generellt gröna hanar. Genom att honorna kopierar varandras parterval skapas en enkel "kultur" bland dessa små flugor, där gröna hanar får fler avkommor helt enkelt för att honorna gör som andra gör. I eftermiddag ska jag presentera vår egen forskning om epigenetik och domesticering på höns.

Europeisk evolutionskonferens

Nu har jag anlänt till Lissabon för en veckas konferens om evolutionsbiologi. Det här är en stor och svåröverskådlig konferens, inte mindre än 1500 deltagare och presentationer från tidig morgon till sen kväll hela veckan, tom lördag. Även om det inte ser ut att vara mycket hund på schemat kan det säkert finnas ett och annat som intresserar dig som följer min blogg, så jag räknar med att lämna några höjdpunkter under veckan som kommer. I dag var det registrering och mottagning och det mest påfallande intrycket var värmen - 35 grader i skuggan är inget vi svenskar är vana vid. Min egen presentation om epigenetiska mekanismer i domesticeringen kommer inte förrän på fredag kväll.

Åldrande hundar mindre stresståliga

Det finns många studier av hundars tidiga utveckling, från valpstadiet till könsmognad. Betydligt sämre ställt är det med kunskaperna om hur hundar förändras när de åldras. En italiensk forskargrupp har undersökt hur gamla hundar hanterar stress, genom att utsätta hundar av olika ålder för det s k separationstestet. Det går helt enkelt ut på att ägaren efter en stunds invänjning lämnar hunden i ett försöksrum under en period. Man studerar hundens reaktioner på lämnandet, under tiden den är från ägaren, hur den reagerar när en främling söker kontakt under tiden och hur hunden beter sig vid återförenandet. Här jämfördes grupper av hundar som var yngre eller äldre än 7 år. De åldrande hundarna var överlag sämre på att hantera situationen. De var mer upprörda vid lämnandet, var mer avvaktande mot främlingar, hade en högre nivå av stresshormoner under separationen och var mer "lättade" vid återförenandet. Författarna menar att resultaten kan ha betydelse för att bättre förstå den åldersrelaterade ökning av separationsrelaterade problem de menar sig se i hundpopulationen i stort.

Mongillo P, et al, Does the attachment system towards owners change in aged dogs?, Physiol Behav (2013), http:// dx.doi.org/10.1016/j.physbeh.2013.07.011

P1020183

 

Sista highlights från internationella etologikonferensen

Här i Newcastle är konferensen nu slut efter fem intensiva dagar. Den sista dagen innehöll bl a ett symposium om hundbeteende, välbesökt och intressant. Peter Hepper berättade om sin forskning på prenatala erfarenheter: tikar matades med foder som försetts med en mild vaniljsmak under dräktigheten. I valförsök föredrog valparna sedan vaniljdoft både direkt efter födelsen och ett år senare. Dessutom föredrog de som vuxna att interagera med hundar som försetts med vaniljdoft i pälsen. Holy Miller, som tidigare visat att hundar är bättre på sökuppgifter efter en stadig frukost än om de är hungriga (refererat i min gamla blogg) berättade om sina studier där hon funnit att glukos och fruktos kan uppväga den utmattningseffekt som hundar (och människor) upplever av att lägga band på sina impulser. När hundarna testades i ett enkelt inlärningstest klarade de det sämre om de dessförinnan hade tvingats att sitta stilla och vänta i en halvtimme - lite fruktsocker återställde koncentrationsförmågan. Den mest fascinerande rapporten stod Min Yong från Nya Zeeland för. Hon visade övertygande att hundar reagerar lika starkt på babygråt som människor (trots att försökshundarna valdes från barnfria familjer), med oro, ökad aktivitet och förhöjda stresshormoner. Joller eller brus framkallade inte alls samma reaktion, vilket tyder på att hundarna faktiskt känner samma typ av empati som människor inför de gråtande spädbarnen. Nu packas det ihop och så är det åter till vardagen som gäller.

IMG_0610

Hundar blir optimister av oxytocin

På den internationella etologikonferensen som pågår för fullt här i Newcastle, där jag befinner mig, presenterades i dag en intressant studie från den kända forskargruppen i Budapest. Hormonet oxytocin, som finns hos i princip alla ryggradsdjur, har blivit känt för dess positiva effekt på sociala band mellan människor. Det är också känt sedan tidigare att det verkar vara viktigt för banden mellan hundar och deras ägare. Anna Kis funderade över om hormonet kan tänkas påverka flera sidor av djurens sinnesstämningar. Hon behandlade hundar med oxyocin genom att ge dem en dusch från en nässpray. Därefter testades de i ett "optimismtest" - först tränades de till att det alltid fanns mat i en foderskål till vänster men inte i den till höger. Sedan placerade man foderskålen mitt emellan de platserna. De hundar som fått oxytocin var snabbare på att springa fram till den skålen och var mer intresserade av den, vilket visar att de tolkar den här osäkra informationen på ett optimistiskt sätt, medan de som inte fått hormonet var mer pessimistiska. I framtiden kan det t o m leda till nya sätt att behandla hundar som är deprimerade.

IMG_0018


Etologikonferensen i gång - en hel del hund

Så befinner jag mig i Newcastle, England, sedan söndag eftermiddag då den stora internationella etologikonferensen drog igång. T o m torsdag kommer dagarna att fyllas med presentationer av ny forskning från hela världen. Omkring 900 etologer är här och under de fem dagarna konferensen pågår presenteras över 450 föredrag och 375 posters. Det är betydligt mindre genetik än jag hade hoppats och inte så mycket hund som jag hade trott - men ett antal presentationer har hunden i fokus och några av dem låter mycket intressanta. Under veckan ska jag försöka ge åtminstone några sammanfattningar av saker som jag tycker är intressanta. Från dagens sessioner kan jag berätta att Peter Henzi med kollegor från Österrike funderat över varför hundar under brottningslek ägnar sig mycket åt att rulla över på rygg och uppvisa vad som kan förefalla vara ett subdominant beteende. Vargar gör det också, med det visade sig att hundarnas sätt att använda åtbörden skiljer sig väsentligt från vargarnas. Bland förfäderna verkar det mest troligt att det handlar om ett underkastelsebeteende, i syfte att inte provocera fram aggression från en dominant individ. Hos hundar är det troligtvis helt orelaterat till dominans. Oavsett ålders-, storlek- och rasskillnad är hundar lika benägna att lägga sig ner i olika faser av leken och det verkar helt enkelt handla om ett lekfullt sätt att parera den andra partens försök att bita i nacken.

Mer kommer vartefter…

                                        

Hundars ansikte avslöjar deras känslor

Den som har följt min gamla blogg vet att hundar, liksom många andra djur, uppvisar s k lateraliserade reaktioner - det betyder att den ena halvan av kroppen visar starkare emotionella responser i stressande situationer och den andra i mer positiva. Det beror på att hjärnhalvorna har viss specialisering och de olika halvorna reagerar olika starkt på stressande och emotionella stimuli. Därför viftar hundar t ex med svansen mer åt höger när de hälsar på sin ägare och mer åt vänster när de är vaksamma och rädda. En japansk forskargrupp har nu studerat ansiktsuttryck hos hundar i olika emotionella situationer. Man filmade ansiktena när hundar presenterades för olika stimuli, t ex bekanta eller obekanta människor eller leksaker. Hundarna var tränade att stå i en liten öppning och sticka in huvudet så att de kunde filmas, samtidigt som olika ansiktsdelar hade märkts ut för mätning. När hundarna fick se sin ägare rörde sig det vänstra ögonbrynet mer än det högra, vilket inte skedde när de såg andra stimuli. Det tyder på att den högra, mer positivt inriktade hjärnhalvan, var mer aktiv när hundarna såg ett stimulus som gjorde dem glada (nervbanorna korsar ju varandra från vänster till höger), men eftersom leksaker inte utlöste denna lateraliserade reaktion visar det också att sociala stimuli är särskilt effektiva i att ge denna effekt.

Nagasawa, M. et al., 2013. Dogs show left facial lateralization upon reunion with their owners. Behavioural Processes 98:112-116

                                                    

© Per Jensen 2013