Évolutions à l'amidon chez les anciens chiens européens

L'ADN existant du chien et du loup indique que la domestication des chiens s'est accompagné de la sélection d'une série de duplications du gène Amy2b. L'évolution de notre alimentation a transformé le génome du chien. Dans cette étude, il a été utilisé une approche paléo-génétique pour étudier le moment de l'expansion du gène Amy2B dans les anciennes populations de chiens d'Europe de l'Ouest, de l'Est et d’Asie du Sud-Ouest. La capacité à assimilé l'amidon à été étudié sur 13 échantillons de chiens anciens, datés entre 15 000 et 4 000 ans avant notre ère.

Dans l'ouest de l'Eurasie, la transition néolithique a eu lieu entre 11 500 et 6000 avant notre ère, ce qui entraîne le passage de la chasse et de la cueillette à l'agriculture. À cette époque, le chien domestiqué pendant le paléolithique supérieur, a accompagné les humains pendant plusieurs millénaires. L'antiquité de cette proximité a déjà été mise en évidence par des approches archéologiques et génomiques. Mais l'impact de notre mode de vie et les changements de régime sur les caractéristiques génétiques du chien, pendant la transition néolithique sont encore en cours d'investigation. Ceci est d'une importance cruciale dans la compréhension du développement des sociétés agricoles précoces, des changements physiologiques domestiques initiaux et des transformations génomiques vers les génotypes et les phénotypes modernes des chiens d’aujourd’hui.

Selon la morphologie des spécimens archéologiques, la génomique des canidés modernes et des domestications expérimentales, les premiers chiens ont connu des pressions sélectives impliquant des traits comportementaux, morphologiques et physiologiques. Une comparaison des genres généraux de la variation génétique d'un grand groupe de chiens et de loups a identifié des régions génomiques affectées par la sélection directionnelle pendant la domestication du chien. Il s'agirait de plusieurs gènes impliqués dans la digestion et le métabolisme énergétique, probablement liés à un changement de régime dans les lignées du chien. En particulier, il a été noté que la sélection a ciblé une série de duplications du gène Amy2B pour l'amylase pancréatique. Cela a entraîné une multiplication des nombres de copies multiples dans les races de chiens modernes par rapport à leur ancêtre sauvage, le loup qui est associé à une activité amylase plus élevée. Alors que les numéros de copie Amy2B varient considérablement chez les chiens (4-34 copies), à la fois en race de chiens et au niveau individuel, la portée du nombre de copies est beaucoup plus faible (2 à 8 copies) dans les populations de loups, avec 60% des loups portant uniquement deux exemplaires. Cela suggère que les chiens se sont adapté à un régime plus riche en amidon, par rapport au régime de loup carnivore.

La question d'un lien entre l'augmentation du nombre de copies Amy2B chez les chiens et la transition néolithique a déjà été soulevée. Cependant, cette question reste sans réponse, car il n’est possible que de supposer, que l'augmentation pourrait avoir fourni un fort avantage adaptatif dans un contexte agricole, et il n’est pas possible d’exclure que cela se soit produit beaucoup plus tard. En raison de la sélection plus récente de lignées spécialisées.

Échantillons d’ADN de chien et d’humains

Il a été étudier le nombre de copies Amy2B, à partir des restes dentaires et osseux de 88 canidés différents, de 30 sites archéologiques en Europe occidentale, en Roumanie, en Russie, en Estonie, en Israël, au Turkménistan et dans le plateau iranien. Pour les comparer aux résultats d'ADN de 13 hominidés provenant de huit sites archéologiques en Europe et au Turkménistan. La distinction ostéologique entre le chien domestique ( Canis familiaris) et le loup ( Canis lupus), son ancêtre sauvage, peut-être difficile en raison de la variabilité régionale et temporelle de la morphologie du loup et de la proximité morphologique entre les deux formes dans les premières étapes de la domestication.

L’antiquité de l'expansion du gène Amy2B

Quatre chiens anciens ont montré un nombre élevé de copies Amy2B (plus de 8), ce qui indique :

  • une expansion de ce gène dès le VIIe millénaire avant notre ère en Roumanie ;
  • une expansion au Ve millénaire avant notre ère en France et au Turkménistan.

Ces trois sites correspondent à une étape tardive dans la transition vers l'agriculture (néolithique tardif / âge de bronze). L'expansion du gène Amy2B a probablement permis aux chiens de prospérer sur un régime alimentaire enrichi en amidon, par rapport au régime principalement carnivore des loups. Cela constituait un avantage sélectif important pour les chiens qui se nourrissaient de restes humains dans un contexte agricole. Cependant, la rareté des données antérieures au néolithique ne permet pas d'évaluer si cette expansion a eu lieu avant la transition néolithique ou pendant le néolithique, sous de nouvelles pressions de sélection liées au développement de l'agriculture.

À l'heure actuelle, seules quelques lignées de chiens, comme le dingo (2 copies) et le husky sibérien (3 à 4 exemplaires), montrent un manque inhabituel de numéro de copie Amy2B. Ces chiens proviennent de régions n'ayant pas de pratiques agricoles récentes. Cela confirme l'hypothèse selon laquelle le développement de la capacité d'un chien à digérer efficacement l'amidon ne résulte pas d'une relaxation des pressions de sélections naturelles liées à la domestication. Il est plus susceptible de résulter d'une adaptation au changement des habitudes alimentaires humaines pendant le néolithique.

Discussion

  • dans cette étude sont fourni des preuves d'une augmentation du nombre de copies du gène Amy2B dans les génomes du chien ancien pendant le VIIe millénaire avant notre ère dans l'Europe du sud-est.
  • il est démontré que la capacité moderne de nombreux chiens à digérer l'amidon ne résulte pas de la sélection des lignées pendant l'antiquité classique ou de la sélection des races modernes du XIXe siècle. Mais a commencé, au plus tard, pendant le néolithique, entre le Xe et le VIIe millénaire, jusqu’au Ve millénaire avant notre ère, dans diverses régions de l'Europe de l'Ouest, de l'Est et de l'Asie du Sud-Ouest.
  • il est également démontré, sur la base des vestiges archéologiques, que l'augmentation du nombre de copies Amy2B n'a pas été résolue chez tous les chiens des sociétés agricoles néolithiques. En outre, il est démontré la persistance relativement tardive de seulement deux copies du gène Amy2B chez les chiens anciens, bien au-delà de la première apparition de l'agriculture. Cette situation est rare dans les lignées de chiens modernes et n'a pas pu être démontrée sans données anciennes.

D'autres analyses, sur des échantillons plus vastes de chiens eurasiens et de loups d'Europe du paléolithique à l'Âge du bronze, aideraient à définir la chronologie et le rythme précis de l'expansion du gène Amy2B lors de l'élevage précoce des chiens. Cela aidera également à identifier les dates et les lieux des premières occurrences de l'extension du gène Amy2B.
L'histoire de l'expansion du gène Amy2B chez les chiens suggère que les gènes responsables de la digestion chez les humains et les chiens ont probablement subi des changements similaires. Il est raisonnable de spéculer que d'autres exemples également convaincants de la coévolution bio culturelle de la culture humaine et des gènes de chien, impliqués dans les métabolismes, dont l'immunité et les processus cérébrales, doivent encore être identifiés dans le processus de domestication des chiens.

Conclusion

Prudence, car capacité d’adaptation, pressions sélectives impliquant des traits comportementaux, morphologiques et physiologiques ne démontre en rien la sanité d’une alimentation à base de céréales et d’amidons.

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11/08/2017



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