Det började med skenvetenskap

Kramgoa rävar. På institutet för cellbiologi och genetik i  Novosibirsk avlas rävar fram för att vara lika tillmötesgående som hundar mot människor. Här visar Ljudmila Trut (i mitten) och medarbetare upp de tama rävarna.
Vincent J. Musi
Kramgoa rävar. På institutet för cellbiologi och genetik i Novosibirsk avlas rävar fram för att vara lika tillmötesgående som hundar mot människor. Här visar Ljudmila Trut (i mitten) och medarbetare upp de tama rävarna.

Rävförsökets roll i uppnystandet av denna komplexitet är så mycket mer anmärkningsvärd, när man tänker på hur det hela började. I mitten av 1900-talet förbjöd Sovjetunionens ledande biologer – på uppmaning av Stalin och med den beryktade agronomen Trofim Lysenko i spetsen – all forskning som baserades på ärftlighets­forskaren Gregor Mendels genetis­ka teorier.

Dmitrij Beljajev och hans bror, ­Nikolaj, som båda var biologer, var emellertid fascinerade av de möjligheter som dessa teorier erbjöd. ”Men på den tiden betraktades genetik som en skenvetenskap”, berättar Ljudmila Trut.

När bröderna trotsade förbudet och fortsatte sina genetiska undersökningar, miste Dmitrij Beljajev sitt jobb, medan Nikolaj mötte ett ännu mer tragiskt öde: Han skickades till ett arbets­läger, där han så småningom avled.

Den hemliga genetiken

Dmitrij Beljajev fortsatte i hemlighet arbetet med genetiken, som han effektivt dolde genom att kalla det för forskning i djurfysiologi. Han var framför allt intresserad av hur det kunde ha utveck­lats så otroligt många olika hundraser utifrån deras enda gemensamma förfader, vargen. Han visste att svaret måste ligga på ett molekylärt plan. Därför beslutade Dmitrij Beljajev sig för att själv återskapa den evolutionära processen. Silverräven – en medlem av hundfamiljen, som aldrig hade domesticerats – såg ut att vara det perfekta valet för hans studier.

Ljudmila Truts första uppgift som doktorand var att 1958 resa runt till sovjetiska pälsfarmar och välja ut de lugnaste rävar hon kunde hitta. De skulle utgöra utgångspunkten för Dmitrij Beljajevs försök. Förbudet mot genetiska undersökningar hade luckrats upp sedan Stalins död 1953, och Dmitrij Beljajev etablerade sig i Sibirien på det helt nya institutet för cellbiologi och genetik. Han var emellertid fortfarande mycket noga med att beskriva undersökningen i enbart fysiologiska termer. Genetiken nämndes inte med ett enda ord. Ljudmila Trut berättar att när president Nikita

Chrusjtjov besökte institutet, hörde någon honom säga: ”Va? Är de där genetik­forskarna fortfarande kvar? Har de inte utrotats?” Men Dmitrij Beljajevs chef förde en försiktig politik, och tack vare den och positiva artiklar om genetik skrivna av Chrusj­tjovs journalistdotter satte rävforskningen igång.

Ljudmila Truts första gång

År 1964 började fjärde generationen redan leva upp till forskarnas förhoppningar. Ljudmila Trut minns fortfarande första gången hon såg en räv vifta på svansen, när hon närmade sig. Inom kort påminde de tamaste rävarna så mycket om hundar att de hoppade upp i forskarnas famn och slickade dem i ansiktet. En gång på 1970-talet tog en av medarbetarna med sig en av rävarna hem för en tid och hade den som husdjur. När Ljudmila Trut besökte honom upptäckte hon att han promenerade med räven utan koppel ”precis som med en hund. Jag sade, ’gör inte så, vi förlorar den, och den tillhör institutet’”, berättar hon. ”’Vänta bara’, sade han, visslade och ropade ’Coca’. Och då kom den tillbaka.”

Samtidigt började flera av rävarna uppvisa tecken på en domesticerande fenotyp: djuren behöll sina medfödda hängande öron längre tid och hade karakteristiska vita fläckar i pälsen. ”I början av 1980-talet observerade vi en explo­sionsartad förändring av deras yttre framtoning”, säger Ljudmila Trut. År 1972 omfattade forskningsarbetet även råttor – följda av minkar och under en kort period även uttrar. Dessa visade sig emellertid svåra att avla på, och försöket skrotades så småningom, men forskarna lyckades påverka beteendet hos de båda andra arterna på samma sätt som hos rävarna.

Vid samma tidpunkt som de genetiska red­skap som skulle kunna bidra till att Dmitrij Beljajev nådde sitt mål att spåra kopplingen till djurets DNA blev tillgängliga stötte projektet dock på nya hinder. Sovjetunionens sammanbrott innebar markant mindre pengar till veten­skapliga projekt, och forskarna kunde inte göra mycket mer än att bara hålla rävbeståndet vid liv. När Dmitrij Beljajev 1985 avled i cancer, tog Ljudmila Trut över forskningsarbetet och kämpade hårt för att skaffa fram pengar till det. I början av det nya årtusendet var det emellertid nära att hon var tvungen att överge försöket helt.

Ungefär samtidigt läste Anna Kukekova, som är ryska och forskar i molekylär genetik vid Cornell University, om projektets svårigheter. Hon beslutade sig för att koncentrera sin egen forskning på försöket. Med hjälp från Gordon Lark vid University of Utah och pengar från National Institutes for Health (NIH) gick hon ihop med Ljudmila Trut för att försöka avsluta det arbete som Dmitrij Beljajev hade påbörjat.

Inte alla rävar är lika vänliga

Det är inte alla rävarna på farmen i Novosibirsk som är lika vänligt inställda som Mavrik. På andra sidan av den väg där Mavriks och hans tama artfränders barack ligger, finns en annan barack fylld med gallerburar, som alla hyser vad forskarna kallar en ”aggressiv räv”. För att bättre kunna studera de tama rävarna behöver fors­karna något att jämföra med – en grupp djur som definitivt inte är tama. Ungarna i det aggressiva beståndet bedöms utifrån hur fientligt deras ­beteende är, och man avlar enbart på de allra agg­ressivaste. Här hittar vi den svansviftande Mavriks elaka tvillingar: de väser, blottar tänderna och biter i buren, så snart en människa bara kommer i närheten.

”Titta på den här”, säger Ljudmila Trut och pekar på en morrande räv i en bur. ”Se hur agg­ressiv hon är. Hon föddes av en aggressiv mor, men har upp­fostrats av en tam rävhona.” Den aggressiva mamman hade ingen mat till sin unge, och det visade sig vara tur i oturen, för därige­nom kunde forskarna bevisa en av sina teser: rävarnas reaktion på människor handlar mer om natur än om miljö. ”Här är det generna som förändras”, säger hon.

Det har emellertid visat sig mycket svårt att exakt identifiera domesticeringens genetiska finger­avtryck. Först måste forskarna hitta generna för vänligt respektive aggressivt beteende. Sådana generella beteendemässiga karaktärsdrag är faktiskt en sammansmältning av mer specifika egenskaper – rädsla, mod, passivitet, nyfikenhet – som måste isoleras, mätas och spåras till individuella gener eller genuppsättningar, som sam­arbetar.

När dessa gener har identifierats, kan forskarna testa om de som har inverkan på beteende även är ansvariga för de hängande öronen, den brokiga pälsen och andra utmärkande särdrag, som kännetecknar domesticerade arter. En av de hypoteser som forskarna i Novosibirsk arbetar med är att de gener som styr djurens beteende gör det genom en förändring av ämnen i deras hjärna. Förändringar i dessa neurokemiska ämnen får som konsekvens att de faktiskt förändrar djurens fysiska utseende.

Just nu koncentrerar Anna Kukekova sig emellertid bara på det första steget: att länka samman det tama beteendet med specifika gener. Varje år reser hon i slutet av sommaren från Cornell till Novosibirsk för att utvärdera årets nyfödda ungar. När forskarna är i kontakt med räv­ungar­na, behandlar de dem fullkomligt lika, och allting spelas in på video: buren öppnas, en hand sticks in, och forskaren rör vid räven. Senare går Anna Kukekova igenom videomaterialet och bedömer med hjälp av objektiva tekniker rävarnas attityd, ljud och andra typer av beteende. Dessa data sparas sedan tillsammans med djurens stamträd och utgör förteckningarna över tama, aggressiva och ”korsade” rävar (de rävar som har en förälder från vardera gruppen).

Det amerikansk-ryska forskarlaget samlar därefter in DNA från blodprover från varje räv i undersökningen och letar efter tydliga skillnader i arvsmassan hos djur med aggressivt respektive tamt beteende. Fors­karna berättar att de har hittat två områden som är mycket olika hos de båda beteendetyperna och därför kanske omfattar viktiga domesticeringsgener. Mycket tyder på att domesticering inte bestäms av en enstaka gen utan av en rad genetiska förändringar.

Omkring 450 mil längre västerut, i Leipzig i Tyskland, har man i ett annat laboratorium nått samma avgörande fas i forskningen på domesticeringsgener hos råttor. Frank Albert, som är fors­kare vid Max-Planck-Institut für evolutio­näre Anthropologie, tog 2004 emot 30 ättlingar till Dmitrij Beljajevs råttor (15 tama och 15 agg­ressiva). ”Vi har i arvsmassan funnit områden som har inverkan på tamhet och aggression”, säger Frank Albert. ”Men vi vet inte vilka gener som orsakar dessa signaler. Liksom Anna Kukekovas forskarlag, säger han, ”håller vi nu på att krympa listan över möjliga gener”.

När en av grupperna exakt kan lokalisera en eller flera av de specifika genetiska ”stigar”, som är involverade, kan de eller andra forskare börja leta efter motsvarande gener hos andra domesticerade arter. ”Optimalt vore att identifiera de specifika gener som är involverade i tamt och aggressivt beteende”, säger Anna Kukekova.

I slutänden blir den största vinsten av forskningen kanske fyndet av liknande gener hos den mest domesticerade av alla arter: människan. ”Det skulle vara otroligt informativt om man får reda på vad som förändrats hos dessa djur”, säger genforskaren Elaine Ostrander på NIH. ”Alla väntar spänt på vad de kommer fram till.”

Beställ nyhetsbrev

Gratis nyhetsbrev från National Geographic.

Anmäl dig så får du varje vecka:

  • Underhållande videosekvenser
  • De senaste artiklarna
  • Veckans galleri

NYTT NUMMER Genteknik ger oss ny makt

Gentekniken har gjort enorma framsteg, och vi kan nu redigera gener i en omfattning vi aldrig trodde var möjlig.

Delta i Läsarnas bästa bilder

Delta i National Geographics månatliga fototävling. Vinnaren får sin bild publicerad i National Geographic. Varje månad är det ett nytt tema.

Illustrerad Vetenskap
Världens Historia
National Geographic

Copyright © 2009 Bonnier Publications