跟着主人，狗狗们越来越适应喝牛奶的日子了
出品：科普中国
制作：柳延虎 (中国科学院昆明动物研究所)
监制：中国科学院计算机网络信息中心
所谓南甜北咸，东辣西酸，萝卜青菜，各有所爱。纷繁世界中，不同地域的人饮食习惯各不相同。与人类同吃同住的狗狗的情况如何呢？比如，它们喝牛奶吗？
在11000年到10000年前的新石器时代，牛在中东地区被人类驯化，从此，家牛出现了。在8400年前，家牛扩散到古希腊地区，7500年前扩散到中欧地区。
家牛与牛奶 （图片来源：Veer图库）
家牛能协助人类工作，提升劳动生产率，与此同时，他们还为人类给予了肉、奶和牛皮革等日常用具和食材。
然而，家牛刚被驯化或者刚扩散到欧洲时，当地成年人并不能直接喝大量牛奶，因为这可能引起乳糖不耐受症。
什么是乳糖不耐受症呢？
乳清蛋白是奶中的关键糖份，必须乳糖酶溶解后才能够被消化吸收。哺乳类动物婴儿的肠胃中会很多表述乳糖酶，因此能将奶水做为关键食材。
但是，大部分哺乳动物成年后，肠道中缺乏乳糖酶，乳糖被肠道中的细菌分解，产生大量的气体，引发腹胀、腹痛和腹泻等症状，这就是乳糖不耐受症。
怎样避免乳糖不耐受症？
早在七千年前，人类先祖们就提供了回答。她们创造了乳酪。在制做干奶酪全过程中，绝大多数的乳清蛋白被滤除或被细菌溶解，做成的乳酪既美味可口，又安全性。
牛奶饮食文化扩散到欧洲的历史（图片来源：The milk revolution）
研究发现，北欧人群中乳糖酶耐受比例较高，而中东和南欧地区人群比例略低，亚洲和非洲非游牧民族人群的比例最低，这是为何？
大约四千年前，欧洲地区群体的乳糖酶遗传基因发生了基因突变，促使欧洲地区成人的肠胃中也会很多存有乳糖酶，进而可以像婴儿一样很多地喝纯牛奶。
牛乳为大家给予了充足的营养元素和水份，带上这种基因突变的大家更非常容易存活下来，进而促使这一基因突变在欧洲地区群体的頻率不断提升，这就是正挑选功效。
而现在的东亚人群中，绝大多数的成年人并没有这个突变。这时，很多人想说：“不对呀，我也天天喝牛奶，为什么没有乳糖不耐受的症状呢？”
实际上，乳糖不耐受的人并不是完全不能喝牛奶，而是不能喝大量牛奶。乳糖不耐受实验常用的剂量是一杯水含50g乳糖，大概相当于一次饮用1升牛奶。
成人乳糖酶承受占比（图片来源：The milk revolution）
跟着主人，狗狗们越来越适应喝牛奶的日子了
可你清楚吗？不但欧、亚地域的大家对乳糖耐受水平不一样，欧、亚地域的小狗口感也各不相同，而欧洲地区家犬更能融入牛乳饮食搭配。
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这实际上和西方人的饮食结构密切相关！
在犬粮被创造发明以前，通常是主人家吃啥，小狗吃啥，日常生活在欧洲地区的小狗也便会喝大量的牛乳。
近期，中国科学院昆明动物研究所张亚平院士团队，联合王国栋团队和云南大学的梁斌团队发现，乳糖酶基因在欧洲家犬中也受到正选择作用，并且证实了欧洲犬中的突变提高了乳糖酶的表达量，进而使得欧洲的狗习惯了喝牛奶。
这些结果表明，欧洲的狗与人类在牛奶饮食上经历了相同或相似的进化历程，这就需要我们引入“趋同进化”的概念。
狗狗与人：相互陪伴 趋同进化
趋同进化就是指，不一样的种群为了更好地融入类似的生活环境，演变出同质性的表型或是分子结构水准特点的状况。
除了咱们所谈到的消化方面，其实狗和人类能量代谢和神经等很多方面都表现出趋同进化。比如，从狼到狗的驯化过程伴随着饮食习惯的变化。
在一万年之前，人类先祖以捕猎小动物和收集野果子为关键生活习惯，伴随着农牧业发源，绝大多数人类的捕猎-收集生活习惯慢慢被农业社会替代。在这个变化历程中，人类和狗都慢慢融入了淀粉类食物的食材。
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研究发现，以高淀粉食物为主的人群唾液淀粉酶基因AMY1的拷贝数更多，也会表达更多的淀粉酶，以更好地消化淀粉类食物。
而狗狗也有相似的表型。农业发展较早的地区的狗胰淀粉酶基因AMY2B的拷贝更多，基因的表达量也更高。
在过去的的千万年里，家犬从次大陆的灰狼一步步演变为守候人类的温和小狗，并伴随着主人家的差异喜好和要求，在至今已有200很多年内就培育出了千姿百态的400多种多样当代种类犬。
实际上，除开狗类与人类在消化吸收上的趋同进化状况外，许多生物在表型、生理学和分子结构水准都存有趋同进化，是大自然长期存在的状况。
表型极其相似的两个物种，其亲缘关系可能非常远。比如生活在海洋里的鲸类，形态与鱼类趋同，但是鲸属于哺乳动物。
而鲸类具有发达的声呐系统，活动时主要依靠回声定位功能，傍晚常见的回声定位蝙蝠也是如此，回声定位蝙蝠靠嘴巴发出超声波，用耳朵接收折回来的声波，实现回声定位，可见鲸类与回声定位蝙蝠在回声定位存在趋同进化。在分子水平，与回声定位相关的基因Prestin、Cdh23和Otof也发现了趋同进化的突变位点。
最后，我们来看看，与其他动物相比，能“跟着主人学会喝奶”的狗狗们有什么与众不同的特点呢？
已经吃奶的小狗 （图片来源：Veer图库）
最先，家犬与人类密切相关，生活环境更为类似，科学研究家犬适应新环境的基因遗传体制为分析人类的适应能力演变给予了至关重要的参照。
其次，家犬也是重要的疾病模型。在家犬已知的809种疾病或性状中，有503种是研究人类性状或疾病的潜在动物模型。其中，很多狗狗会患上的肿瘤，在组织学外观、肿瘤遗传学、生物学行为和对传统治疗的反应上，与人类肿瘤极为相似，再加上狗狗庞大的数量，就为研究肿瘤的发生和进程以及药物的开发提供了极佳的模型。
现阶段，家犬适应能力演变和病症的基因遗传体制的分析主要是聚集于发掘有关基因组的环节，针对遗传基因是怎样危害表型的分析还很欠缺。对家犬的分析仍需多课程精英团队的共同奋斗，及其各界人士的积极开展。
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