家养牛是怎样成为人类好伙伴的？

牛是人类的老朋友。几千年来，他们在文明发展中发挥了重要作用。然而，牛的许多关键科学问题长期困扰着人们。中国科学院昆明动物研究所的研究人员利用大规模基因组数据，最近阐明了基因交换在牛动物驯化和环境适应中的重要作用。

牛属的现存物种包括普通牛、水牛、水牛、爪哇水牛、牦牛、欧洲野牛、美洲野牛等。在像牛这样的家养动物被成功驯化后，它们伴随着人类迁移到世界各地。在这个过程中，家养牛会遇到当地野生牛的各种相关物种，从而发生杂交以促进基因交换。

*黄牛

昆明动物研究所的张亚平和吴东东研究小组发现，分布在青藏高原的牦牛和藏黄牛之间存在着显著的基因交换。在家畜中，受选择的影响，与毛色相关的基因通过交流被导入牦牛基因组，藏牛基因组中一些低氧诱导途径的基因是从牦牛中获得的，这也意味着藏牛可以通过“取经”从牦牛中快速获得适应高原低氧环境的遗传变异。结果表明，基因交换是物种适应环境的重要途径之一，也是野生物种驯化的重要手段。

牦牛

研究人员还对盖亚尔野牛、印度野牛、爪哇野牛、欧洲野牛和美洲野牛的全基因组进行了测序，包括几个物种的群体基因组。通过系统分析，他们确定了博斯属之间的系统发育关系，并得出结论，博斯腾不是野牛的驯化种，而是一个独立的种或亚种。

研究人员对盖亚尔野牛、印度野牛、爪哇野牛、欧洲野牛和美洲野牛的全基因组进行了高覆盖率测序，并对几个物种进行了群体基因组测序分析，以确定牛属之间的系统发育关系。

此后，研究人员发现牛种之间存在广泛的基因交换，并发掘了瘤牛与巴厘岛水牛驯化种之间、瘤牛与盖尔牛之间发生基因交换的区域，发现许多神经系统基因和免疫系统基因从瘤牛传播到巴厘岛牛和盖尔牛。考虑到瘤牛驯化时间长，神经系统基因的快速进化是家畜成功驯化的关键，他们推测基因交换对动物成功驯化起着重要的促进作用。

相关结果最近发表在国际权威期刊《自然生态与进化》上。