
Szaro-brązowe umaszczenie wilczej sierści okazało się na tyle charakterystyczne, że zostało z powodzeniem wykorzystane w taksonomii. Gatunek wilka zamieszkującego tereny Azji, Europy i Ameryki Północnej zyskał gatunkową nazwę wilka szarego. Jednak okazuje się, że na terenach północnej Ameryki i Arktyki wilk szary nie zawsze jest już szary. Wśród gatunku zaczęły się pojawiać osobniki szaro-srebrne, białe oraz … czarne. Te ostatnie w szczególności przykuły uwagę genetyków jako, że występowały na terenach często pokrytej śniegiem tajgi. Po wielu badaniach i udanym sekwencjonowaniu genów okazało się, że tajemnica czarnego koloru jest jeszcze bardziej fascynująca niż się początkowo wydawało.
DZIEDZICZENIE KOLORU U DZIKICH POPULACJI
U wielu ssaków, ptaków i ryb za czarny kolor odpowiada gen MC1R kodujący receptor białka melanokortyny 1. Mutacje w jego obrębie przyczyniają się do wielu różnorodności kolorystycznych w naturalnych populacjach. Jako, że populacja wilków również do niej należy, podejrzewano podobne zmiany w obrębie MC1R. Jednak po sekwencjonowaniu genów u czarnych osobników okazało się, że kolor wilczej sierści spowodowany jest przez zupełnie inny składnik szlaku metabolizmu melanokortyny. A mianowicie białko beta-defensynę, które jest alternatywnym ligandem dla MC1R. Geny kodujące białko znajdują się w locus K. Nie byłoby nic w tym aż tak sensacyjnego, gdyby nie to, że locus K i wykryty gen CBD103 (canine ß-defensin 103) pochodzi od… psów.

DZIEDZICZENIE KOLORU PSÓW
Za dziedziczenie koloru sierści u psów odpowiada przynajmniej 9 różnych genów. Za stricte czarne umaszczenie – gen CBD103, którego mutacje mają kluczowe znaczenie w produkcji czarnego barwnika melaniny. Okazuje się więc, że populacja wilków szarych w Ameryce Północnej musiała ulec hybrydyzacji z Canis Lupus Familiaris – psem domowym.
Naukowcy nie są pewni w jakim okresie doszło do dodania puli genowej psów do amerykańskiej wilczej populacji. Najpewniej jednak pochodziła ona od Native American Dogs, zwanych psami prekolumbijskimi. Występowały na terenach amerykańskich wraz z jej rdzenną ludnością przed ekspansją europejską. Występując ok. 10 000 lat temu, nie miały one jednak zbyt dużo wspólnego z obecnym psem domowym… Obecnie uznaje się je jako wymarłe, choć istnieją hodowcy starający się wskrzesić rasę zwaną NAID (Native American Indian Dog). Obecnie jest to mix ras psów w typie Native American – Siberian Husky, Alaskan Husky, Alaskan Malamute, Pies Grenlandzki, ale także… Owczarek Niemiecki.


PRAKTYCZNA CZERŃ
Mutacja polegająca na braku trzech nukleotydów w genie kodującym beta-defensynę okazała się być dziedziczona dominująco. To oznacza, że zarówno nosiciele mutacji jak i osobniki zawierające oba zmienne allele urodzą się z czarnym futrem. Populacja wilków o czarnym umaszczeniu wciąż rośnie, choć nadal występuje stricte endemicznie, głównie na obszarze tajgi północnej Ameryki. Jednak co ciekawe, na obszarach wykraczających poza tereny zalesione, w kierunku Arktyki i Grenlandii, występowanie czarnych osobników maleje, a odsetek wilków o białej sierści sięga powyżej 90%.

PHASING
Futro czarnych wilków i czarnych psów to jednak nie do końca to samo. Wilki nigdy nie są o równym, czystko czarnym kolorze. Ich czarny kolor zawsze jest złamany wilczym brązem lub szarością. Fotografie ukazujące wilki o jednolitym, czarnym kolorze są przekłamaniem kolorystycznym lub (rzadziej) to szczenięta. Bowiem to, że wilk urodził się czarny, nie oznacza wcale, że będzie czarny do końca swojego życia… Wśród wilków istnieje dodatkowo zjawisko “phasingu” – zmiany koloru w czasie, które jest determinowane wieloma różnymi czynnikami. Wynika to głównie z ekspresji pozostałych genów, które u wilków odpowiadają za kolor białej sierści. “Rozbielający” wpływ na wilki ma również podeszły wiek i stres.

PRZYDATNY REZERWUAR PULI GENOWEJ
Czarny kolor ewidentnie podlega naturalnej selekcji wynikającej ze zmian środowiskowych. Wraz ze zmianami klimatycznymi coraz więcej terenów Ameryki Północnej jest coraz krócej pokrytych śniegiem. Kamuflaż, choć niezwykle przydatny, nie jest jednak najbardziej istotną kwestią jeśli mówimy o takich drapieżnikach jak wilki. Okazuje się bowiem, że uzyskany od psów locus K kodujący beta-defensyny daje jeszcze jedną, ogromną korzyść. Wilki o czarnej sierści mają wyższe wskaźniki przeżywalności po ekspozycji na psi wirus nosówki, niż wilki o innym umaszczeniu. Beta-defensyny bowiem są białkami, które wykazują silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe i aktywnie pobudzają odporność komórkową organizmu. Okazuje się więc, że czarny wilk to zwierzę o większej odporności na czynniki zakaźne.
Chciałabym jeszcze dodać ,że dwie kopie (KK) mogą być szkodliwe dla szczeniąt. Para rodziców o czarnym futrze (,ale nie homozygoty) (Kk) mają większą szansę na słabsze, chorowitsze i mniejsze mioty. Wciąż są prowadzone badania na ten temat więc moja obecna wiedza może być nieaktualna
Co do zmiany koloru… u psów jest to obecnie podpisane pod locus G (GG oznaczające silne zmiany w kolorze futra, Gg o mniejszym natężeniu ,ale wciąż obecne i gg czyli bez zmiany czy tzw “greyingu”) co do tego czy działa to także u wilka nie mam 100% pewności… jedynie podejrzenia.
Skąd informacje o większej chorowitości homozygot Kb/Kb? Na pewno nie ma to miejsca u psów, gdzie są rasy, u których wszystkie lub większość osobników jest czarna (lub czarno-biała), ewentualnie np. brązowa (czekoladowa) za sprawą genu dominującego Kb. Nigdy się na takie badania nie natknęłam a śledzę tematykę umaszczeń psów. U psów locus G, odpowiedzialny za progressive greying jest jednym z nadal niezidentyfikowanych (chyba nawet ostatnim z kilkunastu głównych loci odpowiedzialnych za zmienność umaszczeń), natomiast taki efekt ujawnia się wyłącznie u psów z szatą z “furnishings”, nigdy tych z krótkowłosym pyskiem. Swoją drogą bardzo ciekawe, co powoduje u wilka brak pełnej epistazy i właśnie to rozjaśniane z wiekiem. Może jak w końcu u psów znaleziony zostanie locus G, okaże się, czy u wilków to jeszcze coś innego.
Hej Urszulo! Wydaje mi się, że Nocturnal_Carrot wspomniała jednak o heterozygotach w locusie K jako tych, o możliwym słabszym układzie immunologicznym? Bo faktycznie ostatnie publikacje wspominają o mutacjach w locusie K jako mających wpływ na odporność psów, ale właśnie w mechanizmie zmian w CBD103 i budowie beta-defensyn. Więc heterozygoty mogą mieć większą wrażliwość na np. nosówkę. Zresztą też Dominant Black już wygląda na to, że nie jest aż taki niezachwiany w swojej ekspresji, ze względu na wariant R301C w MC1R… Wilki (na dzień obecny) nie są nigdy w 100% wysycone czernią i wracają do ekspresji agouti aw/aw. Sama znam jedną AWD, która jeszcze 4 lata temu była czarna, a teraz już nie jest 😉 Ale ich naturalna selekcja Kb jest super ciekawa w kontekście zmian klimatu i większej ekspozycji na czynniki zakaźne. Moim zdaniem to absolutnie fascynujący przykład wykorzystania introgresji i ewolucji gatunku!
Jeśli macie ochotę poczytać to podrzucam fajne publikacje na temat różnic w ekspresji locus K u psów i wilków (1), wariantu R301C (2) i jeszcze publikację nówkę-sztukę z listopada 2021 z nowinkami o dziedziczeniu kolorów u psów (3).
1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29688543/
2. https://cgejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40575-020-00095-7
3. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/age.13154
Gdyby do czegoś nie było dostępu to dajcie znać! Podrzucę! 🙂