Penguins stratili schopnosť rozlišovať medzi väčšinou chuťou

Genetika z University of Michigan zistili, že tučniaky stratili schopnosť rozlišovať tri z piatich základných chutí - sladké, horké a umami (chuti alebo mäsa). A strata tejto schopnosti došlo pred viac ako 30 miliónmi rokov.

Vzhľadom k tomu, tučniaky prehĺtať korisť celú, bez žuvania, ktoré nepotrebujú vnímanie chutí (foto John Landis / NSF, Wikimedia Commons).

Pripomeňme si, že väčšina stavovce sú schopné rozlíšiť päť základných chutí: sladkú, kyslú, slanú, horkú a umami. V posledných 15 rokoch, vedci urobili významný pokrok v pochopení molekulárnej podstaty chuti a dostali veľa nových informácií o gény chuťové poháriky. To pomohlo vedci pochopiť chuť "schopnosti" zvieratá.

Tak, v porovnaní s cicavcami, vtáky sú považované za veľmi zlý posudzovateľov. To je čiastočne spôsobené tým, že ich jazyk je menej chuťové poháriky a nemajú zuby na žuvanie (frézovanie a brúsenie) jedlo.

Predchádzajúce genetické štúdie ukázali, že gén zodpovedný za vnímanie sladkej chuti, je neprítomný v genóme všetkých moderných vtákov. Súčasne kolibríky, orioles a včely receptory mysli bola upravená tak, aby sa zvieratá vnímať sladkú chuť.

V prípade tučniakov sa začali práce s tým, že čínski vedci sequenced genómoch Tučniak cisársky a tučniaky krúžkové. Keď vedci začali študovať, bolo zistené, že informácie o génoch niektorých chuťových receptorov v DNA vtákov z nejakého dôvodu nemajú. Potom ornitológovia Číny apeloval na ich náprotivky v USA vám môžu pomôcť určiť, či absencia génov vedú k prijatiu neúplného genetickej sekvencie, alebo sa jedná o dielo evolúcie.

Výskumníci zo Spojených štátov znova skúmať genetické údaje Adelie a tučniakov, a analyzované vzorky tkaniva antarktických chocholatý a tučniakov, a potom ďalších osem ďalších druhov vtákov, ktoré nie sú spojené s tučniakmi. Aj v priebehu svojho výskumu vedci skúša verejne dostupných genómy zo 14 druhov vtákov (volavky, pinky, papagáje, sokolov, kurčiat, kačíc, Mucholapky a ďalšie).

Ukázalo sa, že všetkých päť druhov tučniakov naozaj nemajú gén sladký receptor, horké a umami vkus. V Adélie a tučniak cisársky zostal pseudogenů (genetické sekvencie podobné gény, ale nie kódujúce proteíny), umami a horkú chuť receptory. Stojí za zmienku, že pseudogeny sú často dôsledkom nahromadenie viac mutácií.

Štúdia genómov vtákov, ktoré nepatria do rodiny tučniaka, ukazuje na prítomnosť génov umami receptory a horkej chuti, a tiež, ako sa očakávalo, potvrdila neprítomnosť sladkú chuť receptorov. Tak výskumníci ukázali, že tučniaky z nejakého dôvodu stratila schopnosť cítiť chuť tri z piatich.

Zber všetkých týchto výsledkov ukazuje, že schopnosť cítiť myseľ a horká chuť sa stratila spoločný predok všetkých tučniakov, zatiaľ čo schopnosť cítiť sladkú chuť sa stratila ešte predtým, než sa autori štúdie napísal v článku v časopise Current Biology.

Ako je známe, nelietavý vodné vtáky živia predovšetkým na rybách, takže najmä zmätok spôsobil otvorenie ich neschopnosť cítiť chuť umami.

"Penguins jesť ryby, takže by bolo logické predpokladať, že majú gény umami receptory, ale z nejakého dôvodu to nie je, - hovorí profesor ekológie a evolučnej biológie Jianzhou Zhang (Jianzhou Zhang) z University of Michigan. - Tieto výsledky boli neočakávané a tajomné, a presné vysvetlenie k nim nemáme. Avšak, existuje niekoľko nápadov",

Zhang sa domnieva, že strata pocitov tučniakov spojených s dávnej zmeny klímy - chladenie v Antarktíde, kde robil tieto nezvyčajné vtákov. Podľa vedcov, najpravdepodobnejšou hypotézou je, že gény boli stratené, pretože chladné antarktickej teploty zabránené vnímanie chuti.

Penguins sú oddelené rodine vznikol v Antarktíde po oddelení od rúrkovitých-účtoval vtáky pred asi 60 miliónmi rokov. Hlavným rody tučniakov boli vytvorené pred cca 23 miliónmi rokov. Strata schopnosti chuti, pravdepodobne došlo počas dramatickej ochladenie pred približne 37 miliónmi rokov.

Druhá hypotéza je podporovaná štúdiami, vykonaná na myšiach. Tie ukázali, že TRPM5 proteín, ktorý je potrebný pre vnímanie sladké nervového systému signály, horké a umami chuťou a prítomný vo všetkých stavovcov, funguje zle pri nízkych teplotách. Podľa Zhang, strata chuti génov je do značnej miery v dôsledku tohto neobvyklého vlastnosťami proteínu.

Čo je zvláštne, u hlodavcov je TRPM5 proteín tiež podieľa na sekréciu inzulínu a detekciou feromónov. V prípade, že tučniak telo a tieto funkcie vykonáva, vyvstáva otázka: prečo je táto vlastnosť pre prirodzený výber je ešte dôležitejšie, nebol stratený, hoci účinky nízkych teplôt.

Viac v roku 1998 anatomické štúdie štyroch druhov tučniakov nebol nájdený chuťové poháriky na ich jazyky. Dokonca aj vtedy, biológovia sa domnievajú, že títo vtáci sú horšie významní chutí. Rovnaká štúdia preukázala, že tučniaky jazyky, existuje len jeden druh papíl - špongiu. Sú rovnaké pre väčšinu chuťové poháriky u ľudí (aj keď jazyk ľudí, rovnako ako štyri typy papíl).

Papily tučniaky tvrdé, ostré a pokrytá hrubou rohovej vrstvy. S najväčšou pravdepodobnosťou, jazyk týchto vtákov sú väčšinou pre chytanie a držanie klzké ryby a ďalšie korisť. Tieto anatomické údaje zodpovedajú výsledkom genetického výskumu, ale vedci nevedia, aké zmeny nastali v priebehu vývoja prvého anatomickej alebo ešte dotyk.

Penguins prehltnúť ich celé potravy, teda v skutočnosti nie je v núdzi vnímanie chuti. Je však jasné, či sa jednalo o dôsledok alebo príčina straty schopnosti cítiť niektoré chute.

Schopnosť cítiť kyslú chuť je pravdepodobné, že aj naďalej zabezpečiť, aby zvieratá mohli byť odlíšené od čerstvé potraviny kazia.