Vo vývoji kolibrík nektár zmiešaný s mäsom

Kolibríky kŕmenie na nektár, jednoznačne preferujú sladké potraviny, aj keď teoreticky by nemal. Spravidla nie sú vtáky receptory zodpovedné za vnímanie sladkej chuti, takže to nie je prilákať.

Ultra malí vtáky sú radikálne odlišné od náprotivkov a dávajú prednosť pitie z bohov. Kolibríky sa neustále zažívajú hlad. Ich metabolizmus je hyperaktívny, srdce môže poraziť 20 krát za sekundu a často, aby prežili, musia jesť oveľa viac na ich telesnej hmotnosti.

Stáva sa, že títo vtáci omylom jesť hmyz, ale ich hlavný zdroj potravy - nektár z kvetov, dosť netypický pre väčšinu vtákov.

Nová štúdia odborníci z Harvard University ukázali, že v určitom okamihu vývoja hummingbirds zmenila ich chuť mysle receptora (, chuť mäsa), stáva sa sladkú chuť receptor.

Hummingbird zaberajú oddelený ekologické niky. Malí vtáky sa vyskytujú po celej Severnej a Južnej Amerike - od alpských lúk v Andách na tropické lesy - a sú veľmi rôznorodé. Celková rodina zahŕňa viac ako 300 druhov a ich nezávislý vývoj má 42 miliónov rokov. To je, koľko času uplynulo odvtedy, ako evolučná cesty Ptah-sladké rozvedené hmyzožravé najbližší príbuzný.

Vedci už dlho zmätení tým, že kolibríky jednoznačne preferujú sladkú stravu, bez receptory zodpovedné za vnímanie chuti.

Kolibrík kŕmenie na nektáru kvetov Mimosa (foto George Grall, National Geographic Creative).

Väčšina cicavcov vnímať priemyselných cukrov prostredníctvom činnosti dvoch proteínov: T1R2 a T1R3. Chuť receptor, ktorý detekuje umami (mäso, huby), sa skladá z T1R1 a T1R3 proteínov.

Avšak potom, čo vedci sekvenuje genóm kurča v roku 2004, sa ukázalo, že vtáky nemajú dosť génu, ktorý kóduje T1R2 - jedna z najdôležitejších zložiek receptora. Rovnaký vzor bol nájdený v genóme iných vtákov. To znamená, že v skutočnosti, oni jednoducho nemajú pocit, že sladkú chuť.

Keď vedci rozlúštili genómy mačky, levy, tigre a gepardov, to je pravda, dravce, ktorý tiež necíti sladkú chuť, našli telo týchto druhov pseudogenu (non-fungujúce gén, ktorý stratil svoju schopnosť kódujú proteíny). Bol zodpovedný za vnímanie sladkej chuti receptory. Ale v genóme vtákov nebol taký pseudogen.

Ak chcete zistiť, prečo sa stále preferujú kolibrík nektár, doktorandský kandidát v evolučnej biológii Baldwin Maude (Maude Baldwin) a jej kolegovia klonované gény chuť receptorov T1R1, T1R2 a T1R3 z všežravé sliepky, hmyzožravé dažďovník a kolibríkov. Výskumníci potom kontroluje ako receptorové proteíny chuťou vyrobené týmito gény reagovať na rôzne príchute v rúrkach.

Receptory kurčatá a dažďovník preukázali jasnú reakciu na aminokyseliny zodpovedné za umami chuť. Receptory kolibríky zase málom ani stimulovať chuť myslia, ale reagovali na sladké vône sacharidov.

Ak chcete nájsť molekulárnej základ tohto rozdielu, Baldwin a jej tím vytvorili hybridy chuťové bunky pomocou rôznych častí kolibrík a receptorom kurča. Ukázalo sa, že mutáciou verziami kuracie receptorov v 19 rôznych miestach môžu byť vykonané v reakcii na sladkosti. Avšak vedci podozrenie, že existuje niekoľko ďalších mutácií, ktoré prispeli k zmene vo vnímaní chuti kolibrík.

Ďalším šetrením sa ukázalo, že táto zmena by mohla nastať v priebehu evolúcie, rovnako ako kolibríky a iní jesť sladkých potravín vtákmi (napríklad Orioles, ktorý miluje bobule, alebo máte medosavka vtáky). Prečo vtáky stratili ich receptory zodpovedné za vnímanie sladkej chuti, je to stále nie je jasné. Ale s najväčšou pravdepodobnosťou, že sa to stalo kvôli tomu, že sladké jedlá zmizla zo svojho jedálnička.

"Vtáky sú potomkovia mäsožravých dinosaurov, takže možno tento gén bol stratený v raných fázach"- hovorí Baldwin. - Avšak, zmenená chuť bud - nie je jediným prekvapujúce aspekt kolibrík biológie. Existuje celý rad behaviorálnych a fyziologických zmien, ktoré hummingbirds izolovaných z prevažnej časti vtákov, napríklad, malej veľkosti tela, a zmeny v tvare krídla, ktoré im umožnia stúpať nie ako zvyšok príbuzných",

Vedecký článok, Baldwin a jeho kolegovia bol publikovaný v publikácii Science.