Penguins utraciły zdolność do odróżniania większości gustów

Genetyka z Uniwersytetu Michigan odkryli, że pingwiny utraciły zdolność rozróżniania trzech z pięciu podstawowych smaków - słodki, gorzki i umami (smak lub mięsa). I utrata tej zdolności wystąpiło ponad 30 milionów lat temu.

Ponieważ pingwiny połknąć ofiarę w całości, bez rozgryzania, oni nie potrzebują percepcję smaku (zdjęcia John Landis / NSF, Wikimedia Commons).

Przypomnijmy, że większość kręgowców są w stanie wyróżnić pięć podstawowych smaków: słodki, kwaśny, słony, gorzki i umami. W ciągu ostatnich 15 lat naukowcy dokonali znacznego postępu w zrozumieniu molekularnych podstaw smaku i zdobyć wiele nowych informacji o geny smakowe. To pomogło naukowcom zrozumieć smak "zdolności" zwierzęta.

Tak więc, w porównaniu z ssaki, ptaki są uważane za bardzo zły degustatorów. Wynika to częściowo z faktu, że ich język jest mniej kubki smakowe i nie mają zęby do żucia (frezowanie i szlifowanie) jedzenie.

Wcześniejsze badania genetyczne wykazały, że gen odpowiedzialny za percepcję smaku słodkiego, jest nieobecny w genomach wszystkich współczesnych ptaków. Jednocześnie kolibry, wilgi i pszczół receptory umysły zostały zmodyfikowane w taki sposób, aby zwierzęta mogły dostrzec słodki smak.

W przypadku pingwinów pracy zaczął się z faktem, że chińscy naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomów pingwina cesarskiego i Pingwiny Adeli. Kiedy naukowcy rozpoczęli badania stwierdzono, że informacje na temat genów receptorów smakowych niektórych w DNA ptaków z jakiegoś powodu nie. Następnie ornitolodzy Chiny zaapelował do swoich amerykańskich odpowiedników, aby pomóc ustalić, czy brak genów prowadzą do otrzymania niepełnej sekwencji genetycznej, albo też jest dziełem ewolucji.

Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych ponownie zbadać genetyczne Adeli danych i pingwinów cesarskich i analizowano próbki tkanki czubaty i król Pingwiny Antarktyki, a następnie kolejne osiem innych gatunków ptaków nie są związane z pingwinami. Ponadto w trakcie prowadzonych badań naukowcy testowane publicznie dostępne genomach 14 gatunków ptaków (czaple, zięby, papugi, kury, sokoła, dzikich kaczek, muchówki i inne).

Okazało się, że wszystkie pięć gatunków pingwinów naprawdę nie mają genu receptora słodki, gorzki i urnami gusta. Na ADELIE i cesarskiego pingwina pozostała pseudogeny (sekwencje genetyczne podobne geny, ale nie kodujący białka), umami i receptory gorzki smak. Warto zauważyć, że pseudogeny są często wynikiem nagromadzenia wielu mutacji.

Badanie genomu ptaków, które nie należą do rodziny pingwinowi wykazała obecność genów receptora urnami i gorzkim smakiem, a także zgodnie z oczekiwaniami, potwierdziło, że receptory smaku słodkiego. W ten sposób, naukowcy wykazali, że pingwiny z jakiegoś powodu stracił zdolność do odczuwania smaku trzy z pięciu.

Zbiór wszystkich tych wyników wskazuje, że zdolność do odczuwania umysły i gorzki smak zaginęły wspólny przodek wszystkich pingwinów, a zdolność do odczuwania słodkiego smaku zaginął nawet wcześniej, autorzy badania napisał w artykule w czasopiśmie Current Biology.

Jak wiadomo, nielotny ptaków wodnych żywią się głównie z ryb, tak że zwłaszcza oszołomienie spowodował otwarcie ich niezdolność odczuwania smaku urnami.

"Pingwiny jeść ryby, więc byłoby to logiczne założenie, że posiadają geny receptorów urnami, ale z jakiegoś powodu nie jest - mówi profesor ekologii i biologii ewolucyjnej Jianzhu Zhang (Jianzhi Zhang) z University of Michigan. - Wyniki te były nieoczekiwane i tajemnicza, a precyzyjne wyjaśnienia do nich nie mamy. Jednakże, istnieje kilka pomysłów",

Zhang podejrzewa, że ​​utrata doznań związanych z pingwinami starożytnego zmian klimatu - chłodzenie w Antarktyce, skąd te niezwykłe ptaki. Według naukowców, najbardziej prawdopodobną hipotezą jest to, że geny zostały utracone od czasów zimnej Antarktydy temperatury uniemożliwiły percepcję smaku.

Pingwiny jako oddzielny rodzina pochodzi z Antarctica po oddzieleniu od ptaków rurowych-typowe około 60 milionów lat. Główne rodzaje pingwinów powstały około 23 milionów lat temu. Utrata zdolności do smaku, prawdopodobnie wystąpił podczas dramatycznej chłodzenia około 37 milionów lat temu.

Ten ostatni hipoteza poparta badaniami, przeprowadzone na myszach. Wykazały one, że TRPM5 białko, które jest potrzebne do odbioru sygnałów słodkich układu nerwowego, gorzki oraz urnami aromaty i obecny na wszystkich kręgowców działa słabo w niskich temperaturach. Według Zhanga, utrata genów smak jest w dużej mierze dzięki tej niezwykłej właściwości białka.

Co jest ciekawe, u gryzoni białko TRPM5 jest również zaangażowany w wydzielaniu insuliny i wykrywania feromonów. Jeśli ciało pingwin i wykonuje te funkcje, powstaje pytanie: dlaczego ta właściwość jest ważniejsze dla doboru naturalnego, nie zostało utracone, mimo skutków niskich temperaturach.

Więcej w 1998 anatomicznym studium czterech gatunków pingwina znaleziono żadnych kubki smakowe na ich językami. Nawet wtedy, biolodzy sugerowali, że ptaki te są gorsze znakomitych smaków. To samo badanie wykazało, że pingwiny języki, istnieje tylko jeden rodzaj brodawek - grzyb. Są takie same dla większości kubków smakowych u ludzi (chociaż język ludzi Aż cztery rodzaje brodawek).

Brodawki penguins, ostrych i pokryte grubą warstwą rogową. Najprawdopodobniej język tych ptaków są głównie do połowu i przytrzymanie śliskiej ryby i inne ofiary. Te anatomiczne dane odpowiadają wyników badań genetycznych, ale naukowcy nie wiedzą, jakie zmiany zaszły w trakcie ewolucji pierwszej anatomicznej lub jeszcze dotyku.

Penguins połknąć ich żywność w całości, czyli w rzeczywistości nie jest w potrzebie percepcji smaku. Jednak nie jest jasne, czy było to wynikiem albo przyczyną utraty zdolności odczuwania pewnych smaków.

Możliwość czuć kwaśny smak jest prawdopodobne, aby kontynuować, aby zapewnić, że zwierzęta można odróżnić od świeżej żywności zepsute.