W ewolucji koliber nektar zmieszane z mięsem

Kolibry żywienia na nektaru, wyraźnie preferują słodkie pokarmy, choć teoretycznie nie powinny. Co do zasady, nie ma żadnych ptaków receptory odpowiedzialne za percepcję smaku słodkiego, więc nie ma ich przyciągnąć.

Ultra małe ptaki są radykalnie różne od odpowiedników i wolą pić z bogów. Kolibry są stale doświadcza głodu. Ich metabolizm jest nadpobudliwe, serce może pokonać 20 razy na sekundę, a często, aby przetrwać, muszą jeść dużo więcej od ich masy ciała.

Zdarza się, że ptaki te przypadkowo jeść owady, ale ich głównym źródłem pożywienia - nektar z kwiatów, tyle jest nietypowy dla większości ptaków.

Nowe badanie przeprowadzone przez ekspertów z Harvard University wykazały, że w pewnym momencie w ewolucji kolibry zmieniła ich smak receptora umysły (smak mięsa), stając się słodki receptor smaku.

Hummingbird zajmują oddzielnego niszę ekologiczną. Małe ptaki znajdują się w Ameryce Północnej i Południowej - od alpejskich łąk w Andach do lasów tropikalnych - a są one bardzo zróżnicowane. Ogólnie rodzina obejmuje ponad 300 gatunków, a ich niezależna ewolucja ma 42 milionów lat. To, ile czasu minęło od tego czasu, jak ewolucyjnej drogi Ptah-Słodki rozwiedzionej owadożernych najbliższego krewnego.

Naukowcy od dawna zdziwiony faktem, że kolibry wyraźnie preferują słodkie diety bez konieczności receptory odpowiedzialne za percepcję smaku.

Hummingbird żywienia na nektaru kwiatów z mimozy (zdjęcie George Grall, National Geographic kreatywny).

Większość ssaków dostrzec roślinnych cukrów poprzez pracę dwóch białek: T1R2 oraz T1R3. Receptor smak, który wykrywa, urnami (mięso, grzyby) składa się z białek T1R1 oraz T1R3.

Jednak po naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomu kurczęcia w 2004 roku okazało się, że ptaki nie mają wystarczająco genu, który koduje T1R2 - jeden z najważniejszych składników receptora. Taki sam układ został znaleziony w genomach innych ptaków. Oznacza to, że w rzeczywistości, po prostu nie czują się słodki smak.

Kiedy naukowcy rozszyfrowane genomy koty, lwy, tygrysy i gepardy, to prawda drapieżniki, które również nie czuje słodki smak, znaleźli ciało tego rodzaju pseudogenu (non-funkcjonującego genu, która utraciła zdolność do kodowania białek). Był odpowiedzialny za postrzeganie receptorów słodki smak. Ale w genomie ptaków nie była taka pseudogen.

Aby dowiedzieć się, dlaczego wciąż wolą koliber nektar, doktorant w biologii ewolucyjnej Baldwin Maude Maude (Baldwin) i jej kolegów sklonowanych genów receptorów smaku T1R1, T1R2 i T1R3 wszystkożernych kurcząt, owadożernych jerzyków i kolibry. Naukowcy następnie sprawdzane jak białka receptorowe smaku, wytwarzane przez te geny reagują na różne smaki w rurach.

Receptory kurcząt i jerzyki wykazały wyraźną reakcję aminokwasu odpowiedzialne za smak Urnami. Receptory kolibry z kolei prawie nie pobudzać smak świadomości, ale odpowiedziały one słodkie zapachy węglowodanów.

Aby znaleźć molekularnych podstaw tej różnicy, Baldwin i jej zespół stworzyli hybrydy smakowe za pomocą różnych częściach kolibra i receptorem kurczaka. Okazało się, że przez receptor kurczak wersji mutacji w 19 różnych miejscach można odpowiedzieć na słodkości. Jednak naukowcy podejrzewają, że istnieje kilka innych mutacji, które przyczyniły się do zmiany percepcji smaku kolibra.

Dalsze badania wykazały, że ta zmiana może nastąpić w toku ewolucji, podobnie jak kolibry i inne jedzenie słodkich ptaków (na przykład, Orioles, który kocha jagody, lub Honeyeater ptaki). Dlaczego ptaki straciły receptory odpowiedzialne za percepcję smaku słodkiego, to nadal nie jest jasne. Ale najbardziej prawdopodobne, to się stało ze względu na fakt, że słodkie jedzenie zniknął z ich diety.

"Ptaki są potomkami dinozaurów mięsożernych, więc może ten gen zaginął we wczesnych stadiach"- mówi Baldwin. - Jednak zmieniony kubki smakowe - nie jest to jedyny zaskakujący aspekt koliber biologia. Istnieje wiele zmian behawioralnych i fizjologicznych, że kolibry samodzielnie od masy ptaków, na przykład, małej wielkości ciała oraz zmiany w kształcie skrzydła, które pozwalają im nie szybować jak reszta krewnych",

Artykuł naukowy, Baldwin i wsp została opublikowana w Science publikacji.