Penguins ztratili schopnost rozlišovat mezi většinou chutí

Genetika z University of Michigan zjistili, že tučňáci ztratili schopnost rozlišovat tři z pěti základních chutí - sladké, hořké a umami (chuti nebo masa). A ztráta této schopnosti došlo před více než 30 miliony let.

Vzhledem k tomu, tučňáci polykat kořist celou, bez žvýkání, které nepotřebují vnímání chutí (foto John Landis / NSF, Wikimedia Commons).

Připomeňme si, že většina obratlovci jsou schopny rozlišit pět základních chutí: sladkou, kyselou, slanou, hořkou a umami. V posledních 15 letech, vědci učinili významný pokrok v pochopení molekulární podstaty chuti a dostali spoustu nových informací o geny chuťové pohárky. To pomohlo vědci pochopit chuť "schopnosti" zvířata.

Tak, ve srovnání s savci, ptáci jsou považovány za velmi špatný posuzovatelů. To je částečně způsobeno tím, že jejich jazyk je méně chuťové pohárky a nemají zuby ke žvýkání (frézování a broušení) jídlo.

Předchozí genetické studie ukázaly, že gen zodpovědný za vnímání sladké chuti, je nepřítomný v genomech všech moderních ptáků. Současně kolibříci, orioles a včely receptory mysli byla upravena takovým způsobem, aby se zvířata vnímat sladkou chuť.

V případě tučňáků byly zahájeny práce s tím, že čínští vědci sequenced genomech tučňák císařský a tučňáky kroužkové. Když vědci začali studovat, bylo zjištěno, že informace o genech některých chuťových receptorů v DNA ptáků z nějakého důvodu nemají. Pak ornitologové Číny apeloval na jejich protějšky v USA vám mohou pomoci určit, zda absence genů vedou k přijetí neúplného genetické sekvence, nebo se jedná o dílo evoluce.

Výzkumníci ze Spojených států znovu zkoumat genetické údaje ADELIE a tučňáků, a analyzovány vzorky tkáně antarktických chocholatý a tučňáků, a pak dalších osm dalších druhů ptáků, které nejsou spojené s tučňáky. Také v průběhu svého výzkumu vědci zkouší veřejně dostupných genomy ze 14 druhů ptáků (volavky, pěnkavy, papoušky, sokolů, kuřat, kachen, Mucholapky a další).

Ukázalo se, že všech pět druhů tučňáků opravdu nemají gen sladký receptor, hořké a umami vkus. V Adélie a tučňák císařský zůstal pseudogenů (genetické sekvence podobné geny, ale ne kódující proteiny), umami a hořkou chuť receptory. Stojí za zmínku, že pseudogeny jsou často důsledkem nahromadění více mutací.

Studie genomů ptáků, které nepatří do rodiny tučňáka, ukazuje na přítomnost genů umami receptory a hořké chuti, a také, jak se očekávalo, potvrdila nepřítomnost sladkou chuť receptorů. Tak výzkumníci ukázali, že tučňáci z nějakého důvodu ztratila schopnost cítit chuť tři z pěti.

Sběr všech těchto výsledků ukazuje, že schopnost cítit mysl a hořká chuť se ztratila společný předek všech tučňáků, zatímco schopnost cítit sladkou chuť se ztratila ještě předtím, než se autoři studie napsal v článku v časopise Current Biology.

Jak je známo, nelétaví vodní ptáci živí především na rybách, takže zejména zmatek způsobil otevření jejich neschopnost cítit chuť umami.

"Penguins jíst ryby, takže by bylo logické předpokládat, že mají geny umami receptory, ale z nějakého důvodu to není, - říká profesor ekologie a evoluční biologie Jianzhu Zhang (Jianzhi Zhang) z University of Michigan. - Tyto výsledky byly neočekávané a tajemné, a přesné vysvětlení k nim nemáme. Nicméně, existuje několik nápadů",

Zhang se domnívá, že ztráta pocitů tučňáků spojených s dávné změny klimatu - chlazení v Antarktidě, kde dělal tyto neobvyklé ptáků. Podle vědců, nejpravděpodobnější hypotézou je, že geny byly ztraceny, protože chladné antarktické teploty zabráněno vnímání chuti.

Penguins jsou oddělené rodině vznikl v Antarktidě po oddělení od trubkovitých-účtoval ptáky před asi 60 miliony let. Hlavním rody tučňáků byly vytvořeny před cca 23 miliony let. Ztráta schopnosti chuti, pravděpodobně došlo během dramatické ochlazení před přibližně 37 miliony let.

Druhá hypotéza je podporována studiemi, provedena na myších. Ty ukázaly, že TRPM5 protein, který je potřebný pro vnímání sladké nervového systému signály, hořké a umami chutí a přítomný ve všech obratlovců, funguje špatně při nízkých teplotách. Podle Zhang, ztráta chuti genů je do značné míry v důsledku tohoto neobvyklého vlastnostmi proteinu.

Co je zvláštní, u hlodavců je TRPM5 protein také podílí na sekreci inzulínu a detekcí feromonů. V případě, že tučňák tělo a tyto funkce vykonává, vyvstává otázka: proč je tato vlastnost pro přirozený výběr je ještě důležitější, nebyl ztracen, přestože účinky nízkých teplot.

Více v roce 1998 anatomické studie čtyř druhů tučňáků nebyl nalezen chuťové pohárky na jejich jazyky. Dokonce i tehdy, biologové se domnívají, že tito ptáci jsou horší významní chutná. Stejná studie prokázala, že tučňáci jazyky, existuje jen jeden druh papil - houbu. Jsou stejné pro většinu chuťové pohárky u lidí (i když jazyk lidí, stejně jako čtyři typy papil).

Papily tučňáci tvrdé, ostré a pokrytá tlustou rohové vrstvy. S největší pravděpodobností, jazyk těchto ptáků jsou většinou pro chytání a držení kluzké ryby a další kořist. Tyto anatomické údaje odpovídají výsledkům genetického výzkumu, ale vědci nevědí, jaké změny nastaly v průběhu vývoje prvního anatomické nebo ještě dotek.

Penguins spolknout jejich celé potravy, tedy ve skutečnosti není v nouzi vnímání chuti. Je však jasné, zda se jednalo o důsledek nebo příčina ztráty schopnosti cítit některé chutě.

Schopnost cítit kyselou chuť je pravděpodobné, že i nadále zajistit, aby zvířata mohla být odlišeny od čerstvé potraviny kazí.