Pingvini su izgubili sposobnost da razlikuje većinu ukusa

Genetike na University of Michigan su otkrili da pingvini su izgubili sposobnost da razlikuje tri od pet osnovnih ukusa - slatko, gorko i umami (okus ili meso). I gubitak ova sposobnost se dogodilo prije više od 30 miliona godina.

Od pingvini progutati plijen cjelini, bez žvakanja, oni ne treba percepciju okusa (foto John Landis / NSF, Wikimedia Commons).

Sjetite se da većina kičmenjaka su u stanju da razlikuje pet osnovnih ukusa: slatko, kiselo, slano, gorko i umami. U proteklih 15 godina, naučnici su napravili značajan napredak u razumijevanju molekularne osnove ukusa i dobio mnogo novih informacija o genima ukus pupoljci. To je pomoglo istraživačima razumiju ukus "sposobnosti" životinje.

Tako je, u poređenju sa sisara, ptica se smatraju vrlo loše degustatora. To je dijelom zbog činjenice da je njihov jezik je manje nepce i nemaju zube za žvakanje (glodanje i brušenje) hrane.

Prethodna genetska istraživanja su pokazala da je gen odgovoran za percepciju slatkog okusa, nema u genome svih modernih ptica. U isto vrijeme kolibri, Orioles i pčele receptora umovi su bili modificirani na takav način da bi se životinje doživljavaju slatkog okusa.

U slučaju pingvina rada počelo sa činjenicom da su kineski naučnici su odredili genoma cara pingvina i Adelie pingvine. Kada su istraživači počela njihova studija, utvrđeno je da su informacije o genima određenih ukusa receptora u DNK ptica iz nekog razloga ne. Onda ornitologa Kina je apelovao na svoje američke kolege da pomognu utvrditi da li odsutnosti gena dovode do prijema nepotpunog genetske sekvence, ili je to rad evolucije.

Istraživači iz Sjedinjenih Američkih Država je pregledao genetski ADELIE podataka i carskih pingvina, i analizirali uzorke antarktičkih tkiva crested i kralj pingvina, a zatim još osam drugih vrsta ptica se ne odnose na pingvine. Takođe, u toku svojih istraživanja, naučnici su testirali javno dostupnih genoma od 14 vrsta ptica (egrets, zebe, papige, sokolovi, kokoši, divlje patke, Flycatchers i drugi).

Ispostavilo se da su svih pet vrsta pingvina stvarno nemam slatkiš receptor gena, gorko i umami okusa. Na Adelie i cara pingvina ostao Pseudogeni (genetske sekvence slične gene, ali ne kodiraju proteine), umami i gorak okus receptora. Važno je napomenuti da Pseudogeni su često rezultat akumulacije više mutacija.

Studija genoma ptica, ne pripada porodici pingvina, pokazala je prisustvo receptora gena umami i gorak ukus, kao i što se očekivalo, potvrdili su da nema slatkog okusa receptora. Dakle, istraživači su pokazali da su pingvini iz nekog razloga izgubili sposobnost da oseti ukus tri od pet.

Prikupljanje svih ovih rezultata pokazuje da je sposobnost da se osjećaju umove i gorak okus su izgubili zajedničkog pretka svih pingvina, dok je sposobnost da se osjećaju sladak okus je izgubio čak i prije, autori studije u članku u časopisu Current Biology.

Kao što je poznato, neletača vodene ptice hrane se uglavnom ribom, tako da posebno zbunjenost izazvalo otvaranje njihova nesposobnost da se osjećaju okus umami.

"Pingvini jedu ribu, tako da bi bilo logično pretpostaviti da oni imaju gene umami receptore, ali iz nekog razloga to nije, - kaže profesor ekologije i evolucione biologije JianZhu Zhang (Jianzhi Zhang) iz University of Michigan. - Ovi rezultati su bili neočekivani i misteriozan, i precizno objašnjenje da ih nemamo. Međutim, postoji nekoliko ideja".

Zhang sumnja da je gubitak senzacija pingvina povezan sa drevnim klimatskih promjena - hlađenje na Antarktiku, gdje je ovo napravio neobične ptice. Prema naučnicima, najverovatniji hipoteza je da geni su izgubili od hladnoće Antarktiku temperature spriječiti percepciju ukusa.

Pingvini kao zaseban porodice nastao na Antarktiku nakon odvajanja od ptica cjevaste-billed prije oko 60 miliona godina. Glavni rodovi pingvina formirane su prije oko 23 miliona godina. Gubitak sposobnosti da probate, vjerovatno je došlo tokom dramatičan hlađenja od pre oko 37 miliona godina.

Potonji hipoteza je podržan od strane studija, sprovedena u miševa. Oni su pokazali da TRPM5 protein koji je potreban za percepciju slatkog nervnog signala sistema, gorko i umami okusa i prisutna u svim kičmenjaka, slabo radi na niskim temperaturama. Prema Zhang, gubitak ukusa gena je uglavnom zbog ove neobične imovine proteina.

Ono što je zanimljivo, u glodavaca TRPM5 proteina je također uključen u lučenje inzulina i otkrivanje feromona. Ako je pingvin tijelo i obavlja ove funkcije, postavlja se pitanje: zašto je ova nekretnina je važnije za prirodne selekcije, nije izgubljen, bez obzira na efekte niskih temperatura.

Više 1998. anatomske studije o četiri vrste pingvina nalazi nepce na njihovim jezicima. Čak i tada, biolozi su predložili da ove ptice su gori razlikuju ukuse. Ista studija je pokazala da pingvini jezika, postoji samo jedna vrsta papila - gljiva. Oni su isti za većinu ukusa kod ljudi (iako je jezik ljudi čak četiri vrste papila).

Papila pingvini tvrdim, oštrim i prekrivena debelim stratum corneum. Najvjerojatnije, jezik ovih ptica su uglavnom za hvatanje i držanje klizavim riba i drugih plijen. Ovi anatomski podaci odgovaraju rezultate genetičkih istraživanja, ali naučnici ne znaju šta promjene su se dogodile tijekom evolucije prvog anatomskih ili još dodir.

Pingvini gutaju svoju hranu cjelini, odnosno, u stvari, nije potrebna percepciju ukusa. Međutim, nije jasno da li je to bio rezultat ili je uzrok gubitka sposobnosti da se osjećaju neke ukuse.

Sposobnost da se osjećaju kiselo ukus je verovatno nastaviti kako bi se osiguralo da se životinje mogu da se razlikuju od svježih prehrambenih razmažena.