Пингвините са изгубили способността да се прави разлика между по-голямата част от вкусове

Генетика от Университета на Мичиган са установили, че пингвините са загубили способността да се прави разлика между три от петте основни вкуса - сладко, горчиво и умами (на вкус или месо). И загубата на тази способност се е случило преди повече от 30 милиона години.

Тъй като пингвини поглъщат жертвата си цяла, без да се дъвчат, те не се нуждаят от възприемането на вкуса (снимка John Landis / NSF, Wikimedia Commons).

Спомнете си, че повечето гръбначни са в състояние да се разграничат пет основни вкуса: сладко, кисело, солено, горчиво и умами. През последните 15 години, учените са постигнали значителен напредък в разбирането на молекулярната основа на вкус и придобили много нова информация за гени вкус пъпки. Това помогна на изследователите да разберат вкуса "способности" животни.

По този начин, в сравнение с бозайниците, птиците се считат за много лоша дегустатори. Това отчасти се дължи на факта, че техният език е по-малко вкусови рецептори и те нямат зъби за дъвчене (фрезоване и шлайфане) храна.

Предишни генетични изследвания са показали, че генът, отговорен за възприемането на сладък вкус, отсъства в геномите на всички съвременни птици. В същото време на Колибри, Скорци и пчелите рецептори умове бяха променени по такъв начин, че да позволява на животните да възприемат сладък вкус.

В случай на пингвини работа започна с факта, че китайските учени са в последователност геномите на пингвин император и Адели пингвините. Когато изследователите започнаха обучението си, беше установено, че информацията в гените на някои вкусови рецептори в ДНК-то на птици по някаква причина не го правят. Тогава орнитолозите Китай обжалвани пред американските си колеги, за да определи дали липсата на гените, да води до получаването на непълен генетичната последователност, или това е дело на еволюция.

Изследователи от САЩ отново изследват генетични Адели данни и Императорските пингвини, и анализирани проби от антарктически тъканни грива и кралски пингвини, а след още осем други видове птици не са свързани с пингвини. Също така в хода на своите изследвания, учените са тествали публично достъпни геноми от 14 вида птици (чапли, амадини, папагали, соколи, пилета, патици, диви мухоловките и други).

Оказа се, че всичките пет вида пингвини наистина не разполагат с ген сладък рецептор, горчиви и умами вкусове. В Adélie и императорски пингвин остава псевдогени (генетични последователности подобни гени, но не кодиращи протеините), умами и горчив вкус рецептори. Заслужава да се отбележи, че псевдогени често са резултат от натрупването на множество мутации.

Изследване на геномите на птици, които не принадлежат към семейство пингвин, показа присъствието на рецепторни гени умами и горчив вкус, както се очаква, потвърди отсъствието на сладък вкус рецептори. По този начин, изследователите са показали, че пингвините по някаква причина са загубили способността да усетите вкуса на три от петте.

Събирането на всички тези резултати показват, че способността да се чувстват умовете и горчивия вкус бяха загубили общия прародител на всички пингвини, а способността да се чувстват сладкия вкус е загубен още преди авторите на изследването пише в статия в списание Current Biology.

Както е известно, не могат да летят водолюбиви птици се хранят предимно с риба, така че специално недоумение, причинени на откриването на тяхната неспособност да усетите вкуса на умами.

"Пингвините ядат риба, така че би било логично да се предположи, че те притежават гени умами рецептори, но по някаква причина не е, - казва професор по екология и еволюционна биология Jianzhu Джан (Jianzhi Zhang) от Университета на Мичиган. - Тези резултати са неочаквани и мистериозни, и точното обяснение за тях ние нямаме. Все пак, има няколко идеи",

Джан подозира, че загубата на усещания пингвини, свързани с древната изменението на климата - охлаждане в Антарктика, където е направил тези необичайни птици. Според учените, най-вероятната хипотеза е, че гените са били загубени, тъй като студените антарктически температури предотвратени възприемането на вкус.

Пингвините като отделен семейство произхожда в Антарктика след отделяне от тръбните човка птиците преди около 60 милиона години. Основната родовете на пингвини са се образували преди около 23 милиона години. Загуба на способността на вкус, вероятно се е появил при драматичен охлаждане на преди около 37,0 милиона години.

Последната хипотеза се подкрепя от изследвания, проведени в мишки. Те показаха, че TRPM5 протеин, който е необходим за възприемането на сладки сигнали на нервната система, горчиви и умами вкусове и присъства във всички гръбначни, не работи добре при ниски температури. Според Джан, загуба на вкуса гени се дължи главно на това необичайно свойство на протеина.

Какво е странно, при гризачи TRPM5 протеин също участва в секрецията на инсулин, и откриване на феромони. Ако тялото на пингвин и да го изпълнява тези функции, възниква въпросът: защо този имот е по-важно за естествения отбор, не е загубен, въпреки въздействието на ниски температури.

Още през 1998 г. анатомичен изследване на четири вида пингвин не откри вкусовите рецептори на езика си. Дори и тогава, биолози предполагат, че тези птици са по-зле изтъкнати вкусове. Същото проучване показва, че пингвините езици, има само един вид папили - гъба. Те са едни и същи за по-голямата част от вкусовите рецептори при хора (въпреки че на езика на хората, колкото четири вида папили).

Папили пингвините твърд, остър и покрити с дебел роговия слой. Най-вероятно, на езика на тези птици са най-вече за улавяне и задържане на хлъзгава риба и други плячка. Тези анатомични данни съответстват на резултатите от генетичните изследвания, но учените не знаят какви промени са настъпили по време на еволюцията на първата анатомично или все още пипане.

Пингвините поглъщат храната им цяло, т.е., в действителност, не се нуждае от вкусовото възприятие. Въпреки това, не е ясно дали това е резултат или причина за загубата на способността да се чувстват някои вкусове.

Способността да се чувстват кисел вкус е вероятно да продължи да се гарантира, че животните могат да бъдат разграничени от прясна храна разграбени.