Pingvin su izgubili sposobnost razlikovanja između većine okusa

Genetika sa Sveučilišta u Michiganu su otkrili da su pingvini izgubili sposobnost razlikovanja između tri od pet osnovnih okusa - slatko, gorko i umami (okus ili mesa). A gubitak te sposobnosti došlo prije više od 30 milijuna godina.

Budući da pingvini progutati plijen cjelini, bez žvakanja, oni ne trebaju percepciju okusa (foto Ivan Landis / NSF, Wikimedia Commons).

Sjetite se da većina kralježnjaka su u stanju razlikovati pet osnovnih okusa: slatko, kiselo, slano, gorko i umami. U proteklih 15 godina, znanstvenici su napravili značajan napredak u razumijevanju molekularne osnove okusa i dobila puno novih informacija o geni nepce. To je pomoglo znanstvenici razumiju okus "sposobnosti" životinje.

Tako je, u usporedbi s sisavaca, ptica se smatra vrlo loše kušača. To je djelomično zbog činjenice da je njihov jezik je manje nepce i nemaju zube za žvakanje (glodanje i brušenje) hranu.

Prethodne genetske studije pokazale su da je gen odgovoran za percepciju slatkog okusa, ne postoji u genomima svih modernih ptica. Istovremeno su kolibrići, orioles i pčela receptori umovi su modificirani na takav način da bi se životinje da vide slatkog okusa.

U slučaju pingvina radom je počela s činjenicom da su kineski znanstvenici nanizani genoma carskog pingvina i Adelijski pingvin. Kada su istraživači počeli svoje studije, utvrđeno je da su informacije o genima nekih okus receptora u DNK ptica iz nekog razloga ne. Zatim ornitolozi Kina obraćaju svojim američkim kolegama kako bi se utvrdilo je li nedostatak gena rezultirat primitka nepotpune genetičkom sekvencom, ili je to djelo evolucije.

Istraživači iz SAD-a ponovno ispitati genetske podatke Adelie i carski pingvini, i analizirali uzorke Antarktiku tkiva šiljat i kraljevskih pingvina, a potom još osam drugih vrsta ptica se ne odnose na pingvina. Također, u toku svojih istraživanja, znanstvenici su testirali javno dostupnih genome od 14 vrsta ptica (egrets, zebe, papige, sokola, kokoši, divlje patke, flycatchers i drugi).

Pokazalo se da je svih pet vrsta pingvina ne stvarno imati gen slatko receptora, gorke i umami okusa. Na Adelie i carskog pingvina ostala pseudogena (genetski nizove sličnih gena, ali ne kodiraju proteine), umami i gorak okus receptora. Važno je napomenuti da pseudogeni su često rezultat akumulacije više mutacija.

Istraživanje genoma ptica, ne pripadaju obitelji pingvina, pokazala prisutnost receptora gena umami i gorak okus, kao što se očekivalo, potvrdila odsutnost sladak okus receptora. Dakle, istraživači su pokazali da su pingvini iz nekog razloga izgubili sposobnost da se osjećaju okus tri od pet.

Zbirka svih tih rezultata pokazuje da je sposobnost da osjećamo umove i gorak okus su izgubili zajedničkog pretka svih pingvina, dok je sposobnost da se osjećaju sladak okus je bio izgubljen i prije, autori studije napisao u jednom članku u časopisu Current Biology.

Kao što je poznato, letjeti vodene ptice hrane se uglavnom ribom, tako da posebno zbunjenost izazvao otvaranje njihove nesposobnosti da osjeti okus umami.

"Pingvini jedu ribu, tako da bi bilo logično pretpostaviti da oni posjeduju gene umami receptore, ali iz nekog razloga to nije, - kaže profesor ekologije i evolucijske biologije Jianzhu Zhang (Jianzhi Zhang) sa Sveučilišta u Michiganu. - Ovi su rezultati neočekivani i tajanstveno, i precizno objašnjenje da ih nemamo. Međutim, postoji nekoliko ideja",

Zhang je sumnja da je gubitak osjeta pingvina povezane s drevnim klimatskim promjenama - hlađenje na Antarktiku, gdje su ti neobične ptice. Prema znanstvenicima, najvjerojatnija hipoteza je da geni su izgubili jer su hladne antarktičke temperature spriječila percepciju okusa.

Pingvini kao zasebna obitelji nastao na Antarktici nakon odvajanja od ptica cjevastih-naplaćeno prije 60 milijuna godina. Glavni rodovi Pingvin su nastali prije oko 23 milijuna godina. Gubitak sposobnosti na okus, vjerojatno se dogodila tijekom dramatičnog hlađenje prije oko 37 milijuna godina.

Potonji se hipoteza podržava studijama, provedeno u miševima. Oni su pokazali da TRPM5 protein koji je potreban za percepciju slatkih živčanog sustava signala, gorke i umami okusa i prisutna u svih kralježnjaka, radi loše i pri niskim temperaturama. Prema Zhang, gubitak okusa gena je u velikoj mjeri zbog ovog neobičnog imovine proteina.

Ono što je čudno, u glodavaca TRPM5 proteina je također uključena u lučenja inzulina i otkrivanje feromona. Ako je pingvin tijelo i obavlja ove funkcije, postavlja se pitanje: zašto se ova nekretnina je važnije za prirodne selekcije, nije izgubio, unatoč utjecaju niskih temperatura.

Više u 1998. anatomske studije četiri vrste pingvina našli nepce na svojim jezicima. Čak i tada, biolozi su predložili da ove ptice su gore istaknuti okusa. Ista studija pokazala je da Pingvin jezika, postoji samo jedna vrsta papila - gljiva. Oni su isti za većinu nepce u ljudi (iako je jezik ljudi što je više od četiri vrste papila).

Papila pingvini tvrdi, oštri i prekrivena debelim stratum corneum. Najvjerojatnije, jezik ovih ptica su uglavnom za lov i držanje sklizak od ribe i plodova plijen. Ti anatomski podaci odgovaraju rezultatima genetskih istraživanja, ali znanstvenici ne znaju što promjene su se dogodile tijekom evolucije prvog anatomskog ili još dodir.

Pingvin progutati hranu cjelinu, odnosno, u stvari, nije potrebna čula okusa. Međutim, nije jasno da li je to posljedica ili uzrok gubitka sposobnosti da osjećamo neke ukuse.

Sposobnost osjetiti gorak okus je vjerojatno da će se nastaviti kako bi se osiguralo da se životinje mogu se razlikovati od svježe hrane razmažen.