U evoluciji ptice nektar pomiješanog s mesom

Hummingbirds hranjenje na nektar, jasno preferiraju slatke namirnice, iako teoretski ne treba. U pravilu, ne postoje ptice receptori odgovorni za percepciju slatkog okusa, tako da ih ne privlači.

Ultra male ptice su radikalno drugačiji od kolega i radije piti od bogova. Hummingbirds stalno doživljava glad. Njihov metabolizam je hiperaktivan, srce može pobijediti 20 puta u sekundi, a često, da bi preživjeli, moraju jesti puno više od svoje tjelesne težine.

To se događa da ove ptice slučajno jesti insekte, ali je njihov glavni izvor hrane - nektar cvijeća, dovoljno je atipičan za većinu ptica.

Nova studija od strane stručnjaka na Sveučilištu Harvard pokazalo je da u određenom trenutku u evoluciji kolibrića promjenio okus umovi receptora (okus mesa), postaje sladak okus receptora.

Hummingbird zauzimaju poseban ekološku nišu. Male ptice nalaze se u cijeloj Sjevernoj i Južnoj Americi - od alpske livade u Andama do tropskih šuma - i oni su vrlo raznolike. Ukupna obitelj uključuje više od 300 vrsta, a njihov nezavisni evolucija ima 42 milijuna godina. To je koliko je vremena prošlo od tada, kao evolucijski ceste Ptah-Sweet razvedeni bubojed najbliži rođak.

Znanstvenici su dugo bili zbunjeni činjenicom da kolibrići jasno vole slatko dijeta bez receptore odgovorne za percepciju okusa.

hranjenje ptice na nektara cvjetova od mimoza (foto George Grall, National Geographic Creative).

Većina sisavaca vidim biljnih šećera kroz rad dva proteina: T1R2 i T1R3. Okus receptor koji prepoznaje umami (gljive, meso) sastoji od T1R1 i T1R3 proteina.

Međutim, nakon što su istraživači poredan genom piletine u 2004, ispostavilo se da su ptice nemaju dovoljno gena koji kodira T1R2 - jedan od najvažnijih komponenti receptora. Isti uzorak je pronađena u genomima drugih ptica. To je, u stvari, oni jednostavno ne osjećaju sladak okus.

Kada su znanstvenici dešifrirali genoma mačke, lavovi, tigrovi i gepardi, koji je pravi predatori, koji također ne osjećaju sladak okus, pronašli tijelo ove vrste pseudogen (ne-funkcioniranje gena koja je izgubila svoju sposobnost da se kodirati proteine). Bio je odgovoran za percepciju slatkog okusa receptora. No, u genom ptica nije tako pseudogen.

Da biste saznali zašto još uvijek vole ptice nektar, doktorant u evolucijske biologije Baldwin Maude (Maude Baldwin) i njezine kolege kloniranog gena okus receptora T1R1, T1R2 i T1R3 od svejeda kokoši, bubojed kojima se ističu čiope i kolibrića. Istraživači su zatim provjeriti kako okusni receptor proteini dobiveni ovim genima odgovoriti na različite okuse u cijevi.

Receptora kokoši i čiope pokazale jasnu reakciju amino kiseline koja je odgovorna za umami okus. Receptori kolibrići pak gotovo ne stimuliraju okus svijesti, ali oni su odgovorili na slatkim mirisima ugljikohidrata.

Da biste pronašli molekularna osnova za tu razliku, Baldwin i njezin tim su stvoreni hibridi nepce uz pomoć raznih dijelova kolibrića i piletine receptora. Ispostavilo se da je ta mutacija verzije pile receptora u 19 različitih mjesta može biti da odgovori na slatkoće. Međutim, istraživači sumnjaju da postoji nekoliko drugih mutacija koji su pridonijeli promjeni percepcije okusa kolibrića.

Daljnja istraga je pokazala da je ova promjena mogla dogoditi u toku evolucije, poput kolibrića i drugi jesti slatku hranu ptice (na primjer, orioles, koji voli bobice, ili imaju honeyeater ptice). Zašto ptice izgubili njihovi receptori odgovorni za percepciju slatkog okusa, to još uvijek nije jasno. No, najvjerojatnije, to se dogodilo zbog činjenice da je slatko hrana je nestala iz svoje prehrane.

"Ptice su potomci mesožderke dinosaura, pa možda je taj gen izgubljen u ranim fazama"- kaže Baldwin. - Međutim, promijenjen okus pupoljak - nije jedini iznenađujuće aspekt ptice biologija. Postoje razne ponašanju i fiziološke promjene koje kolibrića izoliranih iz mnoštva ptica, na primjer, mala veličinom tijela, kao i promjene u obliku krila, koji im omogućuju da vinuti se ne sviđa ostatak rodbine",

Znanstveni članak, Baldwin i kolege objavljen u publikaciji Science.