Подпишитесь
Дом

Почему колибри любят сладкое

Чтобы почувствовать вкус цветочного нектара, колибри пришлось переделать вкусовой рецептор, совсем не предназначенный для сладкого

Чтобы почувствовать вкус цветочного нектара, колибри пришлось переделать вкусовой рецептор, совсем не предназначенный для сладкого.

Обмен веществ у колибри отличается невероятной скоростью, даже по птичьим меркам. И понятно, почему – достаточно посмотреть, с какой скоростью эти птички машут крыльями. Если измерить сердечный ритм колибри, то окажется, что их сердце может биться со скоростью 20 ударов в секунду. Такая физиология требует постоянного притока топлива, то есть питательных веществ, и, хотя колибри могут ловить насекомых, основу их рациона составляет цветочный нектар, богатый сахарами. В пищевом отношения это действительно уникальный выбор – больше никто из птиц нектар так и не «освоил».

Колибри достигли неплохого эволюционного успеха: более 300 их видов распространились по Северной и Южной Америкам, от тропических влажных лесов до высокогорных территорий на склонах Анд. Однако для того, чтобы сделать выбор в пользу сладкого, богатого углеводами, энергоёмкого нектара, колибри должны бы чувствовать его сладкий вкус. И вот тут кроется одна из самых больших эволюционных и генетических загадок: рецепторов сладкого вкуса у птиц нет.

Известно, что основных вкусов всего пять: горький, кислый, сладкий, солёный и вкус умами, или, как его ещё называют, вкус белковых веществ. Для каждого из них есть свой тип рецепторов. Например, у зверей вкус сладких углеводов возникает благодаря рецепторным белкам T1R2 и T1R3, а вкус умами «чувствуют» белки T1R1 и опять T1R3. Но, когда в 2004 году секвенировали геном курицы, в нём не обнаружили никаких следов гена T1R2, без которого рецептор не может почувствовать сладкое. Не оказалось его и в других птичьих геномах. T1R3 был, но одного его, без напарника T1R2, для восприятия сладкого вкуса недостаточно. К слову, кошки тоже не чувствуют сладкого, однако в их геноме есть нефункциональный «ген сладкого вкуса», который когда-то работал, а теперь – нет. Но у птиц даже такой вариант отсутствует. И тогда возникает вопрос, как колибри смогли полюбить сладкое, если они его не чувствуют?

Разгадать загадку попробовали исследователи из Гарварда вместе с коллегами из Токийского университета. Они решили напрямую проверить, как белки вкусовых рецепторов птиц будут реагировать на тот или иной вкус. Для этого клетки, в которых синтезировались рецепторные белки для вкуса умами (T1R1 и T1R3), обрабатывали разными вкусовыми раздражителями; гены белков были взяты от кур, колибри и стрижей, от которых, как считается, колибри произошли. Результаты экспериментов описаны в статье в Science.

Оказалось, что рецепторы кур и стрижей активно реагируют на вкус умами, или вкус белка. А вот у колибри тот же самый рецептор плохо отзывался на вкус белка, но зато активно реагировал на углеводы. То есть у колибри вкусовой рецептор, можно сказать, поменял специализацию. Очевидно, произошло это благодаря мутациям – авторы работы экспериментально насчитали 19 мутаций, которые могли бы обратить куриный рецептор умами к сладкому вкусу, но в действительности их может быть больше, и, чтобы все их определить, нужно подробно исследовать сами рецепторные белки колибри.

Полученные результаты не просто сообщают нам что-то новое об удивительных колибри и их эволюции. История о том, как вкусовой рецептор вдруг стал не тем, чем казался до сих пор, ещё раз указывает на важность комплексного исследования того или иного гена – мало знать его последовательность и генеалогию, нужно ещё и напрямую исследовать функцию белка, информация о котором заключена в гене.

 Кирилл Стасевич

Источник: https://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    В основном, свободу человек проявляет только в выборе зависимости. Герман Гессе
    Что-то интересное
    Больше материалов
    Больше материалов