Pingwinia klątwa

Rodzina pingwinów cesarskich, które nigdy nie zasmakują w przepysznych słodkościach. /źródło: flickr, Christopher Michel (CC BY)

W połowie grudnia ubiegłego roku duże naukowe konsorcjum, którego celem było zsekwencjonowanie genomów niemałej liczby ptasich gatunków, opublikowało wstępne wyniki projektu w serii publikacji, które pojawiły się m.in. w piśmie Science, w Genome Biology, a także kilku innych.

Jak w przypadku wielu projektów tego typu, których widzimy coraz więcej, skutkiem niejako ubocznym było udostępnienie rzeszom badaczy na całym świecie wyprodukowanych w ramach projektu danych. Te dane – przede wszystkim sekwencje DNA w genomach wielu gatunków – mogą być teraz używane do bardzo ciekawych analiz porównawczych. Jedna taka analiza została właśnie opublikowana w piśmie Current Biology.

Trzech chińskich badaczy przeanalizowało w pierwszej kolejności genomy pingwina Adelajdy, pingwina cesarskiego, czapli nadobnej oraz 13 innych ptasich gatunków, mniej lub bardziej z pingwinami spokrewnionych. Czego szukali? Otóż zainteresowani byli genami kodującymi receptory odpowiedzialne za rozpoznawanie smaków.

Rodzina pingwinów cesarskich, które nigdy nie zasmakują w przepysznych słodkościach. /źródło: flickr, Christopher Michel (CC BY)
Rodzina pingwinów cesarskich, które nigdy nie zasmakują w przepysznych słodkościach. /źródło: flickr, Christopher Michel (CC BY)

U kręgowców za rozpoznawanie smaków słodkiego oraz umami odpowiadają trzy receptory z rodziny receptorów GPCR (tych, za które w 2012 profesor Palczewski o mały włos nie dostał Nagrody Nobla). Te receptory to T1R1, T1R2 i T1R3, które tworzą kompleksy zbudowane z dwóch podjednostek. Kompleks T1R1-T1R3 rozpoznaje umami, kompleks T1R2-T1R3 rozpoznaje zaś smak słodki. Zanik któregoś z tych receptorów prowadzi do utraty zdolności rozpoznawania słodkiego i umami. I tak na przykład koty utraciły w toku ewolucji T1R2 przez niespecjalnie przepadają za słodyczami. Z kolei misie panda utraciły T1R1 przez nie potrafią docenić smaku umami.

W sierpniu zeszłego roku Science opublikowało pracę, która pokazała, że po pierwsze, niemal wszystkie ptaki, dla których posiadamy niezbędne dane, utraciły receptor T1R2 – to znaczy, że nie odczuwają one smaku słodkiego. Ciekawostką jest tutaj koliber, którego dieta składa się przede wszystkim z nektaru kwiatowego – wydawało by się zatem, że powinien od odczuwać słodki smak. Okazuje się, że kolibry zaadaptowały receptor rozpoznający umami i wykorzystują go do rozpoznawania smaku słodkiego!

Wracając do najnowszego badania nad pingwinami: autorzy pracy odkryli oczywiście, że żaden z analizowanych przez nich ptaków nie posiada receptorów pozwalających im rozpoznać smak słodki. To nie jest oczywiście niespodzianką. Niespodzianką okazało się to, że u dwóch analizowanych pingwinów swoją funkcjonalność straciły także geny kodujące receptory T1R1 oraz T1R3 – bez których ptaki te nie potrafią wyczuwać umami.

Co gorsza, dla biednych pingwinów przynajmniej, ptaki te mają też nieaktywny gen kodujący receptor T2R, który z kolei odpowiada za wyczuwanie smaku gorzkiego. Pingwiny posiadają jednak sprawne receptory rozpoznające smaki kwaśny oraz słony.

Autorzy spekulują też na temat tego, jakie mogą być powody utraty zdolności do wyczuwania aż trzech spośród pięciu podstawowych smaków, zwłaszcza zmaku umami, który jest charakterystyczny dla wielu mięs, zwłaszcza rybiego, które w końcu jest podstawą pingwiniej diety. Ich hipoteza jest bardzo przekonująca: okazuje się, że w procesie odczuwania smaków słodkiego, gorzkiego i umami bierze udział jeszcze jedno białko – Trpm5. Białko to jest czułe na temperaturę i w chłodniejszym klimacie po prostu traci aktywność. Oznacza to, że u pingwinów, które żyją w temperaturach znacznie poniżej temperatury optymalnej dla Trpm5, białko to jest po prostu nieaktywne. Więc nawet gdyby ptaki miały działające receptory dla tych trzech smaków, i tak nie byłyby w stanie ich odczuć, czy rozróżnić!

Innymi słowy, pingwiny są ofiarami swoich własnych Antarktycznych początków.

4 Comments

  1. Nigdy wcześniej nie słyszałem smaku umami. Najpierw przyszło mi do głowy, że to może smak „jak u mamy”, ale szybko się doinformowałem ;)

    Lubię

  2. Podsumowując, czyli one jedząc ryby, tak naprawdę nie czują do końca jej smaku, skoro są pozbawione odczuwania smaku umami? :) Ciekawe :) Tak samo koliber – przystosował receptor do spożywania nektaru, bo jego smaku nie czuje. Trochę mi się nasuwa pytanie – skoro te zwierzęta nie czują smaku pożywienia, którym się odżywiają, to dlaczego nie jedzą czegoś innego ;)?

    Lubię

    1. Może po prostu nie wiedzą, że można inaczej? W sensie skoro nie znają 3 z 5 smaków rozpoznawanych np. przez ludzi to „nie wiedzą co tracą”, po prostu żywią się tym do czego się zdążyły zaadaptować, co jest najlepiej dostępne, a nie wartościują bo nie mają podstaw do wartościowania.

      Lubię

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s