Почему большинство птиц не чувствует сладкого вкуса, а колибри — может

Куры неразборчивы в еде, но между сладостями и зерном всегда выберут зерно. Это странно, так как многие животные, включая человека, предпочитают сахар — источник энергии. Новое исследование предполагает, что причина в генах, унаследованных от динозавров.

Большинство позвоночных чувствуют сладкий вкус благодаря семейству генов T1Rs. Пара T1R2–T1R3 отвечает за распознавание сахаров.

Исследовательница Мод Болдуин из Гарвардского университета изучила геномы десяти видов птиц, от кур до мухоловок. Она обнаружила, что насекомоядные и зерноядные птицы имеют гены (T1R1–T1R3) для распознавания аминокислот в насекомых и семенах, но у них отсутствует ген T1R2, ответственный за восприятие сладкого. Эти современные птицы произошли от хищных тероподовых динозавров, чья диета была богата белками, но не содержала сахара. Болдуин предположила, что без необходимости чувствовать сладость древние птицы утратили ген T1R2.

Колибри — исключение. Они ежедневно потребляют нектара больше собственного веса и различают воду и сахарный раствор за четверть секунды. Они также чувствуют вкус несахарных подсластителей, таких как эритрит и сорбит. Как это возможно без гена T1R2?

Болдуин клонировала вкусовые рецепторы у курицы, колибри и её ближайшего родственника — насекомоядного стрижа. Результаты опубликованы в журнале Science. Она выяснила, что рецепторы t1r1 и t1r3 у стрижей и кур реагируют только на аминокислоты, а те же рецепторы у колибри активируются в ответ на:

• сахара,
• сахарные спирты,
• искусственный подсластитель сукралозу, но не на аминокислоты.

Мутации в генах T1R1 и T1R3 колибри превратили их из рецепторов «умами» (вкуса белков) в детекторы сахара. Эти мутации, по-видимому, находятся под действием положительного естественного отбора.

Таким образом, колибри «перепрофилировали» гены, которые когда-то позволяли динозаврам чувствовать вкус мяса, в сахарные детекторы, отсутствующие у большинства современных птиц.

Чарльз Дарвин предполагал, что вкус развивается, когда определённая пища становится привычной и эта особенность наследуется. Работа Болдуин подтверждает эту идею. Возможно, предки колибри, посещая цветы для ловли насекомых, случайно потребляли нектар. Небольшие мутации в T1R1 и T1R3 позволили им почувствовать вкус этого сахара, открыв доступ к важному источнику энергии и дав эволюционное преимущество.

Дальнейшие исследования могут быть сосредоточены на других нектароядных птицах (например, нектарницах, лорикетах) и фруктоядных видах (танаграх), чтобы выяснить, произошли ли у них аналогичные мутации или их пристрастие к сладкому объясняется иным механизмом.