Miért szeretik a kolibri az édességeket??

Az anyagcsere hihetetlenül gyors, még madarakkal mérve is. És érthető, hogy miért – nézd csak meg, milyen gyorsan csapkodnak a szárnyaikkal. Ha megmérjük egy kolibri pulzusát, kiderül, hogy a szívük 20 ütés/s sebességgel tud verni. Ez a fiziológia állandó tüzelőanyag-, azaz tápanyag-utánpótlást igényel, és bár a kolibri rovarokat is elkaphat, étrendjük alapja a cukrokban gazdag virágnektár. Táplálkozási szempontból ez egy igazán egyedi választás – egyik madár sem „elsajátította” a nektárt.

A kolibri jó evolúciós sikereket ért el: több mint 300 fajuk terjedt el Észak- és Dél-Amerikában, a trópusi esőerdőktől az Andok lejtőin elterülő magaslatokig. Ahhoz azonban, hogy az édes, szénhidrátban gazdag, energiadús nektár mellett döntsenek, a kolibrinak meg kell éreznie annak édes ízét. És itt rejlik az egyik legnagyobb evolúciós és genetikai rejtély: a madaraknak nincsenek édes íz receptorai.

Köztudott, hogy csak öt alapíz létezik: keserű, savanyú, édes, sós és az umami íze, vagy ahogy más néven fehérjeanyagok íze. Mindegyiknek megvan a saját típusú receptora. Például az állatokban az édes szénhidrátok íze a T1R2 és T1R3 receptorfehérjék miatt jön létre, a T1R1 és ismét T1R3 fehérjék pedig „érzik” az umami ízét. De amikor 2004-ben megszekvenálták a csirke genomját, nem találták nyomát a T1R2 génnek, amely nélkül a receptor nem tud édes ízt érezni. Más madárgenomokban sem találták meg. T1R3 volt, de önmagában, T1R2 partner nélkül nem elég az édes íz érzékeléséhez. Egyébként a macskák sem érzik édesnek, azonban genomjukban van egy nem működő "édes íz gén", amely korábban működött, de most nem. De a madaraknak még erre sincs lehetőségük. És akkor felmerül a kérdés, hogyan tudnának a kolibri megszeretni az édességeket, ha nem érzik??

A Harvard kutatói a Tokiói Egyetem munkatársaival együtt megpróbálták megfejteni a rejtvényt. Úgy döntöttek, hogy közvetlenül tesztelik, hogyan reagálnak a madarak ízlelőbimbóinak fehérjéi egy adott ízre. Ennek érdekében különféle ízingerekkel kezelték azokat a sejteket, amelyekben az umami ízt biztosító receptorfehérjéket (T1R1 és T1R3) szintetizálták – a fehérjegéneket csirkéktől, kolibriektől vették, és amelyekből a feltételezések szerint a kolibri származnak.

Kiderült, hogy a csirkék és a swift receptorok aktívan reagálnak az umami vagy a fehérje ízére. De a kolibrieknél ugyanaz a receptor rosszul reagált a fehérje ízére, de aktívan reagált a szénhidrátokra. Vagyis egy kolibriban az ízlelőbimbó, mondhatni, megváltoztatta a specializációját. Nyilvánvaló, hogy ez mutációk miatt történt - a munka szerzői kísérletileg 19 olyan mutációt számoltak meg, amelyek a csirke umami receptorát édes ízűvé varázsolhatták, de a valóságban több is lehet, és mindegyik meghatározásához szükséges részletesen tanulmányozzák magukat a kolibri receptor fehérjéket.

Az eredmények nem csupán valami újat árulnak el a csodálatos kolibriekről és fejlődésükről. Az a történet, ahogyan az ízérzékelőből hirtelen nem az lett, aminek eddig látszott, ismét rávilágít egy adott gén átfogó vizsgálatának fontosságára - nem elég ismerni annak szekvenciáját és genealógiáját, hanem közvetlenül is tanulmányoznia kell a gén funkcióját. a fehérje, amelyről információt a gén tartalmaz.

Kirill Stasevich
https://www.nkj.hu/