Zašto kolibri vole slatkiše?

Metabolizam je nevjerojatno brz, čak i po ptičjim standardima. I razumljivo je zašto - samo pogledajte koliko brzo mašu krilima. Ako izmjerite broj otkucaja srca kolibrija, ispostavilo se da njihovo srce može kucati brzinom od 20 otkucaja u sekundi. Ova fiziologija zahtijeva stalnu opskrbu gorivom, odnosno hranjivim tvarima, a iako kolibri mogu uhvatiti kukce, temelj njihove prehrane je cvjetni nektar bogat šećerima. Što se tiče prehrane, ovo je uistinu jedinstven izbor - nijedna ptica nikada nije "savladala" nektar.

Kolibri su postigli dobar evolucijski uspjeh: više od 300 njihovih vrsta raširilo se diljem Sjeverne i Južne Amerike, od tropskih prašuma do visoravni na obroncima Anda. Međutim, da bi se odlučili za slatki nektar bogat ugljikohidratima i energetski gustom nektarom, kolibri bi morali moći kušati njegov slatki okus. I tu leži jedna od najvećih evolucijskih i genetskih misterija: ptice nemaju receptore slatkog okusa.

Poznato je da postoji samo pet osnovnih okusa: gorko, kiselo, slatko, slano i okus umamija, ili, kako ga još nazivaju, okus proteinskih tvari. Svaki od njih ima svoju vrstu receptora. Na primjer, kod životinja okus slatkih ugljikohidrata nastaje zbog receptorskih proteina T1R2 i T1R3, a proteini T1R1 i opet T1R3 "osjete" okus umamija. No, kada je 2004. sekvencioniran genom piletine, nisu pronašli nikakav trag gena T1R2, bez kojeg receptor ne može okusiti slatko. Nije pronađen ni u drugim genomima ptica. T1R3 je bio, ali on sam, bez partnera T1R2, nije dovoljan da se osjeti slatki okus. Inače, mačke se također ne osjećaju slatko, međutim, u njihovom genomu postoji nefunkcionalni "gen slatkog okusa" koji je nekada radio, a sada ne. Ali ptice nemaju ni tu mogućnost. I onda se postavlja pitanje, kako bi se kolibri mogli zaljubiti u slatkiše ako to ne osjete??

Istraživači s Harvarda, zajedno s kolegama sa Sveučilišta u Tokiju, pokušali su riješiti zagonetku. Odlučili su izravno testirati kako će proteini okusnih pupoljaka ptica reagirati na određeni okus. Da bi se to postiglo, stanice u kojima su sintetizirani receptorski proteini za umami okus (T1R1 i T1R3) tretirane su raznim okusnim podražajima – proteinski geni uzeti su od pilića, kolibrija, a od kojih se vjeruje da potječu kolibri.

Pokazalo se da receptori pilića i striži aktivno reagiraju na okus umamija, odnosno okus proteina. Ali kod kolibrija, isti receptor je slabo reagirao na okus proteina, ali je aktivno reagirao na ugljikohidrate. Odnosno, u kolibriju je okusni pupoljak, moglo bi se reći, promijenio svoju specijalizaciju. Očito, to se dogodilo zbog mutacija - autori rada eksperimentalno su izbrojali 19 mutacija koje bi mogle pretvoriti receptor umami piletine u slatki okus, no u stvarnosti ih može biti više, a da bi se sve utvrdile potrebno je detaljno proučiti same proteine ​​receptora kolibrića.

Rezultati nam ne govore samo nešto novo o nevjerojatnim kolibrima i njihovoj evoluciji. Priča o tome kako receptor okusa odjednom nije postao ono što se do sada činilo, još jednom ukazuje na važnost sveobuhvatnog proučavanja određenog gena - nije dovoljno znati njegov slijed i genealogiju, potrebno je i izravno proučavati funkciju gena. protein, informacija o kojem se nalazi u genu.

Kiril Stasevich
https://www.nkj.hr/