Дятлы и другие птицы чувствуют вкус сахара
В то время как многие млекопитающие обладают способностью распознавать сахар, большинство птиц к нему нечувствительны. Недавние исследования показали, что колибри и певчие птицы вернули себе способность чувствовать сахар, перепрофилировав свои вкусовые рецепторы для обнаружения углеводов в нектаре и фруктах. Как другие виды птиц чувствуют сахар - и в какой степени реакция вкусовых рецепторов отслеживает огромное разнообразие рациона питания птиц - пока неясно.
Теперь международная группа ученых под руководством Института биологического интеллекта имени Макса Планка решила изучить этот вопрос на примере дятлов. Их анализ показал, что, хотя большинство дятлов также восстановили сладкий вкус, вринеки - специализированные муравьиные дятлы - избирательно отменили это приобретение благодаря простому, но неожиданному изменению в их вкусовых рецепторах.
Используя поведенческие тесты диких птиц, а также функциональный анализ их вкусовых рецепторов, ученые обнаружили, что дятлы явно предпочитают сахара и аминокислоты воде, а их вкусовые рецепторы очень чувствительны к сахарам. Удивительно, но дятлы предпочитают аминокислоты, а не сахара. По мнению исследователей, общий предок дятлов и крыланов уже обладал модифицированным вкусовым рецептором, способным реагировать на сахара.
"Эта находка открыла третий случай независимой эволюции чувствительности к сахару через модификацию рецептора savory у птиц", - говорит первый автор исследования Джулия Крамер, докторант кафедры экологии и эволюции Института Макса Планка. "Однако еще более интересным было то, что впоследствии крыланы утратили новую функцию рецептора"
Тщательно изучив различия между рецепторами гринека и дятла, Крамер и ее коллеги показали, что изменение одной аминокислоты в рецепторе гринека избирательно отключает чувствительность к сахару. Эти результаты прослеживают эволюционную историю, в которой раннее усиление чувствительности к сахару у предков дятлов сменилось ее реверсией при изменении рецептора дятла.
"Мы были очень удивлены, обнаружив, что этот реверс вызван изменениями только одной единственной аминокислоты, которая действует как молекулярный переключатель, избирательно регулирующий чувствительность к сахару у дятлов", - объяснил Крамер. "Неожиданно результатом этого небольшого изменения стало то, что гривны теперь снова не способны распознавать сахар в пище, но сохранили способность рецептора собирать информацию о содержании конкретных аминокислот. Это имеет большой смысл, когда большую часть вашего рациона составляют муравьи"
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как конкретные изменения во вкусовых рецепторах, а также в других сенсорных и физиологических системах связаны с богатым диетическим разнообразием, наблюдаемым у разных видов птиц.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
