Ученые заявили, что древние акулы первыми научились ощущать горечь в пище
Горечь может указывать на наличие токсинов в потенциальной пище, а животные давно отточили способность различать резкий вкус. Но способность чувствовать горечь может быть даже старше, чем многие предполагали, как показало новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вероятно, впервые такая способность появилась у позвоночных примерно 460 миллионов лет назад, когда акулы и другие хрящевые рыбы отделились от костных позвоночных, таких как мы. Рецептор горького вкуса, обнаруженный у пары видов акул, может отражать своего рода универсальный детектор горечи, которым обладал наш общий предок.
«Учитывая, как быстро изменяются вкусовые рецепторы, то, что этот один рецептор сохраняется на протяжении 460 миллионов лет, это довольно поразительно. Способность реагировать на определенные горькие химические вещества, которые его активируют, должна быть очень важна», - отмечают эксперты.
Люди и другие костистые позвоночные ощущают горечь благодаря рецепторам вкуса 2, или T2R, которые представляют собой белки, передающие информацию о вкусе в мозг. Но ученые никогда не обнаруживали T2R у хрящевых позвоночных, таких как акулы и скаты. Это заставило многих предположить, что эти рецепторы развились после того, как их линия отделилась от костистых позвоночных. Однако у акул и других хрящевых рыб действительно есть обонятельные рецепторы, тесно связанные с рецепторами горького вкуса. Это заставило Сигрун Коршинг, нейробиолога из Кёльнского университета, задуматься: может ли восприятие горького вкуса быть даже старше, чем многие полагают?
Чтобы выяснить это, она и ее коллеги исследовали 17 геномов различных видов акул, скатов и рыб-пил. Двенадцать из них имели гены, кодирующие вкусовые рецепторы, подобные T2R, которые они назвали T2R1. В лаборатории исследователи имплантировали гены этих рецепторов двух видов — бамбуковых акул и кошачьих акул — в клетки почек человека, а затем подвергли их воздействию 94 горьких веществ. К ним относятся ресвератрол, содержащийся в таких продуктах, как виноград, арахис и клюква, а также амарогентин, соединение горечавки, которое считается одним из самых вяжущих на вкус в мире.
Семь горьких веществ активировали рецепторы обеих акул, тогда как еще четыре активировали только рецепторы кошачьей акулы. Некоторые из этих соединений также активируют рецепторы у костистых рыб, таких как рыбки данио и «живое ископаемое» целакант, и все они имеют горький вкус для человека. Однако неизвестно, испытывают ли все эти животные одинаковые вкусовые ощущения, говорит Коршинг. «Мы можем, по крайней мере, спросить людей, но очень трудно спросить рыбу».
Результаты показывают, что способность ощущать горький вкус, возможно, развилась до того, как эти группы отделились от общего предка около 460 миллионов лет назад, говорят авторы. Хотя у костистых позвоночных в дальнейшем развилось несколько видов рецепторов горького вкуса, Коршинг и его коллеги обнаружили в геномах акул гены только одного T2R1. Они утверждают, что этот T2R1 может напоминать ранние универсальные детекторы горечи, еще не специализирующиеся на различении различных оттенков горечи.
Рецепторы акул также активизировались при воздействии горьких веществ, которые образовывались внутри их тел, таких как желчные кислоты. Авторы предполагают, что это указывает на то, что детекторы горечи, возможно, играли более широкую роль, чем просто вкус, а также помогали облегчить функции организма, связанные с горькими веществами.
Первые рецепторы горечи позвоночных, вероятно, обнаруживали либо внутренние, либо внешние вещества, а затем постепенно развились, чтобы делать и то, и другое. Тестирование более широкого спектра горьких химических веществ как внутри, так и снаружи организма может прояснить, какая функция важнее.
Хуабин Чжао, эколог из Уханьского университета, согласен с выводом статьи о том, что вкус горечи, вероятно, возник еще до разделения между костными и хрящевыми позвоночными. Но тот факт, что рецепторы двух относительно близкородственных акул реагировали на многие из одних и тех же горьких соединений, неудивителен, отмечает Чжао. Он хотел бы, чтобы они провели эксперимент с рецепторами горького вкуса у большего количества видов, например, у рыбы-пилы, чтобы посмотреть, даст ли он такие же результаты. Если это так, то это даст больше уверенности в том, что предковый рецептор горечи действительно напоминал T2R1 акул.
Коршинг признает, что некоторая неопределенность останется всегда. «Я бы не поставила свою душу на то, что это предковый рецептор», — говорит она. «Но то, что мы сделали, было настолько хорошо, насколько это возможно. Мы не можем выкопать окаменелость акулы возрастом 500 миллионов лет и извлечь ДНК».
Обсудим?
Смотрите также:
