美食家和蟑螂的习性基因如何影响动物的味觉

自从1987年以来,蟑螂的生存就使灭绝的动物迷惑不解,它的苦味可以击退,但也可以挽救。那时,新泽西州一家制造昆虫诱饵的昆虫学家朱尔斯·西尔弗曼(Jules Silverman)开始收到一盒活蟑螂,没有被该公司的葡萄糖诱饵杀死。

西尔弗曼发现幸存的蟑螂拒绝接触葡萄糖。另一方面,他在实验室饲养的蟑螂菌落很容易吃掉糖,就像野外的大多数蟑螂一样。然而,直到他在北卡罗莱纳州立大学学习了20年之后,他才知道为什么会这样。突变显然改变了一些“味觉基因”,使昆虫尝到了葡萄糖的苦味。正如西弗曼(Silverman)在这项研究中的合作者一样,北卡罗来纳州立大学的昆虫学家科比·沙尔(Coby Schal)说:你会吐出来的。”

具有改变的味觉受体基因的蟑螂避免了除虫剂使用的诱饵并得以幸存,而它们未变的对应物却掉入了甜甜的毒饵。在大约五年内,即25代蟑螂中,该地区蟑螂种群的口味发生了变化。

几乎所有的动物都有负责检测各种阴影的苦味的受体的多个基因。

对于动物而言,味道可能是生死攸关的问题。味觉可以追溯到单细胞生物中的蛋白质,蛋白质必须确定哪些化学物质可以安全地滑过其膜,哪些必须被阻断。动物中的其他蛋白质具有类似的功能。它们在蟑螂的味觉毛(或感官)和人舌的味蕾中发现。当甜味或咸味物质与衬在这些结构上的蛋白质受体结合时,相应的受体就会向大脑发送信息。蟑螂研究表明,编码每种受体的“味觉基因”可以在饮食压力下发生变化:一种化学物质,曾经被认为是甜味的蟑螂现在尝起来很苦。


大多数动物以明显的方式对苦味做出反应,例如作呕,作呕,呕吐或完全避免食用。据推测,这种近乎普遍的厌恶是随着​​昆虫和其他动物无法感知植物中苦味,有毒化合物的能力而死亡的,它已经进化了数百万年。同时,那些具有编码苦味受体的基因的人得以幸存,并将这些基因传给了下一代。如今,几乎所有动物都有负责检测各种阴影的苦味的受体的多个基因。例如,人类大约有30岁。

口味基因可以在人口中快速进化,否则它们会因含糖诱饵而死亡。然而,自然界很少如此迅速地杀死整个动物。宾夕法尼亚大学的遗传学家萨拉·提斯科夫(Sarah Tishkoff)决定了解人类在进化过程中苦味基因发生了多少变化。她的团队发现了证据,证明与苦味相关的基因可能起源于大约一百万年前,比现代人类还早。然而,数十万年来,人们一直生活在不同类型的植物上,提斯科夫(Tishkoff)想知道,发现某些苦味的能力是否因饮食而异。

为了验证这一想法,Tishkoff在一个长期生活在各种狩猎和农业饮食中的57个非洲人口中,对一种编码感受器的基因进行了比较,该感受器可以检测西兰花中发现的一种苦味物质(称为苯硫脲或PTC)。与她的预期相反,她发现PTC感应基因的遗传序列在两组之间仍然相似。这种稳定性表明该基因承受着不变的压力,因为它具有某些重要的作用。检测PTC的苦味显然不是该基因的唯一功能。

Tishkoff和她的研究小组现在怀疑该基因具有超出味觉的生物学目的。她说:“我们认为这些味觉感知基因具有重要的生理作用。” 确实,苦味受体出现在鼻子,肠和呼吸道的细胞上。在这些地方,受体会感觉到苦味化合物,但会发出与味觉无关的提示。Tishkoff推测,该信号可能将苦味化合物与积极的内部过程相关联,例如对感染的免疫攻击或阴性。换句话说,控制苦味的基因可能远远超出了我们的舌尖。他们编码的蛋白质可能执行与消化完全无关的功能。

我们成人的苦涩调情已经暗示,偏爱可能比品味更多。美食家们没有像蟑螂那样从诱饵中爬出来,反而朝着它走来。调酒师制作苦鸡尾酒。美食餐厅提供菊苣,瑞士甜菜和芝麻菜沙拉,而啤酒迷则喜欢印度的双跳淡啤酒。尼日利亚人用干苦叶调味的食物,中国食谱要求苦瓜。全世界的人们在体验到苦涩的食物和饮料后,都会开始喜欢它们。曾经作为警告的味道现在可能会发出其他信号。


美食家和蟑螂的习性基因如何影响动物的味觉


分享到:


相關文章: