Восприятие горького вкуса появилось 460 млн лет назад: кому не повезло почувствовать его первым

Гіркота може вказувати на наявність токсинів у потенційній їжі, а тому тварини давно відточили здатність розрізняти цей різкий смак. Люди та інші кісткові хребетні відчувають гіркоту завдяки рецепторам смаку 2 (T2R), які являють собою білки, що передають інформацію про смак у мозок, пише Science.

Раніше вчені ніколи не виявляли T2R у хрящових хребетних, наприклад, акул чи скатів, а тому припускали, що ці рецептори розвинулися вже після того, як їхня лінія відокремилася від кісткових хребетних. Однак нове дослідження перевернуло все з ніг на голову — тепер учені вважають, що ці рецептори насправді могли розвинутися набагато раніше, ще до розколу між кістковими.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Більш ранні дослідження показали, що в акул і хрящових риб є нюхові рецептори, тісно пов'язані з рецепторами гіркого смаку. Це змусило нейробіологиню з Кельнського університету Сігрун Коршинг замислитися: чи може сприйняття гіркого смаку бути старшим, ніж раніше вважали вчені?

Щоб відповісти на це запитання Коршинг з колегами вивчили 17 геномів різних видів акул, скатів, а також риб-пил. Виявилося, що 12 із них мали гени, що кодують смакові рецептори, подібні до T2R, які вчені згодом назвали T2R1. Під час дослідження вчені імплантували ці гени бамбукових і котячих акул у клітини нирок людини. Далі вони впливали на них 94 гіркими речовинами.

Результати показали, що 7 гірких речовин активували рецептори обох акул, а 4 активували лише рецептори котячої акули. Науковці також виявили, що деякі з цих гірких сполук також активували рецептори в кісткових риб, наприклад, рибок даніо та живих викопних цекалант. Зазначимо, що всі ці речовини також мають гіркий смак для людини.

Так команда виявила, що здатність відчувати гіркий смак, ймовірно, розвинулася до того, як між кістковими стався розкол між кістковими, коли вони відокремилися від спільного предка приблизно 460 мільйонів років тому.

Надалі в кісткових хребетних розвинулося кілька видів рецепторів гіркого смаку, проте команда виявила в геномах акул гени лише одного T2R1. Тепер автори дослідження стверджують, що він може бути прабатьківським рецептором гіркоти й, ймовірно, нагадував ранній універсальний детектор гіркоти, який не розрізняє її різних відтінків.

Учені також виявили, що рецептори акул активізувалися під впливом гірких речовин, які утворювалися всередині їхніх тіл, наприклад, жовчні кислоти. Передбачається, що це вказує на те, що детектори гіркоти, ймовірно, відігравали ширшу роль: не просто свідчили про смак, а й також допомагали тваринам полегшити функції організму, пов'язані з гіркими речовинами.

Зазначимо, що наукова спільнота неоднозначно сприйняла це дослідження. Вчені сходяться на думці, що нова робота вчених проливає світло на еволюцію рецепторів гіркого у тварин. Однак також визнають, що необхідно провести дослідження на більшій вибірці видів, щоб стверджувати, що саме T2R1 є предковим рецептором гіркого смаку. Автори дослідження також визнають його деяку обмеженість, а тому згодні, що будуть потрібні додаткові дослідження.

Раніше Фокус писав про те, як глибоко можуть запливати великі акули в пошуках їжі: вчені з'ясували це.