為何喵星人比狗狗更挑食?

看過貓咪在吃草后嘔吐的人就會知道 , 我們的貓類朋友并不是天生的食草動物 。 那么 , 當你發現這些食肉動物擁有一些通常與食草動物相關的重要基因時 , 你可能會感到很驚訝 。 不過這或許能幫助我們了解貓咪對食物總是那么挑剔的緣由 。
新的研究表明 , 貓咪擁有一些能夠保護食草動物不會攝取有毒植物的基因 , 這些基因能夠讓它們嘗出苦味 。 動物利用自身的味覺檢測潛在的食物是有營養的還是有害的 。 甜味意味著存在糖分 , 這是獲取能量的重要來源 。 然而 , 嘗出苦味進化成為了有毒物質的防御機制 , 這些有毒物質通常存在于植物及未成熟果子里 。
進化過程不斷地調整動物的味蕾以便適合不同的攝食需求 。 不過動物食物的如果一直在變化 , 就沒有必要去感知食物中某些特定的化學物質了 , 所以受體基因會出現變異 , 破壞(這些化學物質)合成活性蛋白的能力 。

為何喵星人比狗狗更挑食?



我能檢測葉綠素!圖片來源Lisa Sympson/Wikimedia Commons, CC BY-SA
其中一個例子就是嚴格食肉的貓 , 它們已不再能夠嘗出甜味 。 但是 , 如果進化來的檢測苦味的能力是為了提示植物中的毒素 , 那么按照常情 , (通常)不吃植物的貓咪應該也不能嘗出苦味兒 。 人類及其他食草動物能夠嘗出苦味 , 這是因為我們有苦味受體基因 。 如果貓咪失去了嘗出苦味的能力 , 我們應該能夠發現它們的受體基因發生了很多突變 。
費城莫內爾化學感官中心(Monell Chemical Senses Center)的遺傳學家們搜查了貓咪及其他肉食性哺乳動物如狗、雪貂和北極熊的基因組 , 想看看我們的肉食性遠親是否具有苦味基因 。 他們驚訝地發現 , 貓咪擁有12種不同的苦味基因 。 狗、雪貂和北極熊同樣也都有 。 那么 , 如果食肉動物不可能會遇到苦味物質 , 它們為什么還擁有能嘗出苦味的基因呢?
嘗味試驗

莫奈爾分子生物學家姜培華(音譯)為了找出答案 , 用貓咪味蕾進行試驗 。 他把貓咪味覺受體基因插入到實驗室內人類組織細胞內 。 把這二者結合在一起后 , 細胞與該基因就會作為味覺受體對接觸到的化學物質作出響應 。
姜培華發現 , 貓咪的味覺受體會對有毒植物中發現的苦味化學物質 , 以及同樣也能激活人類苦味受體的化合物作出響應 。 貓咪的苦味受體名為Tas2r2 , 它會與化學物質苯酸芐銨酰胺作出響應 , 該苦味物質通常出現于喜歡咬指甲兒童的指甲蓋上 。
那么 , 為什么貓咪還保留著這種檢測苦味的能力呢?家養貓咪的主人都會知道 , 貓咪的飲食選擇是多么的難以捉摸 。 貓咪會給主人帶回一些“禮物” , 包括青蛙、蟾蜍以及其他可能在皮膚和身體含有苦味和有毒物質的動物 。 姜培華的研究表明 , 苦味受體使得貓咪能夠檢測出潛在的有毒物質 , 讓它們有能力拒絕攝食有毒食物 , 并避免中毒 。
為何喵星人比狗狗更挑食?



狗的毛發. 圖片來源Michal Hrabovec/Flickr, CC BY-NC-SA
但是 , 與那些不得不與眾多植物毒素做抗爭的食草動物相比 , 愛吃肉的貓咪事實上接觸苦味及毒性物質的頻率有多高呢?姜培華表示 , 這種低頻率不足以解釋貓咪保留這些受體的原因 。
事實上 , 貓咪味覺受體的進化除了嘗味兒還有其他的原因 。 在人類中 , 苦味受體不僅存在于口腔 , 而且在心臟及肺部也都有發現 , 苦味受體在這些部位被認為是為了檢測感染 。 貓類苦味受體基因是否也有疾病監測的雙重作用還尚待分曉 。

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