Naučnici sada nude odgovor: evolucija je prepravila način na koji ptice doživljavaju kiseo ukus. Novo istraživanje otkriva kako su ptice razvile sposobnost da uživaju u plodovima čiji pH dostiže nivo limunovog soka, ali i nagoveštava da je ta molekularna promena otvorila vrata novim ekološkim oblastima tokom njihove evolucije.

Kiselkasti izazov

Da bi otkrili kako ptice podnose visok nivo kiselosti, istraživači iz Instituta za zoologiju u Kunmingu (Kineska akademija nauka) i Instituta "Max Planck" za biološku inteligenciju, fokusirali su se na receptor OTOP1 – jedini poznati receptor kod kičmenjaka koji prepoznaje kiseo ukus.

Kod ljudi i drugih sisara, OTOP1 postaje veoma aktivan u prisustvu kiseline, šaljući mozgu jasnu poruku da je hrana potencijalno opasna. Međutim, kod mnogih ptica događa se suprotno: što je sredina kiselija, ovaj kanal se „gasi“. Bez upozoravajućeg signala, ptice nastavljaju da jedu bez problema.

Analizom ishrane ptica širom Azije, Evrope i Južne Amerike, tim je potvrdio da mnoge vrste – uključujući ptice pevačice, golubove i papagaje – redovno konzumiraju voće čiji pH pada ispod 3, što je nivo kiselosti sličan sirćetu.

Genetski preklop ukusa

Sekvenciranjem gena odgovornih za ukus, istraživači su identifikovali četiri ključne promene u aminokiselinama (H239, L306, H314 i G378) koje menjaju ponašanje OTOP1 proteina pod kiselim uslovima.

U funkcionalnim testovima, korišćenjem CRISPR tehnologije, ove mutacije su ubačene u OTOP1 gen laboratorijskih miševa. Rezultat? Njihovi moždani receptori reagovali su mnogo slabije na kiselu tečnost. S druge strane, kada su istraživači blokirali OTOP1 kod golubova i kanarinaca, ptice su odjednom odbile svoju uobičajenu kiselu ishranu. Zaključak: ovaj receptor je i neophodan i dovoljan za toleranciju na kiselinu kod ptica.

Kada se spoje kiselo i slatko

Evolucija OTOP1 receptora donosi još jednu zanimljivost. Poslednja mutacija – G378 – pojavila se isključivo kod ptica pevačica, koje danas čine skoro polovinu svih ptica na planeti. Ovaj trenutak poklapa se sa ranijim otkrićem da su ptice pevačice stekle i receptor za slatko – koji većina drugih ptica nema.

Nova studija tako sugeriše da su sposobnosti za tolerisanje kiselog i otkrivanje slatkog ukusa mogle da se razvijaju istovremeno, što je omogućilo precima današnjih ptica pevačica da istovremeno konzumiraju nektar i kiselo voće. Ta fleksibilnost u ishrani možda je ključ njihovog evolutivnog uspeha.

Ukus sa dalekosežnim posledicama

Zašto bi nas, osim ako nismo ornitolozi, zanimalo kako ptice osećaju ukus? Zato što ovo otkriće osvetljava način na koji se čula menjaju pod pritiskom ishrane. Kiselo je nekada označavalo nezrelu ili potencijalno štetnu hranu. Isključivanje tog „alarma“ zahtevalo je samo nekoliko molekularnih promena, što pokazuje koliko brzo geni koji regulišu čulo ukusa mogu da preoblikuju ponašanje životinja i njihove ekološke uloge.

Osim toga, ptice koje jedu veoma kiselo voće igraju ključnu ulogu u širenju semena, posebno u tropskim šumama. Njihova otpornost na kiselinu osigurava da čak i biljke sa „zaštitnim“ kiselim mesom pronađu svoje prenosioca.

Razumevanje molekularne osnove ove simbioze može pomoći u predviđanju kako promene klime ili hemijskog sastava plodova mogu uticati na čitave ekosisteme.

Plan za buduća istraživanja

Studija nudi i model za istraživanje evolucije ukusa kod drugih životinja. Promene slične onima u OTOP1 genu mogle bi da objasne zašto neki primati vole citrusno voće dok ga drugi izbegavaju, ili zašto neke ribe uspevaju da prežive u kiselim vodama.

Zahvaljujući CRISPR eksperimentima na miševima, naučnici sada imaju platformu za testiranje kako kiselost utiče na ishranu, metabolizam i zdravlje.

I u poljoprivredi se mogu primeniti ovi uvidi – od selekcije ptica za biološku kontrolu štetočina do razvoja plodova sa specifičnom kiselinom kako bi privukli (ili odbili) određene vrste ptica.