酸味通常被哺乳動物視為潛在有害物質(zhì)的警示信號。然而,許多鳥類卻能頻繁取食富含高濃度有機(jī)酸的酸性水果,其耐受機(jī)制長期懸而未解。針對這一科學(xué)難題,中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員賴仞團(tuán)隊(duì)展開了深入研究。
研究表明,鳥類實(shí)現(xiàn)這一獨(dú)特適應(yīng)能力的核心在于其酸味覺受體OTOP1的功能演化。研究解析鳥類OTOP1受體的適應(yīng)性演化過程發(fā)現(xiàn),該受體發(fā)生了關(guān)鍵的功能轉(zhuǎn)變,提升了鳥類類群對酸的耐受能力。這使得鳥類能夠有效取食酸性水果,拓寬了類群的食物來源,占據(jù)了更廣闊的生態(tài)位。同時(shí),鳴禽的OTOP1受體發(fā)生了單殘基演化,這種精妙的演化策略進(jìn)一步強(qiáng)化了該類群對酸的耐受能力。進(jìn)一步,研究揭示了鳥類酸味耐受能力與甜味感知能力的協(xié)同演化機(jī)制。這種協(xié)同作用使鳥類能有效耐受果實(shí)中的高有機(jī)酸,并能敏銳感知其中的糖分(甜味),從而更高效地開發(fā)和利用水果資源。
上述研究首次揭示了鳥類感知和耐受酸味的分子機(jī)制及其在演化歷程中的關(guān)鍵作用,明確了OTOP1受體的功能演化是驅(qū)動鳥類食性拓展、生態(tài)位占領(lǐng)和物種快速輻射演化的又一關(guān)鍵分子基礎(chǔ),并提出了“鳴禽酸味耐受與甜味感知協(xié)同演化”假說,為探討復(fù)雜感官系統(tǒng)如何協(xié)同進(jìn)化以適應(yīng)環(huán)境提供了全新視角。同時(shí),這一研究揭示了動物感官精妙適應(yīng)環(huán)境的機(jī)制,并為剖析鳥類與植物間的協(xié)同演化關(guān)系以及生物對環(huán)境的適應(yīng)策略提供了重要科學(xué)線索,對于探究生物多樣性形成機(jī)制具有重要意義。
6月20日,相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》(Science)上。
論文鏈接
鳥類的酸味覺感知和耐受適應(yīng)機(jī)制
本文鏈接:新研究揭示鳥類酸味感知演化奧秘?破解味覺適應(yīng)關(guān)鍵機(jī)制http://www.sq15.cn/show-12-1325-0.html
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