Die überraschende Grund Kolibris lieben Süßigkeiten

Kolibris Nektar schlürfen haben offenbar eine Vorliebe für Süßigkeiten, aber sie nicht tun sollten. Wie alle anderen Vögel es fehlt Ihnen Süßgeschmack Rezeptoren auf ihren Gaumen und lange Zungen, so in der Theorie sollten sie immun gegen die Versuchungen von zuckerhaltigen Lebensmitteln.

Aber neue Forschung zeigt, warum Kolibris Nektar frei Schlemmen: an einem gewissen Punkt in ihrer Entwicklung, verwandelt die Vögel einen Geschmack-Rezeptor, die in der Regel verwendet wird, um herzhaft zu erkennen oder Umami Aromen zu einem, der Geschmack Süßigkeiten verwendet.

Kolibris sind ständig schwankend zwischen einem Sugar Rush und Hunger. Ihren Stoffwechsel sind hyperaktiv, schlagen ihre Herzen können 20 Mal pro Sekunde, und sie müssen oft mehr als ihr Körpergewicht in der Nahrung jeden Tag essen, um am Leben zu bleiben. [Bilder: schöne Kolibris der Welt]

Die kleinen Vögel fressen gelegentliche Insekten, aber sie leben überwiegend von Nektar aus Blüten, die ist keine typische Quelle der Nahrung für die meisten anderen Vögel. Infolgedessen wurden Kolibris in der Lage, eine ausgeprägte ökologische Nische zu schnitzen. Die Vögel finden Sie jetzt in Nord- und Südamerika, in Lebensräumen von hochgelegenen Bergen in den Anden bis hin zu tropischen Regenwäldern, und sie sind sehr vielfältig. Sie haben mehr als 300 Vogelarten in den geschätzten 42 Millionen Jahren aufgeteilt, da sie von ihren nächsten Verwandten, insektenfressende Swift getrennt.

Wissenschaftler haben durch die Tatsache verwirrt, dass Kolibris eine zuckerhaltige Ernährung ohne einen Süßgeschmack Rezeptor pflegen. Für die meisten Säugetiere, der Süßgeschmack-Rezeptor, der auf Zucker in pflanzliche Kohlenhydrate reagiert setzt sich aus zwei Proteine: T1R2 und T1R3. Der Geschmack-Rezeptor, der erkennt, salzig und Umami, Aromen in Fleisch und Pilze gefunden setzt sich aus den Proteinen T1R1 und T1R3.

Aber nachdem im Jahr 2004 das Huhn Genom sequenziert wurde, Forscher bemerkt, dass die Vögel das Gen fehlte, das T1R2, ein wesentlicher Bestandteil der Süßgeschmack Rezeptor kodiert. Dieses Muster wurde in anderen Vogel Genomen gesehen.

"Wenn eine Spezies eines dieser zwei Teile fehlen, dann die Art süß überhaupt schmecken kann nicht", sagte Maude Baldwin, Doktorand für Evolutionäre Biologie an der Harvard University und einer der Forscher der Studie.

Wenn Wissenschaftler sequenzierten Genome von Katzen, Löwen, Tiger und Geparden-Raubtiere, die auch eine Vorliebe für Süßigkeiten haben nicht wahr – sie fanden diese Arten haben nach wie vor eine nicht funktionsfähige "Pseudogene" (eine nicht funktionsfähige gen, das die Protein-kodierenden Kräfte verloren hat), für den Süßgeschmack Rezeptor. Aber in Vogel Genomen, Wissenschaftler sogar fand nie eine Spur von einem Pseudogene für Naschkatzen, Baldwin erzählt Live Science.

Um herauszufinden welche gemacht Kolibris wie Süßigkeiten trotz ihres Mangels an den Süßgeschmack Rezeptor kloniert Baldwin und Kollegen die Gene für die T1R1-T1R3 Geschmacksrezeptoren aus Allesfresser Hühner, Insektenfresser Mauersegler und Nectivorous Kolibris. Die Forscher testeten dann wie der Geschmack-Rezeptor-Proteine produziert durch diese Gene auf verschiedenen "Geschmacksrichtungen" in einer Zellkultur reagierte.

Für Hühner und Mauersegler hatte der Rezeptor eine starke Reaktion auf die Aminosäuren hinter Umami-Geschmack. Der Kolibri-Rezeptor, auf der anderen Seite war nur schwach stimuliert durch Umami-Geschmack, aber es stark reagierte auf die süßen Aromen von Kohlenhydraten, fanden die Forscher.

Dann, um die molekularen Grundlagen für diese Änderung in der Funktion suchen, Baldwin und Kollegen gemacht Geschmack-Rezeptor-Hybriden mit verschiedenen Teilen von Huhn und Kolibri-Rezeptoren. Sie fanden, dass durch Mutationen des Huhn-Rezeptors in 19 verschiedenen Orten, sie könnte es reagieren auf Süßigkeiten bekommen, aber die Forscher vermuten, dass es gibt mehr Mutationen, die die Veränderung der Kolibris beigetragen.

Weiterer Forschung konnte schließlich zeigen, wo diese Änderung für Kolibris in der Evolution entstanden – und wie andere Nectivores Orioles und Honigfresser entwickelte eine Vorliebe für Süßigkeiten. Es ist noch nicht klar, warum Vögel ihre süßen Rezeptor an erster Stelle verloren, aber vielleicht es durch den Verlust von Süßigkeiten in ihrer Ernährung war.

"Vögel die Nachkommen der fleischfressenden Dinosaurier, vielleicht dieses Gens frühzeitig wegen der Ernährung ihrer Vorfahren verloren war", sagte Baldwin. "Das wäre sehr cool, aber wir sind noch nicht sicher."

Die Ergebnisse waren detailliert (Aug. 21) heute in der Fachzeitschrift Science.

Folgen Sie Megan Gannon auf Twitter und Google +. Folgen Sie uns @livescience , Facebook & Google + .