为何喵星人比狗狗更挑食?

看过猫咪在吃草后呕吐的人就会知道 , 我们的猫类朋友并不是天生的食草动物 。 那么 , 当你发现这些食肉动物拥有一些通常与食草动物相关的重要基因时 , 你可能会感到很惊讶 。 不过这或许能帮助我们了解猫咪对食物总是那么挑剔的缘由 。
新的研究表明 , 猫咪拥有一些能够保护食草动物不会摄取有毒植物的基因 , 这些基因能够让它们尝出苦味 。 动物利用自身的味觉检测潜在的食物是有营养的还是有害的 。 甜味意味着存在糖分 , 这是获取能量的重要来源 。 然而 , 尝出苦味进化成为了有毒物质的防御机制 , 这些有毒物质通常存在于植物及未成熟果子里 。
进化过程不断地调整动物的味蕾以便适合不同的摄食需求 。 不过动物食物的如果一直在变化 , 就没有必要去感知食物中某些特定的化学物质了 , 所以受体基因会出现变异 , 破坏(这些化学物质)合成活性蛋白的能力 。

为何喵星人比狗狗更挑食?

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我能检测叶绿素!图片来源Lisa Sympson/Wikimedia Commons, CC BY-SA
其中一个例子就是严格食肉的猫 , 它们已不再能够尝出甜味 。 但是 , 如果进化来的检测苦味的能力是为了提示植物中的毒素 , 那么按照常情 , (通常)不吃植物的猫咪应该也不能尝出苦味儿 。 人类及其他食草动物能够尝出苦味 , 这是因为我们有苦味受体基因 。 如果猫咪失去了尝出苦味的能力 , 我们应该能够发现它们的受体基因发生了很多突变 。
费城莫内尔化学感官中心(Monell Chemical Senses Center)的遗传学家们搜查了猫咪及其他肉食性哺乳动物如狗、雪貂和北极熊的基因组 , 想看看我们的肉食性远亲是否具有苦味基因 。 他们惊讶地发现 , 猫咪拥有12种不同的苦味基因 。 狗、雪貂和北极熊同样也都有 。 那么 , 如果食肉动物不可能会遇到苦味物质 , 它们为什么还拥有能尝出苦味的基因呢?
尝味试验

莫奈尔分子生物学家姜培华(音译)为了找出答案 , 用猫咪味蕾进行试验 。 他把猫咪味觉受体基因插入到实验室内人类组织细胞内 。 把这二者结合在一起后 , 细胞与该基因就会作为味觉受体对接触到的化学物质作出响应 。
姜培华发现 , 猫咪的味觉受体会对有毒植物中发现的苦味化学物质 , 以及同样也能激活人类苦味受体的化合物作出响应 。 猫咪的苦味受体名为Tas2r2 , 它会与化学物质苯酸苄铵酰胺作出响应 , 该苦味物质通常出现于喜欢咬指甲儿童的指甲盖上 。
那么 , 为什么猫咪还保留着这种检测苦味的能力呢?家养猫咪的主人都会知道 , 猫咪的饮食选择是多么的难以捉摸 。 猫咪会给主人带回一些“礼物” , 包括青蛙、蟾蜍以及其他可能在皮肤和身体含有苦味和有毒物质的动物 。 姜培华的研究表明 , 苦味受体使得猫咪能够检测出潜在的有毒物质 , 让它们有能力拒绝摄食有毒食物 , 并避免中毒 。
为何喵星人比狗狗更挑食?

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狗的毛发. 图片来源Michal Hrabovec/Flickr, CC BY-NC-SA
但是 , 与那些不得不与众多植物毒素做抗争的食草动物相比 , 爱吃肉的猫咪事实上接触苦味及毒性物质的频率有多高呢?姜培华表示 , 这种低频率不足以解释猫咪保留这些受体的原因 。
事实上 , 猫咪味觉受体的进化除了尝味儿还有其他的原因 。 在人类中 , 苦味受体不仅存在于口腔 , 而且在心脏及肺部也都有发现 , 苦味受体在这些部位被认为是为了检测感染 。 猫类苦味受体基因是否也有疾病监测的双重作用还尚待分晓 。

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