Биологи выяснили, когда животные впервые научились чувствовать горечь
Чувство вкуса необходимо животным, чтобы найти нужную пищу и избежать опасной — она зачастую имеет горький вкус. Новое исследование посвящено тому, когда появилась способность его различать. Ученые проанализировали геномы хрящевых рыб (акул и скатов). Оказалось, что реагирующие на горькое рецепторы имелись уже у общих предков хрящевых и людей, которые жили примерно 460 миллионов лет назад.
Человек и многие другие животные испытывают несколько вкусовых ощущений: сладкое, кислое, соленое, горькое, иногда также упоминают умами — вкус высокобелковой пищи, связанный с глутаматом. В отличие от прочих вкусовых ощущений, чувство горечи едва ли можно назвать приятным. Оно скорее должно отпугнуть животное, уберечь его от поедания чего-то токсичного и вредного — в этом заключается эволюционная роль горького вкуса. Однако оставалось непонятным, когда именно в ходе эволюции возникли необходимые для этого специализированные белковые молекулы — рецепторы.
Зато было известно, что рецепторы горького точно есть у костистых рыб и более сложно организованных позвоночных, включая млекопитающих и человека. Удалось также найти такие рецепторы у латимерии — «живого ископаемого», представителя кистеперых рыб. В то же время у круглоротых — позвоночных, не имеющих челюстей, — их пока обнаружить не удалось.
В новой статье для PNAS ученые обратили внимание на нужные для вкусовой рецепции гены у хрящевых рыб. Эта примитивная и древняя группа сейчас представлена акулами, скатами и химерами (цельноголовыми). Ранее исследования геномов хрящевых затрудняли их размеры. Вопреки ожиданиям, простая организация животного отнюдь не означает, что у него маленький геном и мало хромосом, иногда все как раз наоборот.
Однако прогресс методов секвенирования ДНК позволил преодолеть затруднения, так что авторы получили подробную информацию о ДНК множества видов хрящевых, включая акул и скатов. У 12 из них удалось обнаружить гены так называемых вкусовых рецепторов второго типа (taste receptors type 2, T2R), которые необходимы, чтобы почувствовать горечь.
Принцип такого поиска в геноме очень прост: общее происхождение и близкие функции белков означают высокое сходство (гомологичность) кодирующих их ДНК.
При этом в каждом из геномов нашли только одну копию T2R — ученые назвали их одиночными T2R (T2R1). Это означает, что рецепторы горького у хрящевых рыб появились до их удвоения и последовавшей за ним специализации. Авторы также оценили время появления первых таких рецепторов — они явно возникли до эволюционного расхождения предков акул и человека. Выходит, впервые белки появились у каких-то совсем примитивных морских существ, предков многих позвоночных, но, возможно, не круглоротых (например, миног и миксин). Это произошло около 460 миллионов лет назад, в палеозойскую эру.
Чтобы узнать, насколько функциональны закодированные в геномах хрящевых рецепторы, авторы клонировали их в культивируемые клетки двух видов акул — обыкновенной кошачьей (Scyliorhinus canicula) и белопятнистой кошачьей акулы (Chiloscyllium plagiosum). Две акулы сильно различаются — у них нет общих предков младше 200 миллионов лет. Далее на акульи клетки по очереди подействовали 94 соединениями, которые вызывают ощущение горечи во рту человека. Одиннадцать из них (включая колхицин и желчные кислоты) вызвали реакцию клеток — следовательно, и сами акулы тоже были приспособлены их распознавать.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии