Na co tučňáky přešla chuť?
Čínští genetici přečetli dědičnou informaci tučňáka kroužkového a tučňáka císařského. Místo oslav však stáli před otázkou: Přečetli jsme genomy tučňáků kompletně? Anebo nám něco uteklo?
V přečtené DNA chyběly například geny pro vnímání některých chutí. Je to důsledek laboratorní chyby, nebo zbylo těmto ptákům z chuťové palety jen torzo?
Záhada chybějících chutí
O radu požádali Jianzhi „George“ Zhanga. Evoluční biolog působící na Michiganské univerzitě zopakoval analýzy čínských kolegů a přidal k nim i analýzy dědičné informace tučňáků uzdičkových, oslích a patagonských. Nezbylo mu než dát kolegům z Číny za pravdu. Tučňáci jsou s to vnímat jen slanou a kyselou chuť. Ostatní chutě si musí nechat zajít.
Absence genů pro bílkoviny zprostředkující vnímání sladké chuti není u tučňáků nijak překvapivá. O sladkou chuť přišli všichni ptáci poměrně dávno. Možná ji ztratili už jejich dinosauří předci. Ztráta dvou dalších chutí – hořké a umami1) – ale představuje evoluční záhadu.
„Tučňáci se živí rybami, a tak bychom předpokládali, že chuť umami potřebují. Z nějakého důvodu jim ale chybí, a to nás zaskočilo. Je to záhada,“ říká Zhang a spolu s čínskými kolegy nabízí vysvětlení na stránkách vědeckého časopisu Current Biology.2)
Na vině bylo ochlazení
Ke ztrátě genů pro vnímání hořké a umami došlo u předků dnešních tučňáků nejdříve před 60 miliony roků a nejpozději před 23 miliony roků. V tomto poměrně dlouhém období čelili předci tučňáků hned několikrát výraznému ochlazení klimatu. Podle Zhanga stála za ztrátou dvou z pěti základních chutí právě adaptace na chlad.
Při přenosu podnětů z chuťových receptorů pro sladké, hořké a umami na nervový systém sehrává důležitou roli protein Trpm5. Ten ale při nízkých teplotách nepodává dobré výkony. Tak tomu bylo i v zobáku a na jazyku tučňáků hltajících v ledové vodě studené ryby a sépie. Tučňáci mohli tento problém vyřešit změnou v dědičné informaci, která by proteinu Trpm5 dovolila přenášet potřebné signály z chuťových receptorů do nervů i v chladu. Jenže tím by si zadělali na další, ještě vážnější problém. Protein Trpm5 plní v těle další důležité funkce. Podílí se například na vylučování inzulinu. Tuto službu poskytuje za teplot běžných v ptačím těle. Protein adaptovaný na chlad by ale v teple nepracoval a dostával by tučňáka do vážných zdravotních potíží. Evolučně tedy bylo pro tučňáky