Переход к вегетарианству заставил панд почувствовать горечь

Исследование готовится к публикации в журнале Integrative Zoology, кратко о нем сообщает Science.

Большая и малая (она же красная) панды принадлежат к отряду хищников. Тем не менее, в результате конвергентной эволюции оба этих вида несколько миллионов лет назад перешли от хищничества к питанию практически исключительно бамбуком, который в изобилии произрастает в местах обитания панд — Тибетском нагорье.

Гены, кодирующие вкусовые рецепторы, находятся под сильным давлением отбора, так как вкус помогает распознать наиболее питательную или наоборот, опасную пищу. Более того, при отсутствии давления отбора эти гены быстро ломаются — к примеру, представители семейства кошачьих утратили способность распознавать сладкий вкус, а китообразные вообще не чувствуют почти никаких вкусов. Панды, в свою очередь, потеряли способность чувствовать вкус умами («мясной вкус»).

Исследователи предположили, что переход к питанию бамбуком должен был сопровождаться усилением способности панд чувствовать горький вкус. Рецепторы горького, которые кодируются белками семейства TAS2R, слабо представлены в генома у хищников, но отличаются большим разнообразием у травоядных. Это связано с тем, что в растениях содержится большое количество токсинов, которые обычно обладают горьким вкусом.

Красная панда

Авторы работы сравнили разнообразие рецепторов семейства TAS2R в геномах большой и красной панд с геномами представителей семи видов хищных животных, в том числе гепарда, волка, тигра и белого медведя. Всего исследователи проанализировали 195 генов семейства, которые включали 74 псевдогена, то есть «сломанных» гена. Впервые идентифицированы были 26 генов TAS2R, из них 16 принадлежали красной панде. У хищников оказалось по 10-16 генов рецепторов горького вкуса, что меньше, чем не только у травоядных, но и у всеядных животных, включая человека.

Самый большой репертуар рецепторов принадлежал обоим видам панд, и авторы расценили это как свидетельство приспособленности к растительной диете. 12 генов накапливали мутации быстрее других, то есть несли явные признаки отбора. Исследователи предположили, что некоторые мутации способствуют усилению чувствительности отдельного рецептора, и собираются в ближайшее время проверить это на практике, а именно клонировать гены и проверить их свойства на клеточных линиях.