https://frosthead.com

Ewolucja słodkiego zęba

Jest powód, dla którego ukochani nie dają sobie nawzajem pudełka radicchio na Walentynki, i jest to związane z tym, że nie nazywamy kochanków gorzkimi sercami: ludzie, podobnie jak większość zwierząt, mają słabość do rzeczy, które smakują słodko.

To, jak rozwinęliśmy zamiłowanie do cukrów i jak powstały cukry, jest tematem wykładu, który biolog ewolucyjny Jason Cryan wygłosił dziś wieczorem w New York State Museum w Albany. Prezentacja wykładów i gotowania jest częścią popularnego muzeum Cooking the Tree of Life, które rozpoczęło się w lutym ubiegłego roku z okazji dwusetnej rocznicy urodzin Charlesa Darwina. Poprosiłem dr. Cryana, aby dał nam podgląd swojej prezentacji.

F&T: Jak daleko sięga wstecz w ewolucji?

JC: To zależy! Niektóre eksperymenty wykazały, że ruchome bakterie orientują się na słodsze roztwory, więc jednym wnioskiem jest to, że „słodycze” cofają się NAPRAWDĘ daleko! Jeśli ograniczymy się do mówienia o naczelnych, to badania pokazują, że my (naczelne) wyraźnie wybieramy dojrzałe owoce niż niedojrzałe; uważa się, że jest to reakcja na fakt, że rośliny ładują owoce cukrem podczas dojrzewania, po tym, jak nasiona w owocach dojrzeją wystarczająco, aby przetrwać po zjedzeniu i rozproszeniu później w układzie trawiennym (dlatego istnieje dwukierunkowa zależność ewoluowało między roślinami owocowymi a dyspergatorami nasion, z których każdy czerpał z relacji to, czego chcieli). Ponieważ wiele naturalnych cukrów, o których mówimy, pochodzi z roślin, prawdopodobnie można powiedzieć, że cukry istnieją już tak długo, jak rośliny (chociaż nie mogę dokładnie powiedzieć, jak długo to trwało!).

Ewolucyjne wyjaśnienie słodyczy było oparte na idei, że fizjologicznie kojarzymy słodki smak z wysokoenergetycznymi pokarmami, które pomogłyby naszym najwcześniejszym przodkom lepiej przetrwać w ich otoczeniu (otrzymując więcej „huk za grosze” .. ... jeśli dana osoba musi poświęcić czas i wysiłek na poszukiwanie pożywienia, lepiej jest uzyskać żywność o dużej zawartości energii niż żywność o niskiej energii). Jeśli wziąć pod uwagę naszą zdolność do smakowania, nasza zdolność postrzegania „słodkiego” jest względnie słaba, podczas gdy nasza zdolność postrzegania „gorzkiego” jest ogólnie uważana za znacznie silniejszą (w rzeczywistości średnio najsilniejszą z naszych odbioru smaku). Uważa się, że postrzeganie „gorzkiego” jest ewolucyjną strategią szybkiego identyfikowania roślin, które zawierają potencjalnie szkodliwe toksyny (wytwarzane jako wtórne związki roślinne). Zatem rozwój niskiej tolerancji na „gorzki” i wysokiej tolerancji na „słodki” mógł zachęcić naszych przodków do aktywnego poszukiwania słodkich potraw.

F&T: Czy wszystkie zwierzęta lubią słodycze?

JC: O ile mi wiadomo, wszystkie zwierzęta testowane jak słodycze Z WYJĄTKIEM dla kotów (w tym wszystko od kotów domowych po lwy i tygrysy). To się komplikuje, ale w zasadzie zdolność do wykrywania słodyczy zależy od interakcji dwóch białek w kubkach smakowych, które są kodowane przez dwa oddzielne geny w genomie zwierząt. Istnieją dowody eksperymentalne pokazujące, że koty utraciły funkcjonowanie w jednym z tych genów iw konsekwencji utraciły zdolność smakowania „słodkiego”; ewolucyjnie rzecz biorąc, utrata ta mogła wynikać z faktu, że koty opracowały dietę wyłącznie mięsożerną, a zatem mutacja uniemożliwiająca im wykrycie „słodkich” produktów roślinnych nie byłaby niekorzystna dla ich sprawności.

F&T: Czy niektóre zwierzęta lubią słodycze bardziej niż inne?

JC: Nie wiem, czy wiemy wystarczająco dużo o preferencjach u różnych gatunków; ale jasne jest, że wśród ludzi występuje zróżnicowanie w postrzeganiu słodyczy. Prawdopodobnie słyszałeś o tak zwanych supertasterach. Zasadniczo istnieje duża różnorodność u ludzi, jeśli chodzi o liczbę receptorów smaku (kubków smakowych), które mamy na naszych językach (od około 500-10 000!). Te z gęstszymi (lub liczniejszymi?) Receptorami smaku zwykle wykrywają różne smaki przy znacznie niższym progu niż te z mniejszą ilością kubków smakowych. Ta różnorodność w wykrywaniu smaków powoduje, że niektórzy uważają, że wspaniały kawałek ciasta czekoladowego jest po prostu „zbyt słodki”, podczas gdy inni uważają, że „w sam raz”!

W pozostałej części prezentacji zostanie opisana różnica między selekcją naturalną a selekcją sztuczną oraz sposób, w jaki my (ludzie) udomowiliśmy różne uprawy, wybierając w celu zmaksymalizowania niektórych cech roślin (szczególnie w tym wykładzie „słodycz”); doprowadziło to do szalonej, „ekstremalnej” ewolucji traw supersweet (tj. odmian trzciny cukrowej) i uprawianych owoców o zawartości nawet 10 razy większej niż cukier ich dzikich krewnych (często bez nasion i ze znacznym zmniejszeniem błonnika roślinnego ... jak to dla ekstremalnej ewolucji!).

Ewolucja słodkiego zęba