研究发现鸟类酸味感知演化奥秘

  本报昆明6月22日电（记者徐鑫雨）酸味通常被哺乳动物视为警示信号，但许多鸟类却能频繁取食富含高浓度有机酸的酸性水果。鸟类吃酸的耐受机制是什么？近日，中国科学院昆明动物研究所赖仞课题组取得研究进展，揭示鸟类酸味感知演化奥秘，破解其味觉适应关键机制，研究成果发表于国际学术期刊《科学》。

  该课题组长期致力于生物生存策略及环境适应机制研究，近年来在生物环境感知和响应机制方面取得一系列进展。近期多项研究证明OTOP1是哺乳动物酸味觉受体，课题组前期工作识别了一系列生物毒素分子可作为OTOP1的抑制剂或激动剂，为深入研究OTOP1功能机制打下了重要基础。

  此次研究发现OTOP1是鸟类感知酸味的受体。鸟类酸味受体OTOP1在低pH环境下会被酸抑制，减少酸味信号的传递，从而降低酸味带来的不适感。将鸣禽（金丝雀）的OTOP1基因敲入小鼠体内显著降低了小鼠对酸味的神经信号，通过药理学干预酸味受体OTOP1，显著削弱了鸟类（鸽和金丝雀）对酸的耐受能力，证实了该受体在鸟类酸味感知及酸耐受中的核心作用。

  进一步分析表明，OTOP1的酸抑制特性与四个关键氨基酸位点（H239、L306、H314、G378）密切相关。而鸣禽（如金丝雀）因携带额外的G378突变，酸耐受能力甚至高于其他鸟类。通过对鸟类祖先受体重建，研究还发现鸣禽的酸耐受进化与甜味感知能力的获得几乎同步发生，这可能推动其食性多样化——既能摄取高酸水果，又能利用糖分资源，从而在进化中占据优势。

  该研究表明鸟类酸味受体的功能演化在鸟类以及鸣禽这两个多样性群体的辐射中发挥了关键作用，提出了鸣禽酸味耐受与甜味感知协同演化假说，深化了对鸟类辐射演化的理解，为感觉受体的功能演化以适应鸟类生存提供新的见解。