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Aug. 25 2014

科學家解祕 : 蜂鳥如何嚐到甜味

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  • 科學家解祕 : 蜂鳥如何嚐到甜味

蜂鳥會受甜甜的花蜜吸引,但牠們品嚐花蜜的方式卻令人意外。

這群有羽毛的朋友並不具備甜味的味覺受器,意思是蜂鳥應該根本嚐不到甜味才對。但一份最近發表於《科學》雜誌的新研究發現,蜂鳥已經改造了牠們的「鮮味」味覺受器,因此可以嚐到花蜜的甜味。

一隻紅喉北蜂鳥採食含羞草花蜜。攝影: George Grall, National Geographic Creative

蜂鳥的味覺之謎
蜂鳥的味覺之謎始於十年前,當時研究員首度發表了雞的完整基因序列。雞是第一種基因序列被完整排出來的禽類,而這份資料揭露了牠們的許多祕密。研究員驚訝地發現,雞並不具備甜味味覺受器。雞雖然不會覺得糖難吃,但牠們也不愛吃糖。

由於許多不同的鳥類都有這個特徵,因此科學家相信,牠們的某些祖先也缺少甜味的味覺受器。

這份研究的主要作者  Maude Baldwin 與其他鳥類學家注意到一個問題。對吃昆蟲的鳥而言,嚐不到甜味也許不是問題,但有不少鳥類(例如蜂鳥)只吃花蜜,而花蜜又幾乎全是糖。如果沒有甜味的味覺受器,牠們要怎麼找食物?

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Baldwin 和同事利用新的基因排序技術,研究十種鳥的基因組,包括蜂鳥在內。確實,這些鳥全都沒有標準的甜味味覺受器,但也全都擁有跟它很接近的鮮味味覺受器。研究員更加仔細地研究其中一種鮮味味覺受器的基因,結果發現蜂鳥的發生了一些突變。他們的研究顯示,蜂鳥的鮮味受器基因有超過 19 種胺基酸已經改變。

Baldwin 推測,這些突變可能讓鮮味受器得以嚐出花蜜中的糖。她先以雞、安娜蜂鳥(Anna’s hummingbird)和煙囪刺尾雨燕(chimney swift)三個不同的物種做實驗,測量牠們的鮮味受器蛋白質對胺基酸和糖的反應。其中雞和煙囪刺尾雨燕的鮮味受器對糖沒反應,但蜂鳥的鮮味受器卻有反應。它也對幾種不同的人工甜味劑有反應。同時,三者的鮮味受器都持續對胺基酸有反應。

行為試驗也證實了細胞的作用。紅喉北蜂鳥(ruby-throated hummingbird)和安娜蜂鳥喝糖水都比喝純水的時間多出許多。研究員再以其他幾種蜂鳥進行測試,結果都一樣。

目前 Baldwin 還想確定:是不是所有蜂鳥的鮮味受器都已經過功能改造?其他吃花蜜的鳥(例如吸蜜鳥)是不是也有類似的適應性?她也想知道蜂鳥是否能夠分辨鮮味跟甜味。由於只有一種受器,醬油有可能嚐起來跟汽水一樣,她說。

撰文:Carrie Arnold

編譯:魏靖儀

 

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