科技日報記者 趙漢斌

記者20日從中國科學(xué)院院昆明動物研究所獲悉，該所賴仞研究員團(tuán)隊在破解鳥類味覺適應(yīng)關(guān)鍵機(jī)制方面取得了重要成果，不僅揭示了動物感官精妙適應(yīng)環(huán)境的機(jī)制，也為深入理解鳥類與植物間的協(xié)同演化關(guān)系、生物對環(huán)境的適應(yīng)策略提供了重要科學(xué)線索，對深化理解生物多樣性形成機(jī)制具有深遠(yuǎn)影響。相關(guān)研究成果6月20日發(fā)表在國際期刊《科學(xué)》。

酸味通常被哺乳動物視為潛在有害物質(zhì)的警示信號，然而，許多鳥類卻能頻繁取食富含高濃度有機(jī)酸的酸性水果，其耐受機(jī)制長期懸而未解。針對這一科學(xué)難題，賴仞團(tuán)隊展開了深入研究。

研究表明，鳥類實現(xiàn)這一獨特適應(yīng)能力的核心在于其酸味覺受體OTOP1的功能演化。研究團(tuán)隊通過解析鳥類OTOP1受體的適應(yīng)性演化過程，發(fā)現(xiàn)該受體發(fā)生了關(guān)鍵的功能轉(zhuǎn)變，顯著提升了鳥類對酸的耐受能力，這使得鳥類能夠有效取食酸性水果，從而拓寬了類群的食物來源，占據(jù)更廣闊的生態(tài)位。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，鳥類中鳴禽類群的OTOP1受體發(fā)生了單個氨基酸殘基突變，這一精妙的演化策略，有效強(qiáng)化了鳴禽類群對酸的耐受能力。此外，研究團(tuán)隊還揭示了鳥類酸味耐受能力與甜味感知能力的潛在協(xié)同演化機(jī)制，這種協(xié)同作用使鳥類不僅能有效耐受果實中的高有機(jī)酸，還能敏銳感知其中的糖分即甜味，從而更高效地開發(fā)和利用水果資源。

該研究首次系統(tǒng)揭示了鳥類感知和耐受酸味的分子機(jī)制及其在演化歷程中的關(guān)鍵作用，明確了OTOP1受體的功能演化是驅(qū)動鳥類食性拓展、生態(tài)位占領(lǐng)和物種快速輻射演化的又一關(guān)鍵分子基礎(chǔ)，提出的“鳴禽酸味耐受與甜味感知協(xié)同演化”假說，為理解復(fù)雜感官系統(tǒng)如何協(xié)同演化以適應(yīng)環(huán)境提供了全新視角。