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  • 發布時間:2018-08-03 13:36 原文鏈接: “熱辣一號”樹鼩

      一直以來,科學家認為,人類是哺乳動物中唯一能主動進食辣椒的物種。但最近,這一觀點卻被中科院昆明動物研究所研究員賴仞的團隊推翻了。他們在一次偶然中發現,樹鼩可以主動進食辣椒。

      酸、甜、苦、辣、咸俗稱“五味”。然而,對于哺乳動物而言,“辣”并非是味覺,而是一種痛覺。主流的觀點認為,只有人類可以通過后天學習和訓練,從“辣”這種痛覺感受中獲得愉悅,從而部分人群會偏愛辣椒。

      事實上,在過去的科學研究中,科學家也從未觀察到其他哺乳動物具有主動進食辣椒的能力,因為對于其他哺乳動物而言,“辣”則是一種強烈的疼痛信號,它們會遠離那些帶有“危險信號”的植物。

      而且,植物產生辛辣化合物的目的也正是避免哺乳動物的采食,它們更傾向于被鳥類采食,這樣可以把種子散播到更遠的地方,有益于物種的擴散。

      樹鼩是靈長類近親

      樹鼩雖然形似松鼠,卻是一種高等哺乳動物。賴仞的團隊發現了樹鼩可以主動進食辣椒后,就利用了全基因組掃描、全細胞膜片鉗技術、定點突變、分子結構模擬和動物行為等手段進行研究。

      在全基因組序列分析研究中,樹鼩與靈長類系統發育關系最近,“這說明樹鼩是靈長類而非嚙齒類的近親”。論文通訊作者之一、中國科學院昆明動物研究所副研究員楊仕隆在接受《中國科學報》記者采訪時解釋道。

      樹鼩不僅進化地位與靈長類更接近,而且在行為學上也十分有趣。例如樹鼩喜好從自然界中尋找含有酒精的天然飲料,比如過度成熟發酵的果實;而且,樹鼩還會將自己的糞便作為氮源提供給豬籠草,使其為樹鼩提供更加豐富的花蜜。“這些證據都表明樹鼩與植物之間具有令人驚嘆的交流能力。”

      蘆子藤的神秘角色

      借助現代的研究手段,樹鼩吃辣的秘密無所遁形。“我們證明了樹鼩的辣椒素受體TRPV1在其氨基酸579位點發生了氨基酸突變,從而導致辣椒素不能激活樹鼩的TRPV1,以至于樹鼩感受不到辣。”楊仕隆說。

      不過,這一點僅僅揭示了樹鼩能夠耐受辛辣食物的分子機制,而樹鼩TRPV1的579位點為何會發生突變還不得而知。于是,研究人員又調查了5個野生樹鼩種群的TRPV1基因序列,發現579位點的突變在整個樹鼩物種內固定,提示這個突變發生在物種形成早期,而非近期發生在某個樹鼩群體中。

      然而,辣椒引入東南亞地區僅有300年的歷史,而579位點突變不可能在短短300年內就在所有群體中固定,“這表明辣椒可能不是導致這一突變發生的原因”。楊仕隆繼續解釋道,“我們因此注意到了一種與樹鼩地理分布相一致的胡椒屬植物蘆子藤”。

      蘆子藤中富含一種辣椒素類似物——Cap2,使這一植物具有“辣”的特性。而在自然界中,蘆子藤與樹鼩分布在同一地區,且是樹鼩的食物來源。樹鼩TRPV1的突變使辣椒素的結合能力降低至1/10,而使Cap2的結合能力降低至1/1000。

      事實上,野生樹鼩在有多種辛辣植物的選擇時,更加傾向采食蘆子藤而非辣椒。所以,研究人員得出結論,蘆子藤中含有的Cap2是造成樹鼩TRPV1的579位點突變的環境因素。

      具備更廣泛的適應能力

      樹鼩主要生長于熱帶、亞熱帶灌木叢中,樹棲生活,晝間活動,以昆蟲、小型動物和植物為食。對辣椒素及辣椒素類似物的低敏感性使得樹鼩能夠廣泛攝食辛辣性食物。

      而這一特點,讓樹鼩在地形、氣候等環境因素發生變化時,通過拓展更為廣泛的食譜來獲得更強的生存適應能力。

      “這是一種十分有趣的進化現象。”楊仕隆說。而“辣”對于人類來說,之所以可以從中享受“辣”的痛感,并非因為人類對辣椒素產生了耐受,反之是因為人類能夠將這種痛覺在大腦的高級神經環路中進行轉化和學習,將這一痛覺感受進行認知轉換,最終變為愉悅的體驗。雖然樹鼩也能夠與“辣”共舞,但背后的原因卻有根本不同。


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