Rekiny podobne do ludzi, odczuwają gorzki smak

Rekiny, podobnie jak ludzie, odczuwają gorzki smak – dowodzą badania genetyczne, których wyniki ukazały się na łamach tygodnika naukowego „PNAS”.

Badania odkryły rozwinięte receptory smaku morskich drapieżników

.Najnowsze badania genetyczne dowodzą, że już wczesne rekiny miały receptory gorzkiego smaku. Podobne receptory posiadają m.in. ludzie, mimo że ostatni wspólny przodek rekinów i ludzi żył 500 mln lat temu – piszą naukowcy niemieccy z uniwersytetów w Kolonii i Freising.

Naukowcy odkryli receptory gorzkiego smaku u 12 gatunków ryb chrzęstnoszkieletowych (rekiny i płaszczki). Receptor należy do tzw. typu 2, który występuje m.in. u ludzi, umożliwiając rozpoznawanie gorzkiego i potencjalnie trującego pożywienia. Dotąd wydawało się, że ten receptor posiadają wyłącznie kręgowce kostnoszkieletowe.

„Dzięki najnowszym badaniom można spojrzeć 500 mln lat wstecz na molekularne i funkcjonalne początki całej rodziny receptorów gorzkiego smaku” – dr Sigrun Korsching z Uniwersytwtu w Kolonii.

Jak rekiny odczuwają smak?

.Genomy rekinów są stosunkowo duże, dlatego do niedawna ich analiza napotykała trudności. Ich sekwencjonowanie jest bardziej skomplikowane i trwa dłużej niż w przypadku wielu innych zwierząt. Obecnie jednak techniki sekwencjonowania są bardziej zaawansowane, przez co dostarczają coraz większej ilości informacji na temat genów ryb chrzęstnoszkieletowych.

Analiza 94 gorzkich substancji rozpoznawanych przez człowieka dowiodła, że 11 z nich rozpoznają receptory rekinów. Co ciekawe, niektóre z nich aktywują również receptory gorzkiego smaku u „żywej skamieniałości” latimerii.

Ewolucja jest zjawiskiem, z którym stykamy się na każdym kroku, chociaż nie zawsze to dostrzegamy

.Stopniowe wykształcanie się receptorów gorzkiego smaku u rekinów, które strukturalnie nie różnią się tak bardzo od ludzkich jest tylko jednym z niezliczonych przykładów ewolucji, która od milionów lat w ten czy inny sposób łączy wszystkie żyjące organizmy. Sylwia BORSKA absolwentka Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Wrocławskiego, od kilkunastu lat związana z Uniwersytetem Medycznym we Wrocławiu, piszę na łamach Wszystko co Najważniejsze o tym, że są podstawy by uznać nasze czasy, za moment rewolucji w rozumieniu i ewentualnym tworzeniu procesów ewolucyjnych.

Najpierw zadaje ona jednak pytanie, czym w zasadzie jest ewolucja? Według Karola Darwina i jego zwolenników, proces ten opiera się na występowaniu zmienności oraz działaniu doboru naturalnego, który preferuje w kolejnych populacjach osobniki lepiej przystosowane do określonych warunków. Oznacza wzmacnianie takich cech dziedzicznych, które zwiększają szansę przeżycia i wydania zdrowego potomstwa. Czynnikiem selekcjonującym może być także dostęp do pokarmu czy występowanie naturalnych wrogów.

„Rozglądając się uważnie wokół siebie możemy zaobserwować bioróżnorodność otaczającej przyrody, zarówno gatunków jak i całych ekosystemów” – zaznacza doktor medycyny Sylwia BORSKA.

Autorka przypomina, że dowodów na istnienie ewolucji jest bardzo wiele. Dostarczają ich dziedziny nauki takie jak paleontologia, filogenetyka, ewolucyjna biologia rozwoju czy genetyka. Większość ludzi kojarzy ewolucję z procesem bardzo powolnym, co jednocześnie powoduje błędne przeświadczenie, że hipotez ewolucyjnych nie da się zbadać eksperymentalnie.

„Można podać liczne przykłady ewolucji dokonującej się niejako na naszych oczach. Rozglądając się uważnie wokół siebie, możemy zaobserwować bioróżnorodność otaczającej przyrody, zarówno gatunków jak i całych ekosystemów. Bez trudu możemy odnaleźć gatunki mające organy szczątkowe jak np. zredukowane skrzydła u ptaków zwanych nielotami. Niektóre z tych adaptacji są bardzo młode. Przykładem są papugi kakapo. Ptak ten od czasu do czasu nadal uparcie próbuje wznosić się w powietrze lecz za każdym razem spada jak kamień w dół” – pisze badaczka.

Innych dowodów dostarcza tzw. dobór sztuczny, gdzie selekcjonerem jest człowiek. Darwin wiele czasu poświęcił bowiem temu zjawisku, które jest przykładem niezamierzonego eksperymentu ewolucyjnego. Nie każdy wie przecież, że wspólnym przodkiem tak odmiennych roślin jadalnych jak kalafior, brukselka, rzepak, kalarepa, brokuły, gorczyca, jarmuż, biała kapusta – jest jedna roślina – dzika kapusta, Brassica oleracea. Wystarczyło kilka stuleci stosowania prostych technik hodowli i mamy tak bogate menu.

„Ważnym zagadnieniem, budzącym ogromne zainteresowanie w ostatnich latach, jest tzw. ewolucja nowotworów, która przebiega podobnie jak powstawanie nowych gatunków. Rozwój „ewolucyjny” nowotworu oparty jest o dwa główne mechanizmy: zmienność genetyczną pojedynczych komórek jako losowych mutacji oraz naturalną selekcję środowiska działająca na nowo powstające fenotypy. Istotne okazują się również czynniki pozagenetyczne np. modyfikacje epigenetyczne. Tak jak w przypadku osobników w populacji, selekcja eliminuje te komórki nowotworowe w tzw. klonie, które nabywają szkodliwych mutacji a promuje te, w których nabyte zmiany są korzystne: ułatwiają proliferację oraz efektywniejsze przeżycie. Ewolucja jest przyczyną powstawania wielu różnych subklonów komórek nowotworowych, posiadających indywidualną zdolność do powodowania nawrotów choroby i metastazy, np. progresja nowotworu po chemioterapii jest zwykle związana z mutacjami odpowiedzialnymi za nabywanie oporności wielolekowej”- dodaje doktor medycyny.

Autorka przypomina, że warunkach in vitro przeprowadza się doświadczenia m.in. na komórkach ludzkich nowotworów, które można np. w ciągu roku uodpornić na cytostatyki (hodowla we wzrastającym stężeniu leku) podobnie jak bakterie na antybiotyki czy temperaturę otoczenia. W ten sposób wyprowadzone i ustabilizowane wysoce oporne tzw. referencyjne linie komórkowe stanowią bardzo cenny model do badań nad przełamywaniem oporności na chemioterapię.

„Powoli uczymy się więc kierować ewolucją! I to może się okazać prawdziwą rewolucją w biologii i medycynie” – dodaje Sylwia BORSKA, zastanawiając się nad moralnymi i naukowymi wyzwaniami, przed którymi być może niedługo staną naukowcy zajmujący się ewolucja.

PAP/WszystkocoNajwazniejsze/MB