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美食家和蟑螂的后天品味

基因如何影响动物的味觉。

苦味的作用就像警报一样:“当心!”它那可怜的味道能让人倒胃口,但也能救人,就像蟑螂种群一样

B它的功能就像警报,“小心!”它的可怜的1味道可以让人反胃,但也可以拯救人,就像1987年以来,蟑螂种群的生存让灭虫者困惑不已。就在那时,新泽西州一家昆虫诱饵公司的昆虫学家朱尔斯·西尔弗曼(Jules Silverman)开始收到成箱的活蟑螂,这些蟑螂没有被该公司含有葡萄糖的诱饵杀死。

西尔弗曼发现幸存的蟑螂拒绝接触葡萄糖。另一方面,他在实验室里饲养的蟑螂群很乐意吃这种单糖,就像野外的大多数蟑螂一样。然而,直到20年后,当他在北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)时,他才发现这是为什么。一种突变显然改变了一些“味觉基因”,使这些昆虫尝起来葡萄糖是苦的。正如西尔弗曼的研究合作者、北卡罗来纳州昆虫学家科比·沙尔(Coby Schal)所说,“如果你有这种突变,葡萄糖的味道会像咖啡,非常浓的咖啡。”你会把它吐出来。”

改变了味道受体基因的蟑螂避开了灭虫者使用的诱饵,存活了下来,而没有改变口味的蟑螂则落入了甜蜜的毒饵。在大约5年,即25代蟑螂的时间里,该地区蟑螂的口味发生了变化。

几乎所有的动物都有多个负责感知不同程度苦味的受体基因。

味觉对动物来说可能是生死攸关的事。味觉可以追溯到单细胞生物中的蛋白质,它必须决定哪些化学物质可以安全地穿过细胞膜,哪些必须被阻断。动物体内的其他蛋白质也有类似的功能。它们存在于蟑螂的味觉毛(或感受器)中,以及人类舌头上的味蕾中。当甜味或咸味物质与这些结构的蛋白质受体结合时,相应的受体就会向大脑发送信息。蟑螂的研究表明,编码每个受体的“味觉基因”在饮食压力下会发生变化:蟑螂曾经认为是甜的化学物质现在尝起来是苦的。

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大多数动物对苦味的反应很明显——通过呕吐、扮鬼脸、呕吐或完全避免进食。据推测,这种几乎普遍存在的厌恶情绪在数百万年的进化过程中,因为昆虫和其他缺乏感知植物中苦味和有毒化合物能力的动物死亡了。与此同时,那些拥有编码苦味受体基因的老鼠存活了下来,并将这些基因传给了下一代。今天,几乎所有的动物都有多个基因负责感知不同程度苦味的受体。例如,人类大约有30个。

味觉基因可以在一个族群中迅速进化,否则这些族群就会死于,比如说,含糖诱饵。然而,大自然很少会如此迅速地淘汰一整群动物。宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的遗传学家莎拉·蒂什科夫(Sarah Tishkoff)决定研究人类的苦味基因在进化过程中发生了多少变化。她的团队发现的证据表明,与苦味相关的基因可能出现在大约100万年前——远早于现代人类存在——并代代相传。然而,人类已经靠不同种类的植物生存了几十万年,蒂什科夫想知道,人类检测某些苦味的能力是否会随着他们的饮食而变化。

为了验证这一想法,蒂什科夫在57个长期以各种狩猎采集和农业饮食为生的非洲人口中比较了编码一种受体的基因,这种受体能感知西兰花中发现的一种苦味物质(称为苯硫代氨基甲酸酯,简称PTC)。与她的预期相反,她发现两组之间ptc感应基因的基因序列仍然相似。这种稳定性表明,基因处于压力之下,不能改变,因为它有一些重要的作用。检测PTC的苦味显然不是该基因的唯一功能。

蒂什科夫和她的团队现在怀疑该基因除了味觉外还有其他生物学用途。“我们认为这些味觉基因有重要的生理作用,”她说。事实上,苦味感受器存在于鼻子、肠道和呼吸道的细胞中。在这些地方,感受器能感知到苦味化合物,但会向身体发出与味道无关的线索。蒂什科夫推测,信号可能会将苦味化合物与积极的内部过程联系起来,比如对感染的免疫攻击,或消极的内部过程。换句话说,控制苦味的基因可能远远超出了我们的舌尖。它们编码的蛋白质可能执行与消化完全无关的功能。

我们成年人带着苦涩的调情已经暗示了偏好可能比品味更重要。吃货们不会像蟑螂一样从苦涩的诱饵前爬开,而是会冲向它。调酒师精心制作苦鸡尾酒。美食餐厅提供菊苣、瑞士甜菜和芝麻菜沙拉,啤酒爱好者喜欢双层印度淡啤酒。尼日利亚人用干苦叶调味,而中国的食谱则用苦瓜调味。世界各地的人们在经历了吃苦味食物和饮料的感觉之后,就会喜欢上它们。一种曾经用作警告的味道,现在可能预示着别的东西。


彼得·安德烈·史密斯(Peter Andrey Smith)是布鲁克林的自由撰稿人。

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