这样一种萌生物,是如何具备了抗辣属性呢?
来自中国科学院昆明动物研究所的研究者们对这个问题进行了仔细研究。
抗辣属性养成记
首先,研究者通过对树鼩基因的分析发现,树鼩负责产生辣椒素受体的基因发生了突变。正是这种突变,导致了树鼩对辣椒素的敏感度大大降低。整个物种都对辣味“感觉迟钝”,正是它们能够放肆吃辣的关键。
如果说个体层面上的基因突变只是随机事件,那么物种层面上的基因突变绝非是一朝一夕的过程。有意思的是,树鼩土生土长的南亚地区,原本是没有红辣椒的。直到大约300年前,红辣椒才被引入南亚,得以与树鼩生长在同一片土地。研究者们认为,这区区300年的邻居经历,不足以使树鼩的辣椒素受体基因,在物种层面上发生突变。
既然不是红辣椒,那么是谁,培养了树鼩的吃辣神功?
研究者们经过一番排查,将目光投向了广泛分布于东南亚地区的一种胡椒属植物——苎叶蒟(Piper boehmeriaefolium (Miq。) C。 DC。)。这种植物含有一种叫做Cap2的辣椒素类似物,会使植株带有辛辣味。那么,是不是它让树鼩变得爱吃辣呢?
左:苎叶蒟;右:树鼩和苎叶蒟在东南亚地区的分布情况。图片来源:参考文献[1]
于是,研究者们准备了苎叶蒟、红辣椒、大蒜、生姜这几样“辣味小吃”,分别提供给野生小鼠和野生树鼩作为食物,并观测它们在48小时内对这几种辛辣食物的摄入量。结果发现,小鼠对这几种食物的喜好差距不明显;而树鼩,对苎叶蒟情有独钟。
野生小鼠和树鼩对各类辛辣食物的喜好。图片来源:参考文献[1]
因此,研究者们推测,正是苎叶蒟,在漫长的岁月里改变了树鼩的辣椒素受体基因。为了进一步证实树鼩对这种植物的耐受能力,研究者人工合成了Cap2,分别添加到小鼠和树鼩的食物中。果然随着Cap2浓度的增加,小鼠的进食量越来越少,而树鼩反而吃得开心。
研究进行到这儿,这套吃辣神功的发展历程已然浮现水面:
在苎叶蒟广泛分布的东南亚,树鼩为了拓宽食谱,逐渐接受了苎叶蒟中含有的辣椒素类似物Cap2。久而久之,树鼩物种水平上的辣椒素受体基因被改变,对Cap2的敏感程度大大降低,表现出了能吃辣的奇特本领。
辣椒素忍耐力的对决
研究者们想,既然树鼩能够耐受Cap2,那么面对辣椒素这个“正主”,它们的表现又如何呢?
研究者们让树鼩和小鼠展开了一场吃辣比赛:给树鼩和小鼠的人工饲料里分别添加了各个浓度的辣椒素,看看它们各自的表现。比赛成绩如下图:
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