甜味可以说是人类最喜欢的一种味道了。这世界可以有人不喜欢辣味,可以有人不喜欢酸味,但几乎没有听说有人不喜欢甜味。因为人类是一种可以感受到甜味的物种,因此很多人可能会理所当然地认为世界上所有的动物都能感受到甜味,至少与人类在物种上接近的哺乳动物都可以,但事实上并非所有动物都能感受到甜味,甚至也不是所有的哺乳动物都可以感受到甜味。
蒙尼奥研究中心和苏黎士大学的研究者曾在《美国科学院院刊》上发表的文章研究显示,12种亲缘哺乳动物中的7种已经丧失了对甜味的知觉,而这7种动物都是肉食性动物,其中就包含海狮、海狗、太平洋斑海豹、亚洲獭、斑点鬣狗、隐肛狸以及所有的猫科动物。
现代分子生物学认为,甜味的产生需要甜味分子激活舌上皮味蕾上的甜味受体(T1R2/T1R3受体),进而激活G蛋白及膦脂酶Cβ2,Cβ2水解得到的三磷酸肌醇诱发细胞内 Ca2+ 释放,随后细胞膜去极化并释放神经递质,从而产生甜味。
经过生物学家长期的不懈努力,组成甜味受体的T1R2和T1R3的编码已经被找到,是分别被命名为“ Tas1r2”和“ Tas1r3”的2个基因片段。也就是说,生物体只有同时具有“Tas1r2”和“ Tas1r3”2个基因并且能够全部表达出来,才能合成甜味受体,让生物感受到甜味。
研究人员在研究时发现,这些失去感知甜味味觉的动物物种负责编码甜味感受器的基因拷贝普遍遭到损坏,但是它们的具体的变异位置又各不相同。海狗和海狮的“Tas1r2”基因上有很多相同的变异,而斑海豹虽然也丧失了品尝甜味的能力,但它的基因变异是不同的。
研究涉及的陆地哺乳动物的“Tas1r2”基因变异则各不相同。以猫科动物为例,科学家们通过对猫舌头中的蛋白质检测发现,猫只含有“ Tas1r3”基因编码的T1R3蛋白,而“ Tas1r2”基因编码的T1R2蛋白不存在。据推测“ Tas1r2”基因没有被转录,或者在转录后通过无意义的mRNA降解机制迅速降解,并且T1R2蛋白通常无法形成。各物种的突变不相同,意味着肉食性动物丧失感知糖分的能力是相互独立的过程,这也是趋同进化的例子之一。
为了研究动物味觉受体基因的序列演化与动物的取食生态学之间的关系,科学家们还曾对34种蝙蝠代表物种进行研究。科学家们将34种蝙蝠分为吸血蝙蝠、食虫蝙蝠与食果蝙蝠三大类,最后发现三类蝙蝠中只有吸血蝙蝠的甜味受体基因是“假基因”,而食虫蝙蝠与食果蝙蝠的甜味受体基因都是完整的。对于吸血蝙蝠丢失甜味受体基因与食果蝙蝠保留甜味受体基因的现象,科学家们早已有所预料,但至于主食几乎不含糖的虫子的食虫蝙蝠竟然没有丢失甜味受体基因,却是科学家们始料未及的。为了解释食虫蝙蝠为什么没有丢失甜味受体基因,科学家们继续研究,最后发现食虫蝙蝠虽然没有丢失甜味受体基因,但它的甜味受体基因却并不表达,也就是说食虫蝙蝠最终还是失去了分辨甜味味觉的能力。
对于肉食性动物为什么会丢失甜味受体相关基因,生物学家普遍认为植物是饮食中糖分的主要来源,因此主要进食肉或鱼的动物,没有糖分感受器也能生存是讲的通的。