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猫和狗的味觉怎样

2019-01-13 22:26:12 来源:亮剑军事网

  可以说,我们身边的喵星人和汪星人,有的简直过着让人羡慕的生活:有专门的猫粮狗粮,还需要专门的“铲屎官”。也许你会说,猫和狗也太矫情了,还要有专门的猫粮狗粮,跟人吃一样的不就行了吗?那你有没有想过,同一碗饭,在猫和狗那里是betway88味道?这可不是一个无聊的问题,动物的味觉是非常重大的适应性问题,在宏观进化上有着举足轻重的地位;同时,这类变化又单纯地发生在分子层面,是理解微观进化和宏观进化的良好样本。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
具体来讲,脊椎动物从两栖类开始就进化出了“味蕾”,它们是味觉识别的基本单元,分布在舌头、上颚乃至咽喉局部,尤其人类是个中翘楚,肥大的舌头上分布着 9000 多个味蕾,在哺乳动物中首屈一指。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站

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以人为例,舌头上分布着四种基本类型的乳头,除了丝状乳头以外,周围都有味蕾分布一个完整的味蕾Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站

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味蕾非常像蒜头,由很多梭状的味觉细胞集结成团,埋在口腔上皮的浅表处,并通过味孔与口腔沟通。这些味觉细胞表面带有不同的受体,每一种都专门负责一种味觉,综合起来,每个味蕾都能分辨所有的味觉。进一步地,我们根据功能将味觉细胞分成了三种:Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
第一种由胶质细胞特化而来,它们表面含有很多钠钾离子泵,用来排除另外两种细胞在神经冲动中释放的钾离子,同时钠离子是咸味的主要成因,所以它们也与咸味有关,但具体机制尚不明了。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
第二种是接受细胞,它们的细胞膜表面镶嵌了很多G蛋白偶联受体,这些受体在细胞外侧暴露的部分能特异性地与某些物质结合,同时在细胞内侧激活一系列信号通路,最终改变细胞的状态。接受细胞在结合甜味、鲜味和苦味物质后,最终会泵出许多ATP(三磷酸腺苷),并发起一个动作电位。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
第三种细胞是前突触细胞,它们被接受细胞释放的ATP激活,并释放出5 羟色胺抑制接受细胞,同时,水合氢离子可以直接作用于前突触细胞,并形成动作电位,产生酸味。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
在这三类味觉细胞中,接受细胞是最关键的一种,因为镶嵌在细胞表面的G蛋白偶联受体相当多变,它们暴露的部分就像锁芯一样,可以因不同的构型而匹配不同的物质。除了味蕾中的接受细胞,G 蛋白偶联受体也广泛分布在真核生物的其他部位,是激素、生物胺、趋化因子、神经递质、引发嗅觉的气味分子等信号分子最常见的受体,以至于 40%的现代药物都把它们当作靶点。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站

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目前研究确定的三种味觉感受细胞Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站

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G蛋白偶联受体的专一性和多样性意味着它们更容易受基因突变影响,最终改变动物的宏观行为:除了酸和咸这两种味觉普遍出现在所有哺乳动物身上以外,甜、鲜和苦等味觉会随着G蛋白偶联受体的变化在不同的脊椎动物身上产生强烈的差异。总的来说,动物能尝到betway88味道,与它能吃到betway88物质高度吻合。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
就拿猫来说,它们的味蕾与人类的非常类似,但在基因比对中,我们发现它们的鲜味受体基因比人类少了 247 对碱基,而碱基负责编码感受甜味的G蛋白偶联受体,所以猫对甜味几乎无感——的确,猫科动物都是单纯的肉食动物,对果实不感兴趣,也缺乏消化植物的能力;而对于肉中常见的氨基酸和脂肪,猫科动物的味觉都算正常。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
但另一方面,猫只有不到500个味蕾,所以相同的食物在猫嘴里既没有甜味也更加寡淡,所以它们更倾向于用嗅觉来判断食物好吃不好吃,尤其是肉中的脂肪香味,这就是为betway88猫尝不出甜味却很喜欢吃冰激凌的原因,冰激凌在它们嘴里和一大坨肥肉味道类似。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
而狗作为人类最古老的伙伴,最大的原因就是它们也是杂食动物,能与人类吃到一处去,它们的味觉与人类没有明显差别,但只有 1500个味蕾,所以像猫一样,它们更倾向于用鼻子推断食物的味道,那里的G蛋白偶联受体更多。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
味觉除了辨认食物成分,还有奖励或惩罚进食行为的功能。某种味觉信号对人类来说非常讨厌,但对狗来说可能就是另外一回事儿:狗的狼祖先在食物短缺时能顶风闻出3千米之外的尸体,并且为腐肉中已经分解的氨基酸感到兴奋。某些在人类看来是恶臭朽烂不堪的东西,对狗来说却是别有风味的鲜美小吃。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
另外还有一些非常经典的动物味觉案例,都与G蛋白偶联受体有关,比如啮齿动物,尤其是鼠科的成员,有一些特殊的偶联受体能感受到淀粉的味道,这与它们爱吃植物的根茎和种子密切相关。相比之下,人类的祖先在树上摘取果实,因此对单糖和双糖更加敏感,对淀粉就很无知。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
更著名的是大熊猫,与其他食肉目的哺乳动物相比,它的鲜味受体基因发生了两个移位突变,失去了对谷氨酸的味觉,而谷氨酸正是肉食鲜味的主要来源,所以大熊猫身为肉食动物却不爱吃肉——而且这一基因突变大约发生在 420 万年前,而化石证据表明大熊猫从 700 万年前就开始吃竹子,这意味着大熊猫的食性转变要早于基因突变,也就是说在长达 200 多万年的时间里,大熊猫的祖先都怀着对肉食的渴望咀嚼着味道清淡的竹子。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
所以,味觉的演化虽然与动物的宏观适应性密不可分,但未必就是适应性的原因,而更可能是适应性的结果:哺乳动物的食性具有相当高的后天可塑性,它们可能因为饥饿等原因尝试不曾接触过的食物,如果这种尝试提高了它们的存活率,后续的味觉突变就会用奖励或惩罚强化这种选择,让它们逐渐适应一个新的生态位,就像啮齿动物的淀粉味觉那样;与此同时,无用的味觉会堆积有害突变,最终失效,就像猫的甜味觉和大熊猫的鲜味觉那样。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站
最后再举一个不幸的例子:和绝大多数感官一样,鲸类的味觉在哺乳动物中最迟钝,它们在 5300 万到3600 万年前之间失去了咸以外的所有味觉,甚至包括用来甄别毒性的苦味觉,这可能是由于它们习惯整吞,缺乏咀嚼辨认的机会,也可能是咽喉的触觉是它们主要的进食奖励。但随着人类活动加剧,石油泄漏和海水富营养化都能产生许多毒性强烈的环境和食物,迁徙中的鲸不能用苦味分辨其中的威胁,常常误食,死于非命。Bwe亮剑军事网-打造专业的军事历史门户网站

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