在有研究食物進(jìn)化的科學(xué)家參加的一次午餐中,,一個(gè)遺傳學(xué)者隨便分發(fā)著一些填滿(mǎn)了紙條的小瓶,,就如同他是在傳遞著一瓶牙簽。在舔過(guò)這些紙條后,,有的人什么感覺(jué)也沒(méi)有,而有的人卻感受到了不同程度的苦味,。這是因?yàn)檫z傳差異使得人具有感知苦味化學(xué)物質(zhì)——苯基硫脲——的不同能力,,由此人們對(duì)于芽甘藍(lán)、甘藍(lán)和椰菜中的苦味也能夠產(chǎn)生類(lèi)似的響應(yīng)。而一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),,如果我們的近親尼安德特人也和你我共進(jìn)午餐,,那么他們對(duì)于苦味食物也會(huì)產(chǎn)生不同的感受,這說(shuō)明苦味感知能力的差別可以回溯到至少距今50萬(wàn)年前,。
如今在全世界,,大約有75%的人能夠辨別出苦味。這些人繼承了TAS2R38基因——能夠控制位于舌頭表面的蛋白質(zhì)受體如何發(fā)覺(jué)苦味——的“主要嘗味者”突變的一個(gè)或兩個(gè)拷貝,。但是大約有25%的人不會(huì)受到苦味的影響,。這就使得研究人員尋思,這種特征到底是何時(shí)以及為什么在人類(lèi)中進(jìn)化,。
在這項(xiàng)新的研究中,,一個(gè)西班牙研究團(tuán)隊(duì)對(duì)曾生活在西班牙北部El Sidron洞穴中的一名尼安德特人的脫氧核糖核酸(DNA)進(jìn)行了分析。研究人員對(duì)編碼TAS2R38基因的氨基酸進(jìn)行了測(cè)序,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)55%的DNA與該基因的“嘗味者”版本有關(guān),且44%的DNA涉及到非“嘗味者”版本,。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的巴塞羅那市生物學(xué)進(jìn)化研究所的進(jìn)化生物學(xué)家Carles Lalueza-Fox指出,,“這個(gè)尼安德特人是一個(gè)‘嘗味者’”,盡管與那些攜帶了該基因的兩個(gè)拷貝的人相比,,他多少還有一些遜色,。研究人員在最近的《生物學(xué)快報(bào)》網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一研究成果。
這一基因的兩個(gè)版本同時(shí)存在的事實(shí)表明,,像人類(lèi)一樣,,在尼安德特人中,有的能夠嘗出苦味,,而有的則不能,。而兩個(gè)人種中都有相同遺傳變異的發(fā)現(xiàn)則說(shuō)明,他們都擁有一個(gè)共同的祖先——生活在尼安德特人與現(xiàn)代人分化前的距今50萬(wàn)年之前,。實(shí)際上,,黑猩猩對(duì)于苦味的感知也存在差別,只不過(guò)它們是利用不同的基因來(lái)調(diào)控這一敏感性,。并未參與此項(xiàng)研究的美國(guó)滕比市亞利桑那州立大學(xué)的人類(lèi)學(xué)遺傳學(xué)家Anne Stone表示,,一些苦味植物中的毒素能夠大量損傷甲狀腺,因此“最佳的假設(shè)是,,這些苦味化學(xué)物質(zhì)對(duì)我們是有害的,,進(jìn)而能夠感知它們對(duì)人類(lèi)是有利的”。他說(shuō):“那么人類(lèi)和黑猩猩對(duì)苦味的感知能力的進(jìn)化為什么會(huì)分道揚(yáng)鑣呢,?”
Stone說(shuō),,一種可能的解釋是一些苦味食物或許具有某種醫(yī)療效果。無(wú)論如何,研究人員推測(cè),,苦味感知能力的進(jìn)化是“平衡選擇”——一種基因的多種版本在一個(gè)種群中持續(xù)存在的過(guò)程,,這或許是因?yàn)椴煌陌姹驹诓煌沫h(huán)境中具有價(jià)值——的一個(gè)生動(dòng)的例子。Lalueza-Fox強(qiáng)調(diào)指出,,這項(xiàng)研究成果表明,,尼安德特人——以為了在寒冷的環(huán)境中生活而酷愛(ài)吃肉而聞名——顯然“也會(huì)在他們的食譜中添加一些蔬菜”。(生物谷Bioon.com)
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Biology Letters August 12, 2009, doi: 10.1098/rsbl.2009.0532
Bitter taste perception in Neanderthals through the analysis of the TAS2R38 gene
Carles Lalueza-Fox1,*, Elena Gigli1, Marco de la Rasilla2, Javier Fortea2 and Antonio Rosas3
1Institut de Biologia Evolutiva, CSIC-UPF, Dr. Aiguader 88, 08003 Barcelona, Spain
2área de Prehistoria, Departamento de Historia, Universidad de Oviedo, Teniente Alfonso Martínez s/n, 33011 Oviedo, Spain
3Departamento de Paleobiología, Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, José Gutierrez Abascal 2, 28006 Madrid, Spain
The bitter taste perception (associated with the ability or inability to taste phenylthiocarbamide) is mediated by the TAS2R38 gene. Most of the variation in this gene is explained by three common amino-acid polymorphisms at positions 49 (encoding proline or alanine), 262 (alanine or valine) and 296 (valine or isoleucine) that determine two common isoforms: proline–alanine–valine (PAV) and alanine–valine–isoleucine (AVI). PAV is the major taster haplotype (heterozygote and homozygote) and AVI is the major non-taster haplotype (homozygote). Amino acid 49 has the major effect on the distinction between tasters and non-tasters of all three variants. The sense of bitter taste protects us from ingesting toxic substances, present in some vegetables, that can affect the thyroid when ingested in large quantities. Balancing selection has been used to explain the current high non-taster frequency, by maintaining divergent TAS2R38 alleles in humans. We have amplified and sequenced the TAS2R38 amino acid 49 in the virtually uncontaminated Neanderthal sample of El Sidrón 1253 and have determined that it was heterozygous. Thus, this Neanderthal was a taster individual, although probably slightly less than a PAV homozygote. This indicates that variation in bitter taste perception pre-dates the divergence of the lineages leading to Neanderthals and modern humans.