
作为一种生活在北方气候且不穿衣服的灵长类动物,生存十分艰难。资源稀缺,你必须抓住一切优势来维持生存和活动。这或许就是为什么有一群猴子进化出了受损的味觉基因。它们较差的味觉意味着它们能更好地利用周围的食物——尤其是人类邻居种植的农作物。日本猕猴,或称 Macaca fuscata,也被称为雪猴。它们生活在比任何其他非人类灵长类动物更靠北的地方。为了保暖,它们会挤在一起或泡温泉。有时它们的家园森林会被海啸冲毁。总的来说,它们还算过得去。但日本研究人员最近发现了一种基因突变,这可能给其中一些猕猴带来优势。这种突变位于一组名为 TAS2Rs 的基因中的一个基因中。在哺乳动物如你、猕猴或老鼠体内,这些基因编码接收苦味的受体。根据我们对苦味的感知,我们可能会选择吃某些食物而拒绝其他食物——因为味道苦的东西也可能是有毒的。这些苦味感知基因中的一个能识别称为硫代葡萄糖苷(存在于西兰花和辣根等十字花科植物中)和柠檬苦素(存在于柑橘中)的化学物质。一些日本猕猴的基因就发生了这种突变。除了羽衣甘蓝沙拉中的天然苦味化学物质外,相同的基因还能让动物尝到一种名为 PTC 的合成化学物质。人类也有这种基因的不同版本,这使得我们对 PTC 的敏感度或高或低。还记得在生物课上做实验时,你把一小条纸放进嘴里,然后如果尝到任何东西就举手吗?那就是 PTC。研究人员发现,猕猴的基因突变也使它们对这些苦味不那么敏感。但他们无法在日本猕猴的近亲恒河猴身上找到这种突变。这种突变在日本猕猴中也没有均匀分布。这种突变只出现在日本一个地区——纪伊半岛的 Macaca fuscata 猴子身上。在一项新研究中,京都大学研究员 Nami Suzuki-Hashido 及其同事对日本猕猴进行了广泛调查,以了解更多关于这种突变的信息。在来自 17 个不同当地种群的数百只猕猴中,苦味突变只出现在纪伊猕猴身上。大约 29% 的纪伊猕猴有这种突变。研究人员发现,在细胞水平上,这种突变产生的受体根本不起作用。他们通过实验证实了这种效应,实验中圈养的猴子饮用含有不同量 PTC(生物课上的苦味化学物质)的水瓶。通过在两个瓶子之间选择,猴子向研究人员表明它们是否注意到苦味。果然,有基因突变的猴子辨别能力较差。最后,科学家们观察了突变基因周围的 DNA。他们看到了 DNA 的标志性均匀性,这种均匀性在种群中迅速传播,没有足够的时间在此处或彼处出现错误。这表明这种突变是最近才出现的,大约在过去 13,000 年内,并且带有这种突变的猕猴具有进化优势。为什么猴子不尝到苦味是好事呢?作者指出了野生的橘子,这是日本最早生长的柑橘。如果橘子足够大,猕猴会剥开这些绿色的果实,然后吃掉里面的果肉。但当给它们一个大部分是苦皮的小橘子时,它们就会扔掉。不那么强烈地尝到苦味的猴子可能也能吃小果实。据认为,橘子大约在 2800 年前通过纪伊半岛传入日本。在过去的几百年里,农业使柑橘类植物在日本更广泛地传播。它还带来了苦味十字花科蔬菜,如卷心菜和萝卜。作者写道,日本猕猴经常吃这些植物的某些部分。任何不介意咀嚼苦味果皮和叶子的猴子可能都具有优势,因为即使其他食物稀缺,它们也能方便地在田里找到这些食物。资深作者 Hiroo Imai 说:“在日本,猴子去农场偷水果和蔬菜是一个严重的问题。” 因此,对于纪伊猕猴来说,一段错误的 DNA 竟然成了一种恩惠。这种突变似乎在种群中迅速传播,因为它为它们打开了一个全新的食物世界。猴子可能不得不从农场偷这些食物,但这是一种完全不尝到苦味的“罪行”。注意:此帖子已从早期版本更新,以纳入 Imai 博士的评论。
图片:由马克·杜蒙特(通过 Flickr)
Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Matsui A, Go Y, Ishimaru Y, Misaka T, Abe K, Hirai H, Satta Y, & Imai H (2015). 苯硫脲味觉缺失在日本猕猴中的快速扩张。PloS one, 10 (7) PMID: 26201026













