Ταπεινό μυγάκι είναι το μόνο γνωστό ζώο που αντιλαμβάνεται το αντίθετο του ξινού

Ένα εντελώς νέος γευστικός υποδοχέας ανακαλύφθηκε στο πιο απίθανο είδος, ένα από τα καλύτερα μελετημένα πειραματόζωα του κόσμου.

Η μύγα του ξιδιού, Drosophila melanogaster, η οποία χρησιμοποιείται στην έρευνα εδώ και δεκαετίες, αποδεικνύεται το μόνο γνωστό ζώο που αντιλαμβάνεται αλκαλικές γεύσεις –με άλλα λόγια, το αντίθετο του ξινού.

Η ανακάλυψη, η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Metabolism, επιβεβαιώνει ότι το γευστικό ρεπερτόριο του ζωικού βασιλείου είναι πιο πλούσιο από ό,τι φαντάζονταν οι βιολόγοι μέχρι πρόσφατα.

Ενδείξεις για τη γευστική αντίληψη αλκαλικών ουσιών –ουσιών με υψηλό pH- είχαν προκύψει παλαιότερα και από μελέτες σε γάτες και ανθρώπους, σχολιάζει ο δικτυακός τόπος του Nature, μέχρι σήμερα όμως δεν έχουν επιβεβαιωθεί, καθώς ο αντίστοιχος υποδοχέας παραμένει άφαντος.

Η μύγα του ξιδιού προτιμά να τρέφεται με προϊόντα ζύμωσης, όπως τα φρούτα που σαπίζουν, η μπύρα και το ξίδι. Όπως υποδηλώνει το όνομά της, αρέσκεται στο ξινό.

Η μύγα D.melanogaster έχει μήκος γύρω στα 2 χιλιοστά (Wikimedia Commons)

Θέλοντας να εξετάσει πιο λεπτομερώς τις γευστικές προτιμήσεις του μικρού εντόμου, η ομάδα του Γιάλι Ζανγκ, νευροβιολόγου στο Κέντρο Χημικών Αισθήσεων Monell στην Πενσιλβάνια, άφησε τις μύγες να επιλέξουν ανάμεσα σε δύο γλυκά τζελ.

Το ένα είχε ουδέτερο pH και ήταν κόκκινο, το δεύτερο ήταν αλκαλικό και είχε χρωματιστεί μπλε. Ανάλογα με το τζελ που είχε καταναλωθεί, η ημιδιαφανής κοιλιά των μυγών γινόταν κόκκινη, μπλε, ή μοβ (αν το έντομο είχε δοκιμάσει και τις δύο επιλογές).

Το πείραμα έδειξε ότι η μύγα είχε σαφή προτίμηση στο ουδέτερο πιάτο. Υπήρχε όμως και μια ομάδα μεταλλαγμένων εντόμων που δεν έδειχνε να αντιλαμβάνεται τη διαφορά των γεύσεων.

Γενετική ανάλυση αποκάλυψε ότι οι μύγες αυτές έφεραν μια μετάλλαξη σε ένα γονίδιο που οι ερευνητές ονόμασαν alkaliphile. Το γονίδιο αυτό διαπιστώνεται ότι εκφράζεται σε νευρικά κύτταρα που βρίσκονται στο σαρκώδες άκρο της προβοσκίδας, το αντίστοιχο της γλώσσας στα έντομα, καθώς και στα πόδια και τις κεραίες των εντόμων, όργανα που είναι γνωστό ότι έχουν αίσθηση της γεύσης.

Επιπλέον, όταν οι ερευνητές ενεργοποίησαν τεχνητά αυτά τα κύτταρα την ώρα που οι μύγες έπιναν ένα σακχαρούχο διάλυμα, τα έντομα τραβούσαν την προβοσκίδα τους, ένδειξη δυσαρέσκειας για τη γεύση.

Περαιτέρω μελέτες σε κύτταρα έδειξε ότι το γονίδιο alkaliphile κωδικοποιεί την παραγωγή ενός πρωτεϊνικού υποδοχέα που ενεργοποιείται από τα αλκαλικά διαλύματα. Και όταν ενεργοποιείται, ο υποδοχέας ανοίγει ένα κανάλι στη μεμβράνη του κυττάρου που επιτρέπει την απότομη διαρροή ιόντων ασβεστίου, τα οποία έχουν αρνητικό φορτίο. Η απελευθέρωση των ιόντων δημιουργεί ένα ηλεκτρικό σήμα στον νευρώνα που διαβιβάζεται στον εγκέφαλο και κάνει το έντομο να αποσυρθεί από την αλκαλική τροφή.

Τα ευρήματα πάντως είναι απίθανο να ισχύουν για άλλα ζώα όπως τα σπονδυλωτά, τα οποία δεν φέρουν το γονίδιο alkaliphile. Οι γευστικοί υποδοχείς των σπονδυλωτών, εξάλλου, ελέγχουν την είσοδο θετικά φορτισμένων ιόντων στα κύτταρα, όχι την έξοδο αρνητικά φορτισμένων ιόντων.

Παρόλα αυτά, η ανακάλυψη αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο να υπάρχουν αντίστοιχοι υποδοχείς και σε άλλα έντομα ή αρθρόποδα.

Τα ευρήματα θα μπορούσαν έτσι να αξιοποιηθούν σε νέα εντομοαπωθητικά.