ネコと くらす 人の あいだでは、「ねこは あまい ものに きょうみが ない」と、むかしから いわれて きました。さとう水と ふつうの水を ならべても、どちらも 同じように あつかうのです［1］。

2005ねんに、アメリカの モネル研究所の ブランドさんたちが、その わけを しらべました。すると、あまさを かんじる しくみの 一つが、ネコでは はたらかない ことが わかりました。せっけいずの 一部が、247こ ぶんも ぬけて いたのです［2］。

しらべた トラと チーターにも 同じ へんいが ありました。ネコの なかまの とくちょうかも しれません［2］。ただし、「ぜったいに かんじない」とは いえません。「かんじられないと みられる」という のが、研究の 言い方です。

ネコの飼い主のあいだでは、ネコは甘いものに興味を示さないと昔からいわれてきました。実験でも、砂糖水と普通の水を並べたとき、ネコは砂糖水を好んで選ばないことが知られていました［1］。

この理由を遺伝子から調べたのが、米国のモネル化学感覚研究所のジョー・ブランドさんらの研究です(2005年、PLoS Genetics 創刊号)。甘味を感じるセンサーは2つの部品が1組になってできていて、その片方、T1R2 をつくる遺伝子が、ネコでは働かない「偽遺伝子」になっていました。DNA の文字が247塩基対ぶん欠け、途中で読み取りが止まる印も入っていたのです［2］［1］。

調べたトラとチーターにも同じ変異が見つかり、ネコ科に広い特徴かもしれません［2］。ネコの舌がほかの味を普通に感じていることを考えると、甘味だけがすっぽり抜けた形です。ただし「絶対に感じない」と言い切るのではなく、「感じられないとみられる」と報告されています。

ネコの甘味への無関心は古くから知られた観察で、砂糖水と水を並べても好みを示さない［1］。その原因を分子の側から調べたのが、モネル化学感覚研究所の Joe Brand らで、成果は PLoS Genetics 創刊号(2005)に載った［2］［1］。

哺乳類の甘味は T1R2 と T1R3 の組(ヘテロ二量体)で感じるとされる［3］。ところがネコでは T1R2 の遺伝子(Tas1r2)に247塩基対の欠失と途中の終止コドンがあり、タンパク質が正常に作られない偽遺伝子だった［2］。調べたトラとチーターにも同じ変異が見つかり、ネコ科に広い特徴である可能性がある［2］。

一方、論文の表現は「otherwise functional sense of taste」(甘味以外の味覚は機能する)にとどまり、「感じない」と言い切ってはいない［2］。本稿でも、「感じられないとみられる」という強さで扱う。では、甘味を捨てたネコは、ほかの味をどう感じているのだろうか。

あまさを かんじる しくみと、うま味を かんじる しくみは、ぶひんを 一つ、わけあって います［3］。ネコは、あまさの かたほうだけを なくし、うま味の しくみは はたらいて います。

けんきゅうでは、ネコは 水より、うま味の もとに なる 物を 入れた 水を えらびました［4］。とくに、ツナなどに ふくまれる うま味の もとのような 物に、よく はんのうします［4］。

ツナが すきな わけも、そこに あるのかも しれません。ツナは、うま味の もとが おおく、ほかの 物と 合わさって、うま味が つよくなる と、けんきゅうしゃは 考えて います［4］。

甘味を捨てたネコは、うま味には敏感です。哺乳類の甘味は T1R2 と T1R3 の組、うま味は T1R1 と T1R3 の組で感じるとされ、T1R3 は両方で共有されています［3］。ネコはこのうち T1R2 だけを失った形です。

ネコのうま味センサーは働いていて、イノシン酸などの物質(プリン系ヌクレオチド)に反応します。ヒスチジンなど11種のアミノ酸がヌクレオチドと一緒になると、反応が強まりました。行動実験でも、ネコは水よりこれらの成分を好んで選んでいます［4］。

この研究チームは、ツナの魅力は、イノシン酸と遊離ヒスチジンが多く、両者が組み合わさってうま味が強まるためだろうと提案しています［4］。ネコは甘味を失っても、うま味は分かるとみられます。

甘味を捨てたネコの味覚は、うま味に偏っているとみえる。哺乳類のうま味は T1R1+T1R3、甘味は T1R2+T1R3 で、T1R3 は共有される［3］。ネコは T1R2 だけを失ったため、うま味側(T1R1-T1R3)は機能している［4］。

その受容体はプリン系ヌクレオチド(AMP、GMP、IMP、XMP)に反応する。ヒスチジンなど11種のアミノ酸が、ヌクレオチドと組むと応答が強まる。行動試験では、ネコは水よりこれらの成分や組み合わせを有意に好んだ［4］。

そのため、ツナの魅力は IMP と遊離ヒスチジンの多さによる相乗的なうま味増強にあるのでは、と研究者は提案している［4］。ただし、これは仮説の段階にある。同じ T1R の仲間でも、動物によって使い道が違うなら、鳥ではどうなのだろうか。

鳥には、あまさを かんじる しくみの かたほうが ありません［5］。それなのに、ハチドリは 花の みつを まいにち のんで います。あまさは どうやって わかるのでしょう。

けんきゅうでは、ハチドリは うま味を かんじる しくみを、つくりかえて、糖とうを かんじる ために つかって いると わかりました［5］。もとは うま味用だった センサーが、あまさ用に かわって いた らしいのです。

たとえば、おなじ ドアを、くつ入れから 本だなに かえる ような ものです。かんじる ための かたちは そのままで、つかいみちが かわります。ただし、本当は かんじる ための 部品が 一つ たりない ところで、のこりの 部品を つかいまわして いる わけです。

鳥は、哺乳類が甘味を感じるために使う T1R2 をもっていません［5］。それなのにハチドリは、毎日、花の蜜を飲んで暮らしています。糖の味はどうやって分かるのでしょうか。

アメリカのハーバード大学の研究室などが2014年に発表した論文(Science)は、ハチドリが、ご先祖の「うま味センサー」(T1R1-T1R3)を、糖を感じるセンサーに作り替えたと報告しました［5］。うま味を感じる用のセンサーが、そのまま糖用に使い回された形です。

身近なものでたとえるなら、本来は靴を入れる箱を、本を入れる箱に使い直すようなものです。箱は同じでも、入れるものが変わると役目も変わります。ただし本当は、センサーのアミノ酸が変化して、応答する物質が変わったという話です。

鳥類は、哺乳類の甘味センサーの片方 T1R2 をもたない［5］。それなら蜜食のハチドリはどう糖を検出するのか。Baldwin ら(Science 345:929–933, 2014)は、祖先のうま味受容体 T1R1-T1R3 のヘテロ二量体が、ハチドリでは炭水化物の受容体として機能するよう再利用されたと報告した［5］。

この「再利用」は、新しい受容体を足したのではなく、祖先から受け継いだ既存の受容体の役目が変わったという形をとる［5］。T1R3 を共有する甘味とうま味の仕組みの中で、片方の道が閉じていた鳥が、もう片方の道を転用したことになる。

では、これは本当に「ハチドリが蜜を甘いと感じている」証拠なのだろうか。次の節で、日本の研究者が関わった裏づけをみる。

この けんきゅうには、東京大学の けんきゅうしゃたちも くわわって います［6］。

まず、10しゅるいの 鳥の せっけいずを しらべました。つぎに、ニワトリの うま味センサーの 一部を、ハチドリの ものに 入れかえました。すると、あまい 物に はんのうする ように なりました［6］。入れかえた のは、アミノさん 19こです。

ハチドリに いちばん ちかい なかまの アマツバメは、虫を 食べ、あまさの センサーを もって いません。ニワトリも、糖とうを すきには なりませんでした［6］。

ハチドリが みつを つかえる ように なったことが、たくさんの しゅるいに 分かれる たすけに なったのかも しれないと 考える 人も います［7］。

けれども、これは 「そうかもしれない」という 話で、ほんとうの ところは、まだ はっきりして いません。

この研究には、東京大学の戸田安香研究員、三坂巧准教授らも関わっています［6］。チームは、10種の鳥のゲノムを調べて比べました。そのうえで、ニワトリの T1R3 のアミノ酸19個をハチドリのものに置き換えたところ、甘味物質に応答するようになりました［6］。

ハチドリにいちばん近い仲間で、昆虫を食べるアマツバメは、甘味の受容体をもっていません。ニワトリも、糖への好みを示しませんでした［6］。つまり、アミノ酸の違いが、センサーの役目の違いにつながっていると分かります。

ハチドリのセンサーの性質は、飼育下と野生のハチドリの味の行動(糖を好む)とも合っていました［7］。この変化は、ハチドリが蜜を使えるようになり、大きく種が広がる助けになったと考えられています［7］。ただし、これは「そうかもしれない」という推測の段階です。

この仮説は、どのように検証されたのか。東京大学の戸田安香研究員・三坂巧准教授らが関わった研究では、10種の鳥のゲノムを調べ、さらにニワトリの T1R3 のアミノ酸19個をハチドリ型に置き換えると、甘味物質に応答することを実証した［6］。

最も近縁で昆虫食のアマツバメには甘味受容体がなく、ニワトリも糖への好みを示さなかった［6］。したがって、糖の検出能は、蜜食へ移る過程で獲得されたとみるのが自然だ。一方、飼育下と野生のハチドリを使った行動の観察も、センサーの性質と合致していた［7］。

著者らはさらに、この変化が蜜の利用を可能にし、昆虫食の近縁種から種が大きく広がる(適応放散)ことに寄与した可能性を挙げる［7］。ただし、これはあくまで「可能性」であり、因果関係が示されたわけではない。

ジャイアントパンダは、肉を 食べる 動物の なかまなのに、食べ物の ほとんどが 竹です。そして、うま味の しくみの かたほう、T1R1が はたらかなくなって いました［8］。

ある けんきゅうでは、はたらかなく なったのは やく420まん年前と 見つもられました。でも、はばは 130まんから 1000まん年前と、とても 大きいのです［8］。

パンダが 竹を 食べはじめたのは、かせきから やく200まんから240まん年前と されています。つまり、うま味センサーが こわれたのが 先なのか、竹を 食べ始めたのが 先なのか、研究によって、見かたが わかれて います［9］。

ウシや ウマは、うま味センサーが はたらいたまま 草を 食べます。だから、「味だけで すべて 決まる」とは いえません［9］。

ジャイアントパンダは肉食動物の仲間ですが、食事の大部分が竹です。ところが、うま味センサーの T1R1 を作る遺伝子は、偽遺伝子になっています。働かなくなった時期は、約420万年前と推定されました。ただ、この推定には、130万〜1000万年前という広い幅があります［8］。

この話には、もう1つの論文があります。パンダが竹食になった時期は、化石から約200万〜240万年前とされ、T1R1 の変化の推定のほうが古くなっています。そのため、T1R1 の消失は、竹食の「原因」ではなく「結果」かもしれないと書かれています［9］。

ウシやウマは、T1R1 が働いたまま植物を食べているので、味覚だけでは説明できません［9］。竹を食べるのは味のせいか、食べ方が先か。2つの論文の見解がずれていて、ここは答えそのものがまだ分かっていないところです。

食肉目のジャイアントパンダは、食事の大部分が竹であるにもかかわらず、T1R1 が偽遺伝子化している。T1R1 の機能的制約が緩んだ時期は約420万年前(95%信頼区間 約130万〜1000万年前)と推定され、区間が極めて広い［8］。

Jin ら(2011, PLoS ONE)は、竹食への移行を化石から約200万〜240万年前とし、T1R1 の偽遺伝子化の推定のほうが古いと指摘した。そこで、偽遺伝子化は食性変化の理由ではなく、その結果である可能性が高いと述べている［9］。

さらに、ウシやウマは T1R1 が働いたまま植物を食べており、味覚の消失だけでは植物食を説明できない［9］。つまり、2つの論文で見解が分かれ、一方向に断定できない。食べ方が先なのか、センサーの変化が先なのか、決着していない。

アシカと イルカは、食べ物を かまずに、まるのみに します。この二つの 動物は、あまさと うま味の センサーを、どちらも うしなって いました［10］。

イルカは にがさの センサーも、10こ こわれて いました［10］。研究チームは、味が 食べ物えらびで 大きな やくを しないことと、かんけいが あると 考えました［10］。

ネコいがいにも、アシカ、アザラシ、ブチハイエナ、アジアの カワウソなど、7しゅるいの 肉食の 動物で、あまさの センサーが こわれて いました。しかも、こわれ方が それぞれ ちがいます。何度も べつべつに おきた と いう ことです［10］。

ただし、メガネグマや アライグマ、アードウルフは、センサーを もったままです［10］。そして、この 研究の 見かたには、はんろんも 出て います［11］。

海にすむアシカとバンドウイルカは、甘味とうま味のセンサー(T1R1、T1R2、T1R3)を失っていました。イルカは、苦味のセンサーの遺伝子も10個、働かなくなっていました。どちらも食べ物をかまずに丸のみにします。研究チームは、味が食べ物選びで大きな役割を果たさないことと関係しているとみています［10］。

2012年の別の論文は、ネコ以外にも、アシカ、アザラシ、ブチハイエナ、アジアのカワウソなど7種の肉食動物で T1R2 が壊れていたと報告しました。壊れ方がそれぞれ違うので、独立に何度も起きたことになります。一方で、メガネグマ、アライグマ、アードウルフなどは保っていました［10］。

ただし、肉食なら必ず失うわけではありません。この解釈に対しては、反論の手紙も出ています［11］。

Jiang ら(2012, PNAS)は、アシカとバンドウイルカで T1R1/T1R2/T1R3 がすべて機能していないことを示し、イルカでは苦味受容体遺伝子10個も偽遺伝子化していた［10］。両者は食物をかまずに丸のみにする点で共通し、著者らは、味が食物選択で大きな役割をもたないこととの関連を示唆した［10］。ただし、丸のみが原因だと断定したわけではない。

同じ論文は、ネコ以外にアシカ、アザラシ、ブチハイエナ、アジアのカワウソなど7種の食肉類で T1R2 が壊れていたとし、変異がそれぞれ別だから、独立に失われたと解釈している。一方、メガネグマ、アライグマ、アードウルフなどは保っていて、肉食であることが失う条件とは限らない［10］。

この解釈には反論もある。Naturwissenschaften(2012)に、この解釈への反論の手紙が出ている［11］。センサーの喪失と食べ方の関係は、研究者の間でも議論が続く段階にあり、ここまでの話は「一つの有力な見方」にとどまる。

やってみよう。おうちの 人と いっしょに、こんぶや かつおぶしの だしを、さましてから 少し なめて みましょう。あつい うちは やけどに 気を つけて ください。さとう水と くらべて、どう ちがうか、ことばで メモします。

ネコや ハチドリの あじを、じぶんで かんじる ことは できません。でも、くらべて みると、「あまさ」と「うま味」が ちがう あじだと 分かります。くわしく しりたい ときは、日本語の JSTサイエンスポータルの きじを、おうちの 人と 読んで みましょう［6］。

次のようなことを、試したり調べたりできそうです。

• 昆布やかつお節のだしを冷ましてから少しなめ、砂糖水と比べて、2つの味の違いを言葉でメモしてみましょう(やけどに注意して、家の人と一緒に)。
• 同じだしを家族や友だちとなめて、「甘い」「うま味がある」など感じたことを言い合ってみましょう。人によって感じ方がちがうかもしれません。
• JSTサイエンスポータルの日本語の記事を読み、ニワトリの T1R3 を置き換えた実験の何が「証拠」になるのか、自分の言葉でまとめてみましょう［6］。

身近なことと日本語の資料で、自分でも確かめられる。

1. 昆布やかつお節のだしを冷まして少しなめ、砂糖水と比べて、甘味とうま味の違いを言葉にする(やけどに注意し、家の人と一緒に)。
2. JST サイエンスポータルの記事［6］を読み、ニワトリの T1R3 の置換実験が「何を示し、何を示していないか」を、自分の言葉で整理する。