1. La cantidad de sensores de amargor: humanos 26, ornitorrinco 7, equidna 3
Los mamíferos que ponen huevos se denominan monotremas. En este grupo se encuentran el ornitorrinco y el equidna. Cuando probamos algo amargo, nuestro cuerpo recibe la señal a través de sensores llamados receptores de amargor. En los humanos, existen 26 tipos de genes que crean estos sensores. [1]
Según los resultados del Proyecto del Genoma de Monotremas Internacional, el ornitorrinco solo tiene 7 tipos de estos genes, mientras que el equidna tiene apenas 3. [1] La investigación publicada confirma estas cifras. [2] Si dividimos los números del ornitorrinco (7) y del equidna (3) entre los 26 de los humanos, obtenemos aproximadamente un cuarto y un noveno, respectivamente.
Es natural pensar que, si tienen menos tipos de sensores, deberían notar menos los sabores amargos. ¿Es realmente así? [1]
2. Pocos genes, pero un receptor detecta la mitad de las sustancias amargas
En una investigación publicada por la Universidad de Hokkaido, los científicos hicieron funcionar los receptores de amargor de los monotremas en células cultivadas en laboratorio. Les expusieron a 24 sustancias amargas distintas para ver si reaccionaban. [1]
El resultado fue sorprendente: el ornitorrinco reaccionó a 18 de las 24 sustancias. Además, el estudio detalla que un solo receptor, llamado TAS2R811, reaccionó a 12 de esas 24 sustancias, mientras que el TAS2R813A reaccionó a 7. [2] Doce es exactamente la mitad de 24. El equipo de investigación denomina a estos receptores de respuesta amplia como "de tipo universal". [1]
Para entenderlo, podríamos compararlo con una llave maestra que abre muchas puertas. Sin embargo, los receptores no son llaves literales, por lo que esta comparación solo sirve para ilustrar la amplitud de su capacidad de reacción. Es importante recordar que las 24 sustancias probadas no son todas las sustancias amargas que existen en la naturaleza. [1]
A pesar de tener pocos genes, el ornitorrinco posee receptores capaces de responder a una amplia variedad de amargores. ¿En qué tipo de vida le resulta útil esta capacidad? [1]
3. Cómo elige su comida el ornitorrinco bajo el agua, donde no puede ver, oír ni oler bien
El ornitorrinco vive en lagos y ríos, donde se alimenta de pequeños invertebrados acuáticos. [1] Cuando está sumergido, le resulta difícil usar sus sentidos de vista, oído y olfato.
Si no puede ver, oír ni oler, ¿cómo encuentra su presa? Su pico posee electrorreceptores, que sienten las débiles corrientes eléctricas que emiten los músculos de sus presas, y mecanorreceptores, que sienten el contacto. Se dice que estos dos sentidos le permiten encontrar camarones y larvas de insectos incluso en aguas turbias. [4]
Una vez que encuentra la presa, debe decidir si es segura para comer. La Universidad de Hokkaido sugiere que el ornitorrinco también utiliza su sentido del amargor para tomar esta decisión. [1]
Hasta ahora, la conexión entre los receptores "universales" y la vida acuática es una hipótesis. Su pariente, el equidna, que también pone huevos, vive en un entorno completamente diferente. [1]
4. El equidna, que come hormigas, perdió los receptores universales
El equidna vive en tierra y se alimenta principalmente de hormigas y termitas que encuentran en la tierra y en la madera muerta. [1]
Al repetir el mismo experimento con el equidna, se descubrió que este animal había perdido los receptores universales que tiene el ornitorrinco. Sus otros receptores también tienden a detectar menos sustancias amargas que los del ornitorrinco. [1] No se puede afirmar con certeza que el equidna "sienta menos el amargor"; lo que se sabe es que detecta una menor variedad de sustancias.
Se estima que el ornitorrinco y el equidna se separaron hace unos 54.600.000 años. [2] Se cree que la razón por la que el equidna perdió los receptores universales es que, al tener una dieta especializada en hormigas y termitas, se encuentra con menos tipos de sustancias amargas. [1] Esta es una teoría; no está confirmado que la dieta sea la única causa.
El artículo sobre el genoma también menciona una gran diferencia en los genes de los receptores olfativos: el ornitorrinco tiene 299 y el equidna 693. Esto se relaciona con la diferencia entre el ornitorrinco, que depende de la electricidad, y el equidna, que busca presas bajo tierra. [3]
Parece que si cambian la comida o el hábitat, también cambian los sentidos que se utilizan. Entonces, ¿qué detectan los receptores de amargor que quedaron en ambos animales? [1]
5. ¿Es la capacidad de detectar venenos de plantas un legado de hace casi 200 millones de años?
Aunque el número de genes disminuyó, algunos receptores aún reaccionan a compuestos presentes en algunas plantas. Según la investigación de la Universidad de Hokkaido, los monotremas tienen receptores similares al TAS2R16 de los mamíferos placentarios, incluidos los humanos. Algunos de estos receptores reaccionaron a los glucósidos (β-glucósidos), compuestos presentes en algunas plantas. [1]
Los receptores correspondientes en marsupiales y mamíferos placentarios también reaccionan de manera similar. No solo reaccionan a los β-glucósidos, sino que también incluyen receptores que responden a otras sustancias.
Se estima que los monotremas y los mamíferos vivíparos se separaron hace unos 187.000.000 años, aproximadamente hace 200 millones de años. [3] Si el ancestro común anterior a esa separación ya tenía esta capacidad, entonces la habilidad para detectar venenos de plantas se habría transmitido durante casi 200 millones de años. La investigación sugiere esta posibilidad. [3]
Quizás detectar venenos de plantas sea una de las funciones más antiguas de los receptores de amargor. [1]
6. Más allá del 7 y el 3: imaginemos los sentidos a partir de la comida
Lo que hemos aprendido en este artículo es que, si cambia la comida, también puede cambiar la forma de percibir el amargor. [1]
Una actividad que pueden hacer hoy es elegir un animal que les guste y buscar en una enciclopedia o en la información del zoológico qué come. Luego, escriban una nota breve sobre qué sentido usa ese animal para encontrar su comida. Quizás encuentren animales, como el ornitorrinco, que no usan la vista para cazar.
La información oficial de la Universidad de Hokkaido está disponible en japonés y continúa con la historia del genoma de los monotremas. ¿Qué combinaciones de sentidos tendrán otros animales más allá de los 7 y 3 genes de amargor? [1]