Los pájaros cantores prefieren alimento dulce

14. Julio 2021

Los seres humanos pueden identificar fácilmente los alimentos dulces. Sin embargo, muchos animales carnívoros carecen de esta capacidad, y anteriormente no estaba claro si las aves, descendientes de dinosaurios carnívoros, pueden identificar el sabor dulce. Un equipo internacional de investigadores dirigido por Maude Baldwin del Instituto Max Planck de Ornitología ha demostrado ahora que los pájaros cantores, un grupo que contiene más de 4.000 especies, pueden saborear la dulzura independientemente de sus dietas primarias. El estudio destaca un evento específico en los ancestros de los pájaros cantores que permitió que su receptor del gusto umami (sabroso) reconociera el azúcar. Esta habilidad se ha conservado en el linaje de los pájaros cantores, lo que influye en la dieta de casi la mitad de todas las aves que viven en la actualidad.

Un mielero New Holland (Phylidonyris novaehollandiae) - pájaro cantor australiano especialista en néctar.
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Un mielero New Holland (Phylidonyris novaehollandiae) - pájaro cantor australiano especialista en néctar.

 

Amargo, salado, dulce, amargo y umami son los cinco sabores básicos que percibimos los humanos. El sentido del gusto tiene una enorme influencia en nuestra dieta: lo que creemos que sabe bien es a menudo lo que finalmente elegimos para comer.  Para el resto del reino animal no es diferente, ya que el sabor ayuda de manera confiable a distinguir lo que es nutritivo de lo venenoso. Pero, ¿qué saben exactamente otros animales?

Es bien sabido que el receptor del sabor dulce está muy extendido entre los mamíferos. Las aves, sin embargo, descienden de dinosaurios carnívoros y carecen de una subunidad esencial de este receptor, lo que presumiblemente deja a la mayoría incapaz de detectar el azúcar. La única excepción conocida son los colibríes, que rediseñaron su receptor del gusto umami para reconocer los carbohidratos.

Pero, ¿son todas las demás aves incapaces de saborear los azúcares? Un equipo internacional dirigido por la bióloga evolutiva Maude Baldwin del Instituto Max Planck de Ornitología en Alemania y Yasuka Toda de la Universidad Meiji en Japón investigó esta cuestión.

Primero, los investigadores estudiaron sistemáticamente las dietas de las aves. Se sabe que ciertos linajes de pájaros cantores, como los pájaros sol, los pájaros azucareros y los trepadores de miel, consumen regularmente grandes cantidades de néctar.

Un canario atlántico (Serinus canaria)- un pájaro cantor granívoro.
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Un canario atlántico (Serinus canaria)- un pájaro cantor granívoro.

 

Sin embargo, Baldwin y sus colegas encontraron un número superior al promedio de otras especies de pájaros cantores en toda la radiación que ocasionalmente consumen néctar o frutas. "Este fue el primer indicio de que deberíamos concentrarnos en una variedad de pájaros cantores, no solo en los especializados en néctar, al buscar los orígenes del sabor dulce aviar", explica Baldwin. De hecho, sus experimentos de comportamiento mostraron que tanto los pájaros especialistas en néctar como los cantores que se alimenta de granos preferían el agua azucarada al agua normal.

Toda y Baldwin investigaron más profundamente y encontraron que los receptores umami de los mieleros especialistas en néctar, así como los de otros pájaros cantores con diferentes dietas, también responden al azúcar. Concluyeron que los pájaros cantores realmente sienten lo dulce y, al igual que los colibríes, usan el receptor umami para hacerlo.

Para identificar el origen de esta capacidad, los investigadores reconstruyeron receptores umami ancestrales en diferentes lugares del árbol genealógico del pájaro cantor. Resultó que los primeros antepasados ​​de los pájaros cantores desarrollaron la capacidad de saborear el azúcar, incluso antes de que salieran de Australia y se extendieran por todo el planeta. "Nos sorprendió mucho este resultado. La percepción dulce surgió muy temprano dentro de la radiación adaptativa de los pájaros cantores y luego persistió incluso en especies que no dependen principalmente de alimentos azucarados", dice Baldwin.

Además del momento del cambio sensorial, los investigadores pudieron descubrir su base molecular. Al comparar las secuencias de los receptores que responden al azúcar y los que son indiferentes a ésta, identificaron las modificaciones que permiten la percepción dulce. "Debido a que muchos residuos de aminoácidos están involucrados en la detección de azúcar, necesitábamos analizar más de cien variantes de receptor para revelar los mecanismos moleculares subyacentes a las respuestas al azúcar", dice Toda. Curiosamente, estos cambios exactos coinciden solo ligeramente con los observados en los colibríes de parentesco lejano, a pesar de que se modifican áreas similares del receptor (pero de diferentes subunidades). Entonces, a lo largo del tiempo evolutivo, estos grupos de aves distantes convergieron en la misma solución de reutilizar sus receptores de sabor umami para detectar el azúcar. Sin embargo, cada grupo modificó los receptores de distintas formas para lograr el mismo resultado.

Basandose en sus hallazgos, los científicos sospechan que la nueva percepción sensorial de los pájaros cantores ancestrales tuvo efectos de gran alcance en su evolución posterior. En Australia, donde evolucionaron los pájaros cantores, abundan muchas fuentes diferentes de azúcar, incluidas las secreciones de insectos y la savia de los árboles. Las fuentes de alimentos azucarados pueden haber ayudado a los pájaros cantores a extenderse a otros continentes y a ocupar con éxito una variedad de nichos ecológicos.

En este estudio participaron investigadores de Japón, Alemania, Hong Kong, Estados Unidos y Australia. Los estudios futuros ahora tienen como objetivo aprender cómo la percepción dulce ha coevolucionado con otros rasgos fisiológicos, como los cambios en la digestión y el metabolismo, a lo largo de la evolución de las aves.

 
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