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能吃辣還會喝酒,這個(gè)動(dòng)物難道有四川血統(tǒng)?

中國科普博覽
中國科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺,深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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作者:蘇澄宇

文章來源于科學(xué)大院公眾號(ID:kexuedayuan)

說到吃辣,肯定少不了四川人,但今天我們的主題不是四川人,而是一種比四川人還要能吃辣的小動(dòng)物。

對辣椒素的研究

辣味道的主要來源是一種叫辣椒素(另一個(gè)是二氫辣椒素)的東西,在自然界中,辣椒素普遍存在于辣椒中,辣的存在,就是為了避免植物被其他動(dòng)物吃掉。因?yàn)榇蠹叶贾?,辣味本質(zhì)來說是一種痛覺。那人們又是如何發(fā)現(xiàn)的呢?

在 1876年, John Clough Thresh 首次將其從辣椒粉中分離并命名為辣椒素 capsaicin。

John Clough Thresh (圖源:Wellcome Collection Photograph by Elliott & Fry.)

雖然 Thresh 把辣椒素分離了出來,但和大家一樣,以為辣只是五味中的其中一種,并沒有把辣椒素和疼痛聯(lián)系起來。這種對辣椒素的錯(cuò)誤看法持續(xù)了很久,直到 20 世紀(jì) 50年代,Jancso 提出了辣椒素參與了激活感知痛覺的神經(jīng)元的活動(dòng)。從此以后,人們對辣椒素在疼痛中的研究越來越多,辣是一種疼痛的概念也從此建立了起來。

(圖源:Capsaicin in Metabolic Syndrome)

正因?yàn)槔笔且环N痛覺,而這種痛對包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物都會產(chǎn)生作用,所以就大部分哺乳動(dòng)物而言,它們并不喜歡吃辣。但有一種生活在云南地區(qū)的哺乳動(dòng)物則是例外,它的名字叫樹鼩(qú)。

比四川人還能吃辣的生物

樹鼩(學(xué)名:Tupaia belangeri),主要生活于熱帶和亞熱帶森林、灌叢、村落附近,其外形酷似松鼠。因此,城里人多以為是松鼠,而鄉(xiāng)人則直呼為“屎鼠”,這個(gè)惹人嫌的名字,都源于樹鼩經(jīng)常沒事跑人家里偷食果蔬,甚至偷食雞蛋的習(xí)慣。

樹鼩(圖源:Wikipedia)

樹鼩的長相類似松鼠,但其實(shí)和靈長類動(dòng)物有著很近的親緣關(guān)系,某種意義上,這種鼠頭鼠腦的動(dòng)物算是人類的親戚。樹鼩一直有被觀察到喜歡吃辣椒,這和其他哺乳動(dòng)物避辣不及的行為不大一樣。在前不久,一組來自中國的研究團(tuán)隊(duì)搞清楚了樹鼩嗜辣的原因。

研究人員先把樹鼩關(guān)進(jìn)了一個(gè)籠子里,然后投辣椒給它吃,發(fā)現(xiàn)樹鼩不僅不拒絕辣椒,還啃得十分開心。研究人員甚至觀察到,樹鼩有一點(diǎn)越辣越喜歡的趨勢。

(圖源:Y. Han et al.)

相比之下,小鼠表示還是算了。在實(shí)驗(yàn)中,隨著食物中辣椒素的濃度增加,小鼠討厭辣味食物的程度也隨之增加。

小鼠和樹鼩對不同辣椒素濃度的食物的攝取量。100μm是很高濃度的辣椒素,一般人是受不了的。(圖源:Molecular mechanism of the tree shrew’sinsensitivity to spiciness)

為什么樹鼩能吃辣?

研究人員觀察到了樹鼩愛吃辣的行為后,就開始做進(jìn)一步的研究,研究的第一個(gè)對象就是它的辣味感受器--香草素受體亞型1跨膜受體(TRPV1),這是哺乳動(dòng)物能夠感受到辣味的原因。

TRPV1是離子通道類型的受體,它被熱、質(zhì)子、物理磨損刺激時(shí)將允許陽離子穿過細(xì)胞膜,導(dǎo)致去極化。去極化作用又產(chǎn)生動(dòng)作電位。因此,辣椒素分子與TRPV1受體結(jié)合后,產(chǎn)生類似過熱或物理磨損的感覺,這就解釋為什么辣椒素的辣味被描述為燒灼感。

TRPV1結(jié)構(gòu)示意圖 (圖源:Wikipedia)

果不其然,在研究了樹鼩的TRPV1后,發(fā)現(xiàn)這一離子通道很少被辣椒素激活,很少被激活的原因在于樹鼩可以產(chǎn)生不同的氨基酸,使辣椒素很難與受體結(jié)合,從而部分阻斷了辣味傳遞的離子通道,大腦也就感受不到辣的信號了。換句話說,這些小家伙不知道辣是一種什么感受。

但研究人員發(fā)現(xiàn),雖然樹鼩能吃辣,但是有選擇性的,樹鼩偏愛于一種叫苧葉蒟(Piper boehmeriae-folium)的胡椒。

苧葉蒟(Piper boehmeriaefolium)(圖源:Wikipedia)

小鼠和樹鼩對各類辛辣食物的喜好 可見樹鼩對苧葉蒟不是一般的喜歡 (圖源:Molecular mechanism of the tree shrew’sinsensitivity to spiciness)

唯獨(dú)偏愛苧葉蒟

因?yàn)槠r葉蒟是一樹鼩生活地方的從古至今就存在的一種植物,為了生存,為了擴(kuò)大菜譜,樹鼩逐漸適應(yīng)了苧葉蒟中含有的辣椒素類似物,對其敏感程度就逐漸降低。久而久之,這種適應(yīng)辣的特性就印刻在了基因上,一代代地遺傳了下來。

而辣椒在中國的種植還不到四百年,這也是樹鼩不愛其他辣椒的原因,它們還沒有適應(yīng)吃其他的辣椒。

不僅吃辣還喝酒?

除了愛吃辣椒,樹鼩還愛喝酒。在2008年,一個(gè)德國科學(xué)家組成的考察團(tuán)隊(duì),在馬來西亞南部的一個(gè)熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)了一種愛喝酒的樹鼩。

樹鼩和豬馬棕櫚 (圖源:Chronic intake of fermented floral nectar by wild treeshrews)

這種樹鼩喜歡從一種名為“玻淡棕櫚 (Eugeissona tristis)”的植物上吸取液體,這種液體所含酒精成份與啤酒差不多。盡管這種液體的度數(shù)很低,但樹鼩幾乎每日大量飲用,而且喝完之后還能保持頭腦清醒,走道不打彎。

據(jù)研究人員推測,這種樹鼩早在5500萬年前就開始喝酒了,遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于人類的飲酒歷史,當(dāng)然它們不是專門找酒精來喝的,只不過它們主要食物花蜜里含有較高含量的酒精,大概相當(dāng)于一瓶啤酒的酒精含量吧。(據(jù)稱在美索不達(dá)米亞原始文明時(shí)期,公元前一萬年)。

這種又能吃辣還能喝酒的樹鼩,你怕了嗎?

參考文獻(xiàn):

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BE%A3%E6%A4%92%E7%B4%A0

Molecular mechanism of the tree shrew’s insensitivity to spiciness

http://www.pnas.org/content/105/30/10426.short

科學(xué)網(wǎng)-世界最早喝酒動(dòng)物筆尾樹鼩 有5500萬年飲酒史

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BE%A3%E6%A4%92%E7%B4%A0

Curiosities: Why can birds eat hot peppers?

J. C. Thresh (1876) "Isolation of capsaicin," The Pharmaceutical Journal and Transactions, 3rd series, vol. 6, pages 941–947;