Os mamíferos evitam alimentos ácidos, mas muitas aves gostam de comer frutas ácidas.
Um novo estudo mostra que os receptores de ácido em aves são suprimidos quando elas consomem alimentos altamente ácidos. Isso inibe a transmissão de sinais ácidos e, portanto, aumenta a tolerância. As descobertas do estudo sugerem que a evolução molecular dos receptores de ácido em aves desempenhou um papel fundamental em sua história evolutiva e diversificação. Curiosamente, em aves canoras, esse desenvolvimento ocorreu em paralelo com a evolução da percepção do sabor doce, sugerindo uma coevolução dos sentidos do sabor azedo e doce.
As aves são vertebrados terrestres excepcionalmente diversos. Um fator chave em sua história evolutiva é sua flexibilidade em se adaptar aos alimentos e sua capacidade de descobrir novas fontes de alimento. As frutas, em particular, são uma importante fonte de energia para a maioria das espécies de aves, especialmente durante a migração ou em períodos de escassez de alimentos.
Em um novo estudo, pesquisadores do departamento de Maude Baldwin no Instituto Max Planck de Inteligência Biológica, em colaboração com o Instituto de Zoologia de Kunming da Academia Chinesa de Ciências, descobriram que as aves desenvolveram uma alta tolerância a alimentos ácidos por meio de mudanças evolutivas. Essa capacidade de consumir alimentos extremamente ácidos as ajudou a ocupar diversos nichos ecológicos. O estudo, portanto, fornece novas perspectivas sobre a evolução dos sentidos animais e as adaptações ecológicas.
Os mamíferos evitam alimentos ácidos. Muitas espécies de aves, no entanto, conseguem se alimentar facilmente de frutas ácidas. A equipe de pesquisa identificou um fator chave para essa tolerância: o receptor do sabor azedo, a otopetrina 1 (OTOP1), tem sua expressão suprimida em algumas espécies de aves em ambientes altamente ácidos. Isso reduz a transmissão dos sinais ácidos. Como resultado, as aves percebem o ácido com menos intensidade e o toleram melhor.
Utilizando edição genômica, pesquisadores inseriram o gene OTOP1 de um canário em camundongos. Esses camundongos geneticamente modificados apresentaram uma redução significativa nas respostas neuronais a estímulos ácidos. Em diversas espécies de aves, descobriu-se que, se o receptor OTOP1 não for desativado quando elas ingerem frutas ácidas, sua tolerância à acidez também é significativamente menor. Isso confirma o papel fundamental do receptor na percepção e tolerância à acidez. Análises posteriores identificaram quatro sítios específicos de aminoácidos que contribuem para as propriedades de supressão ácida do receptor OTOP1 (H239, L306, H314 e G378). Apenas os pássaros canoros possuem a mutação no último sítio, G378, o que lhes confere uma tolerância ainda maior à acidez.
Ao reconstruir os receptores gustativos de ancestrais em vários pontos da árvore genealógica dos pássaros canoros, os pesquisadores também descobriram que a evolução do aumento da tolerância à acidez nesses pássaros ocorreu paralelamente ao desenvolvimento da capacidade de sentir o sabor doce. Isso sugere uma possível coevolução dos sentidos do sabor azedo e doce. Essa interação permitiu que as aves ampliassem suas preferências alimentares e consumissem não apenas frutas altamente ácidas, mas também recursos açucarados, como o néctar. Isso pode ter influenciado a evolução dos pássaros canoros, um grupo de aves que compreende quase metade de todas as espécies de aves vivas atualmente.
Em resumo, este novo estudo sugere que o desenvolvimento funcional do receptor de ácido moldou significativamente a história evolutiva das aves, fornecendo assim novas informações sobre os mecanismos moleculares pelos quais os animais adaptam sua percepção sensorial ao ambiente.
Publicação original
Evolução molecular da tolerância ao ácido em aves
Hao Zhang †, Lei Luo†, Qiaoyi Liang †, Lifeng Tian †, Yong Shao †, Xiuping Zhang, Kaixun Cao, Anna Luo, Chengsan Wang, Peter Muiruri Kamau, Dong-Dong Wu, Maude W. Baldwin, Ren Lai
† Estes autores contribuíram igualmente para o estudo.
Ciência, online em 19 de junho de 2025
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