Słoniowy węch – nowy rekordzista

Japońskie badania genetyczne wykazały, że zmysł węchu u słoni jest najbardziej rozwinięty wśród dotychczas przebadanych gatunków.

Celem badań było określenie ewolucyjnych mechanizmów, które kryją się za dużym zróżnicowaniem ilości genów receptorów węchowych pomiędzy gatunkami. Zaskoczeniem była rekordowa liczba ponad 2000 zidentyfikowanych aktywnych genów u słoni, w dodatku występujących w dużych zgrupowaniach.

Zmysł węchu kodowany jest przez setki genów. Odpowiadają one za receptory białkowe, ulokowane w błonach komórek węchowych. Gdy połączy się z nimi określony związek chemiczny, z udziałem białka G wyzwalana jest kaskada sygnałowa wewnątrz komórki. Prowadzi to do wygenerowania impulsu elektrycznego, który przekazywany jest do mózgu. Samo wrażenie węchu powstaje, gdy mózg złoży informacje odbierane z różnych receptorów. Liczba kombinacji jest gigantyczna

Szlak węchowy. Wykorzystano grafikę Patricka J. Lyncha (CC BY 2.5)

Jeżeli geny receptorów są aktywne, ich ilość bezpośrednio przekłada się na czułość zmysłu i ilość rozpoznawanych cząsteczek. Za opisanie mechanizmów działania węchu (w tym genetycznych) w 2004 przyznano Nagrodę Nobla Lindzie Buck i Richardowi Axel (neurofizjologia genetyczna i molekularna).

Opisywane badanie Japończyków polegało na wyszukaniu i analizie porównawczej dwóch klas genów receptorów węchowych u 13 gatunków, w tym u koni, królików, szympansów, krów czy gryzoni. Jak się okazało, słonie odebrały rekord najczulszego węchu (tj. aktywnych genów) szczurom. Jest ich pięć razy więcej niż u ludzi i dwukrotnie więcej niż u psów.

Węch dla wielu gatunków jest niezwykle istotnym zmysłem, pozwala znaleźć pożywienie i partnerów, dając przewagę w trudnym środowisku. Jak stwierdza główny autor badania, profesor Yoshihito Niimura, u naczelnych liczba aktywnych genów węchu jest niewielka. Najprawdopodobniej zmysł węchu zaczął tracić na znaczeniu na rzecz ostrości wzroku. Ewolucyjnym śladem po dawnych czasach jest duża liczba nieaktywnych genów receptorów węchowych w genomach małp.

Seweryn Frasiński

źródła:

Niimura Y, Matsui A, Touhara K. 2014. Extreme expansion of the olfactory receptor gene repertoire in African elephants and evolutionary dynamics of orthologous gene groups in 13 placental mammals. Genome Res doi: 10.1101/gr.169532.113