Lai sajustu ziedu nektāra garšu, kolibriem nācās pielāgot garšas receptoru, kas sākotnēji nebija paredzēts saldo uztveršanai.
Kolibri vielmaiņa izceļas ar pārsteidzošu ātrumu, pat putnu vidū. To viegli izskaidrot, ja pievērš uzmanību viņu spārnu mājienu biežumam. Ja izmērītu kolibri sirdsdarbības ritmu, varētu atklāt, ka viņu sirds pukst ar ātrumu līdz 20 sitieniem sekundē. Šāda fizioloģija prasa pastāvīgu enerģijas piegādi, t.i., barības vielas, un, lai gan kolibri var noķert kukaiņus, viņu uztura pamats ir ziedu nektārs, kas bagāts ar cukuriem. Šajā ziņā viņu izvēle patiešām ir unikāla — neviena cita putnu suga nav „apguvusi” nektāru tā, kā to izdarījuši kolibri.
Kolibri ir sasnieguši ievērojamu evolūcijas panākumu: vairāk nekā 300 šo putnu sugas ir izplatījušās pa Ziemeļameriku un Dienvidameriku, no tropu mežiem līdz Andu augstkalnēm. Tomēr, lai izvēlētos saldo un ogļhidrātiem bagāto nektāru, kolibriem jāspēj sajust tā saldo garšu. Un šeit rodas viena no interesantākajām evolūcijas un ģenētikas mīklām: putniem trūkst saldo garšas receptoru.
Ir zināms, ka pastāv tikai piecas pamata garšas: rūgta, skāba, salda, sāļa un umami, kas ir pazīstama kā olbaltumvielu garša. Katram no šiem garšām ir savi receptori. Piemēram, zīdītājiem saldo garšu atpazīst receptoru olbaltumvielas T1R2 un T1R3, bet umami garšu „jūt” olbaltumvielas T1R1 un T1R3. Tomēr, kad 2004. gadā tika sekvenēts vistas genoms, netika atrasti nekādi T1R2 gēna, kas nepieciešams saldo garšas uztveršanai, pēdas. Šis gēns trūkst arī citos putnu genomos. T1R3 ir klāt, bet viena tā klātbūtne nav pietiekama, lai uztvertu saldo garšu. Starp citu, kaķi arī nejūt saldo, bet viņiem ir nefunkcionāls „saldās garšas gēns”, kas kādreiz darbojās, bet tagad — nē. Putniem pat šāds variants trūkst. Un rodas jautājums: kā kolibri varēja iemīlēt saldo, ja viņi to nevar sajust?
Šo mīklu centās atrisināt pētnieki no Hārvardas kopā ar kolēģiem no Tokijas universitātes. Viņi nolēma tieši pārbaudīt, kā putnu garšas receptoru olbaltumvielas reaģē uz dažādām garšām. Šim nolūkam šūnas, kas sintezē receptoru olbaltumvielas umami garšai (T1R1 un T1R3), pakļāva dažādiem garšas kairinātājiem; olbaltumvielu gēni tika iegūti no vistām, kolibriem un strazdiem, no kuriem, kā uzskata, ir radušies kolibri. Eksperimentu rezultāti tika publicēti žurnālā Science.
Izrādījās, ka vistu un strazdu receptori aktīvi reaģē uz umami garšu, vai olbaltumvielu garšu. Tajā pašā laikā kolibriem tas pats receptors vāji reaģēja uz olbaltumvielu garšu, bet aktīvi reaģēja uz ogļhidrātiem. Tas nozīmē, ka kolibri garšas receptors, var teikt, ir mainījis savu specializāciju. Acīmredzot tas noticis mutāciju dēļ — pētījuma autori saskaitīja 19 mutācijas, kas varētu mainīt vistas umami receptoru, lai uztvertu saldo, bet patiesībā to var būt vairāk, un to pilnīgai noteikšanai nepieciešams detalizēti izpētīt kolibri receptoru olbaltumvielas.
Saņemtie rezultāti ne tikai atver jaunus apvāršņus izpratnē par brīnišķīgajiem kolibri un to evolūciju. Stāsts par to, kā garšas receptors negaidīti mainīja savu funkciju, uzsver kompleksas gēnu izpētes nozīmi — nepietiek ar to secību un izcelsmi, ir nepieciešams arī izpētīt olbaltumvielas funkciju, par kuru informācija ir ietverta gēnā.
