Любовта на пандите към бамбука се оказа в кръвта им

[mnogoznaiko]

© Sid Balachandran, Unsplash

Голямата панда  (Ailuropoda melanoleuca) е една  от най-емблематичните и обичани животни в света, известна със своята специална диета, съставена почти изцяло от бамбук. Този хранителен избор винаги е бил загадка за учените, тъй като пандите принадлежат към семейството на мечките, чиято храносмилателна система е еволюирала за обработка на месо. Въпреки това, 99% от храната на пандите се състои от бамбук. Ново изследване, проведено от китайски учени, предлага интригуващо обяснение за тази странна диетична адаптация – може би отговорът се крие в микроскопични молекули, циркулиращи в кръвта на пандите.

Изследването, публикувано в престижното научно списание Frontiers in Veterinary Science, разкрива потенциална връзка между хранителните предпочитания на пандите и наличието на специфични микроРНК в кръвта им. МикроРНК са малки молекули, които не кодират белтъци, но играят важна роля в регулирането на генната експресия – те определят колко често даден ген ще произвежда съответния протеин.

За целите на изследването, учените от няколко китайски изследователски центъра и университета са взели кръвни проби от седем панди (Голяма панда (Ailuropoda melanoleuca)) – три възрастни женски, една млада женска и три зрели мъжки. Успоредно с това, те са анализирали микроРНК от различни части на бамбука – младите филизи, стъблата и листата.

Резултатите от генетичния анализ са изненадващи. В екзозомите (микроскопични извънклетъчни мехурчета) от кръвта на пандите изследователите откриват 57 микроРНК, които съвпадат с тези, намерени в бамбука. Това означава, че когато пандите консумират бамбук, микроРНК от растението могат да преминат през чревната стена, да навлязат в кръвообращението и потенциално да повлияят на функционирането на гените на животното.

Някои от идентифицираните микроРНК са свързани с възприятието на вкусове и миризми. Това може да обясни как пандите успяват да разпознават и избягват неядливите части на бамбука, предпочитайки по-пресните и хранителни участъци. Други открити микроРНК имат потенциала да въздействат върху метаболизма на допамина – невротрансмитер, свързан с усещането за удоволствие и награда.

Тази връзка е особено интересна, тъй като може да обясни защо пандите изпитват удоволствие от консумацията на бамбук. Подобно на това как някои хора изпитват наслада от определени храни поради химичните реакции в мозъка, микроРНК от бамбука могат да създават положителна обратна връзка, карайки пандите да предпочитат тази храна пред други възможности. Учените предполагат, че този механизъм е изиграл ключова роля в адаптацията на пандите към тяхната специфична диета.

Изследователите предполагат, че влиянието на микроРНК от бамбука не се ограничава само до вкусовите предпочитания. Тези малки молекули може да са помогнали на пандите да се адаптират към смилането на твърда растителна храна чрез регулиране на гени, отговорни за усвояването на въглехидрати и функционирането на храносмилателната система.

Освен това се смята, че бамбуковите микроРНК могат да участват в регулацията на гени, свързани с растежа и развитието, биологичните ритми, имунните реакции и дори репродуктивната система на пандите. Това показва, че влиянието на храната върху физиологията на животните може да бъде много по-дълбоко, отколкото се предполагаше досега.

Въпреки интригуващите резултати, авторите на изследването подчертават, че са необходими допълнителни проучвания, за да се направят окончателни изводи за въздействието на растителните микроРНК върху пандите. Един от изследователите сподели: "Пандите са национално богатство на нашата страна. Да получим проби от кръвта им не е толкова лесно. При възможност се надяваме да вземем кръвни проби от съвсем млади панди, които все още не са яли бамбук. Тяхното изследване може да донесе още по-удивителни резултати."

Тази забележка повдига интересен въпрос: как първоначално пандите са започнали да консумират бамбук? Ако приемем, че микроРНК от бамбука играят роля в адаптацията на животните към тази храна, тогава трябва да е имало първоначален период, когато пандите са започнали да ядат бамбук без тази адаптация. Как се е случило това и защо пандите са направили този необичаен хранителен избор?

Хипотезата на учените поставя и други въпроси. Китайските медии периодично съобщават за случаи, в които панди консумират мърша, когато могат да я намерят, а понякога дори ловуват дребни гризачи. Този хищнически инстинкт се проявява и в плен. Например, е наблюдавана панда в зоологическа градина да преследва птици, кацнали наблизо, и само скоростта им ги спасява от гибел.

Очевидно е, че в такива случаи микроРНК от храната не играят роля – пандата все пак действа подобно на другите мечки. Това показва, че въпреки необичайните си хранителни навици, големите панди запазват някои от хищническите си инстинкти, наследени от техните предци.

Възможно е обяснението да се крие в комбинация от фактори. Може би първоначално пандите са започнали да консумират бамбук поради екологичен натиск или ограничен достъп до месна храна. С течение на времето, микроРНК от бамбука биха могли да подпомогнат генетичната и физиологична адаптация към тази нова диета, създавайки положителна обратна връзка и постепенно превръщайки бамбука в предпочитана храна.

Изследването на връзката между микроРНК в храната и генната експресия при пандите отваря вълнуващи нови перспективи за разбирането на храненето и адаптацията при животните като цяло. Ако микроРНК от консумираната храна наистина може да влияе върху генната експресия и физиологията на животните, това може да има дълбоки импликации за нашето разбиране на еволюционната адаптация.

Този механизъм би могъл да обясни как животните се адаптират към промени в наличната храна и околната среда по-бързо, отколкото традиционният модел на естествен подбор би предположил. Той също така повдига въпроси за ролята на храната в еволюцията на видовете и потенциалната роля на микроРНК от храната в човешката физиология и здраве.

Докато учените продължават да изследват тази фасцинираща връзка между бамбуковите микроРНК и хранителните предпочитания на пандите, едно е сигурно: историята на пандите и техните необичайни хранителни навици е по-сложна и интересна, отколкото някога сме предполагали. Зад тяхната привидно проста и очарователна поведенческа характеристика – консумацията на бамбук – се крие сложен и фин механизъм на взаимодействие между храната и гените, който може да промени начина, по който гледаме на храненето и еволюцията.