動物に味覚がなかったら「成長と発達に必要なあらゆるものを過剰摂取する」

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動物に味覚がなかったら「成長と発達に必要なあらゆるものを過剰摂取する」

ノースカロライナ州立大学の研究者たちは、食品の元素組成と動物の元素ニーズの違いが、塩味、うま味、甘味などの心地よい味の発達を説明できることを発見しました。

Because their prey already match their elemental needs, predators experience less selective pressure to maintain elaborate taste systems.

参照元:https://cals.ncsu.edu/applied-ecology/news/the-evolution-of-good-taste/
– ノースカロライナ州立大学 North Carolina State University. June 14, 2021 –

私たちが塩辛いチップに抵抗できない理由は、進化で説明できるのでしょうか?

味覚は、飲み込んで消化される前の食品について多くのことを教えてくれますが、中には食品の元素組成と対応する味もあります。

例えば、熟成したステーキはうま味の受容体を刺激します。

これは、アミノ酸分子に含まれる窒素という元素が多く含まれているからです。

窒素は生きていく上で必要不可欠な元素ですが、動物が必要とする量に比べて低濃度であることが多いのです。

同様に、スーパーマーケットがなかった時代の自然界では、ナトリウムの含有量が制限されていました。

スーパーマーケットがなかった時代を考えると、ナトリウムが必要な動物は、塩分の多い食べ物を好むようになったのかもしれません。

本研究の共著者であり、NC州立大学応用生態学部の博士研究員であるLee Demi氏は話します。

「栄養の不均衡は、たとえ元素レベルであっても、動物の成長と代謝を制限する可能性があります。私たちは、動物は、一般的な食品に含まれる濃度が低いために、成長を制限する可能性が高い特定の元素や栄養素を味わい、楽しむ能力を進化させてきたはずだと考えました。」

この仮説を検証するために、Demi氏たちは、3つの動物グループ(哺乳類、魚類、昆虫)の体の元素組成と、食物網の基盤である植物の元素組成を比較しました。

その結果、希少性の高い特定の元素で構成された食品を食べる動物は、同じ元素を見つけたときに報酬を与える味覚受容体を持っている可能性が高いと予測しました。

Demi氏は話します。

「動物が自分の元素組成を変える能力は非常に限られているため、”You are what you eat “という古い格言は実際には当てはまりません。むしろ、少なくとも元素組成の観点からは、動物はあるがままの姿で食べる ことで好ましい味覚を得ることができ、食事による栄養制限の可能性を減らすことができるのです。」

これは、栄養の質が異なるさまざまな食品を食べる雑食性や草食性の動物にとって、特に重要なことです。

この枠組みの中では、味覚は、消費者がどの食品を探して摂取すべきかの優先順位を決めるためのツールとなり、必要な要素が少ない食品に時間を費やすことがなくなります。

同様に、味覚は消費者に、必要な要素を多く含みすぎる食品を避けるように伝えることもできます。

これが、一握りのチップスを食べることが、一握りの食卓塩を食べることよりも魅力的な理由です。

食物連鎖のどの位置にいるかで、味覚システムの複雑さがわかります。

オルカのような一流の捕食者は、進化の過程で多くの味覚受容体を失っています。

今回の研究では、草食動物や雑食動物に比べて、肉食動物は食事中に元素のバランスが崩れにくいことが示唆されました。

草食動物や雑食動物に比べて、肉食動物は自分の必要とする元素のバランスが崩れにくいため、精巧な味覚システムを維持するための選択圧が低いと考えられます。

しかし、これらの肉食動物は、食べ過ぎると有害となる塩の味を維持しています。

本研究の共著者であり、NC州立大学応用生態学部の教授であるベンジャミン・リーディング氏は話します。

「味覚がなければ、動物は成長と発達に必要な元素の魔法の比率を得るために、あらゆるものを過剰に摂取しなければならなくなるからです。彼らはあまりにも多くのものを食べなければならず、結局、必要なものを大量に排泄することになり、これは効率的ではありません。」

研究チームはまた、哺乳類、魚類、昆虫において、味覚の進化が収束していることを示す強力な証拠を発見しました。

それぞれのグループは、系統樹上では離れていますが、ナトリウム、窒素、リンなど、同じ頻度の低い元素を優先して味覚を適応させているのです。

本研究の共著者でNC州立大学応用生態学部教授のブラッド・テイラー氏は話します。

「リンは、核酸、ATP、リン脂質などに含まれるリンの主要な形態でもあるからです。リン酸塩は、植物が最も利用しやすいリンの形態であり、生物や生態系の成長を制限する主要な元素であることが多いです。つまり、元素の形態、味覚受容体、生物のニーズ、生態系の間には、実に直接的なつながりがあるのです。」

味覚の神経生物学的プロセスは広く研究されていますが、今回の研究は、最適な採餌のための進化的ツールとしての味覚を探究した初めてのものです。

研究者らは、味覚が、採餌や栄養循環などの生態学の基本原理を通じて、動物が環境に与える影響をどのように示しているのかについて、新たな思考領域を開く可能性があるとしています。

本研究は、米国国立科学財団(助成番号:1556914)、ノースカロライナ州立大学応用生態学部およびジュール・シルバーマン博士の支援を受けて行われました。

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