Muchos mamíferos son golosos, pero las aves perdieron su receptor dulce durante la evolución. Aunque los colibríes y los pájaros cantores reutilizaron de forma independiente su receptor sabroso para detectar los azúcares, no está claro cómo otras aves saben dulce. Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores del Instituto Max Planck para la Inteligencia Biológica (en fundación) muestra que los pájaros carpinteros también recuperaron el sabor dulce. Curiosamente, los torcecuellos, pájaros carpinteros especializados en comer hormigas, revirtieron selectivamente esta ganancia a través de un cambio simple e inesperado en el receptor. Estos resultados demuestran un mecanismo novedoso de reversión sensorial y destacan cómo los sistemas sensoriales se adaptan a las necesidades dietéticas de diferentes especies.

Las aves, descendientes de los dinosaurios carnívoros, carecen de parte del receptor dulce que se encuentra en los mamíferos. Esto debería dejarlos insensibles a los azúcares. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que tanto los colibríes como los pájaros cantores han recuperado la capacidad de sentir el azúcar al reutilizar su receptor sabroso para detectar carbohidratos en frutas y néctar. No está claro cómo otras aves perciben los azúcares y hasta qué punto las respuestas de los receptores gustativos rastrean la inmensa diversidad dietética de las aves. Para investigar esta cuestión, Julia Cramer y Maude Baldwin del Grupo de Investigación Evolution of Sensory Systems y colegas de otras universidades se centraron en los pájaros carpinteros. Aunque son principalmente insectívoros, este grupo de aves también contiene múltiples especies que incluyen savia rica en azúcar, néctar y frutas en sus dietas.

Usando pruebas de comportamiento de aves silvestres, el grupo de Baldwin demostró que los pájaros carpinteros claramente prefieren el azúcar y los aminoácidos al agua. Sorprendentemente, los torcecuellos, un miembro del grupo de pájaros carpinteros cuya dieta se compone casi exclusivamente de hormigas, mostraron preferencias por los aminoácidos pero no por los azúcares. "Nuestra siguiente pregunta fue si la preferencia por el azúcar observada se refleja en los receptores de las aves", resume Baldwin.

Receptor de azúcar poseído por un ancestro común

Los análisis funcionales de los receptores del gusto confirmaron que los receptores de los pájaros carpinteros eran sensibles a los azúcares, mientras que los de los torcecuellos no lo eran. Curiosamente, las reconstrucciones ancestrales indicaron que el ancestro común de los torcecuellos y los pájaros carpinteros ya poseía un receptor sabroso modificado capaz de responder a los azúcares. "Este hallazgo reveló un tercer caso de evolución independiente de detección de azúcar a través de la modificación del receptor sabroso en aves", dice Cramer, el primer autor del estudio. "Sin embargo, lo que fue aún más emocionante fue la implicación de que los torcecuellos posteriormente perdieron la nueva función del receptor".

La meticulosa disección de Cramer de las diferencias entre los receptores del torcecuello y del pájaro carpintero reveló inesperadamente que los cambios en un solo aminoácido en el receptor del torcecuello desactivaron selectivamente la detección del azúcar:las aves mantuvieron su capacidad para saborear lo sabroso, lo que probablemente sea importante para las aves especialistas en insectos que consume una dieta rica en proteínas.

Estos resultados trazan una historia evolutiva en la que una ganancia temprana de detección de azúcar en los pájaros carpinteros, que posiblemente surgió en un ancestro anterior y, por lo tanto, más antiguo que los propios pájaros carpinteros, fue seguida por su reversión cuando el receptor del torcecuello se alteró más tarde. "Nos sorprendió mucho descubrir que esta reversión es causada por cambios en un solo aminoácido, que actúa como un interruptor molecular para regular selectivamente la sensibilidad al azúcar en los torcecuellos", explica Cramer. "Inesperadamente, el resultado de este pequeño cambio es que los torcecuellos ahora nuevamente no pueden detectar el azúcar en sus alimentos, pero han conservado la capacidad del receptor para recopilar información sobre el contenido de aminoácidos específicos. Esto tiene mucho sentido cuando la mayor parte de su dieta se hace de hormigas."

Se requerirá más investigación para describir cómo los cambios específicos en los receptores del gusto y en otros sistemas fisiológicos y sensoriales están relacionados con la rica diversidad dietética entre las aves.

La investigación fue publicada en Current Biology .