古代人类有相同的嗅觉但敏感度不同
如果你有尼安德特人的梳洗习惯,那么你的鼻子不像现代人那样对尿液和汗水敏感可能是件好事。
如果你在亚洲大草原上过着丹尼索瓦人狩猎和采集的生活方式,那么你对富含能量的蜂蜜的敏锐嗅觉几乎肯定是一种优势。
虽然我们无法真正知道这两种已灭绝的人类物种感知到或喜欢吃什么,但杜克大学科学家的一项新研究已经更多地了解了他们可能闻到的东西。
CNRS 巴黎萨克雷大学的 Claire de March 和杜克大学的 Hiroaki Matsunami 的研究人员使用他们开发的一种技术,使研究人员能够测试实验室培养皿中气味受体的嗅觉敏感性,从而能够比较三种人的气味能力。他们的工作于 12 月 28 日发表在开放获取期刊 iScience 上。
根据已发表的基因组数据库,包括 2022 年诺贝尔奖获得者 Svante Pääbo 收集的古代 DNA 集合,研究人员能够通过查看相关基因来表征这三个人类物种中每一个的受体。
“仅从基因组序列来预测行为是非常困难的,”作为杜克大学博士后研究员从事这项工作的德马奇说。“我们拥有来自尼安德特人和丹尼索瓦人的气味受体基因组,我们可以将它们与今天的人类进行比较,并确定它们是否产生了不同的蛋白质。”
因此,他们随后测试了来自每个人类的 30 个实验室培养的嗅觉受体对一系列气味的反应,以测量每种受体对特定香味的敏感程度。
实验室测试表明,现代和古代人类受体基本上检测到相同的气味,但它们的敏感性不同。
生活在 30,000 到 50,000 年前的丹尼索瓦人被证明对现代人类感知为花香的气味不太敏感,但对硫磺的感知能力高四倍,对香脂的感知能力高三倍。他们非常喜欢蜂蜜。
“我们不知道丹尼索瓦人吃了什么,但这种受体必须敏感是有一些原因的,”杜克大学医学院分子遗传学和微生物学教授松波说。当代的狩猎采集者,如坦桑尼亚的哈扎人,以喜爱蜂蜜而闻名,蜂蜜是一种必不可少的高热量燃料。
尼安德特人生活在大约 40,000 年前,显然与现代人交换了一些基因,他们对绿色、花香和辛辣气味的敏感度低三倍,使用与我们今天几乎相同的受体。“它们可能表现出不同的敏感性,但选择性保持不变,”Matsunami 说。
“尼安德特人的气味受体大部分与当代人类相同,而少数不同的则没有更多的反应,”德马奇补充道。
气味受体与许多物种的生态和饮食需求有关,并且可能随着物种改变范围和饮食而进化。
“每个物种都必须进化嗅觉感受器,以最大限度地适应它们寻找食物的能力,”Matsunami 说。“对人类来说,情况要复杂得多,因为我们要吃很多东西。我们不是很专业。”
该实验室还使用他们的基于细胞的气味测试仪来观察现代人类的遗传变异。“有些人可以闻到某些化学物质,但其他人不能,”Matsunami 说。“这可以用功能变化来解释。”
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