Проведя серию экспериментов, ученые определили, что животные безошибочно определяют вкус воды и способны отличить ее от других жидкостей. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Neuroscience. В любом справочнике по химии мы можем прочитать, что вода представляет собой прозрачную жидкость без вкуса, цвета и запаха.
Принято считать, что вкусовые рецепторы, которые расположены у нас на языке, распознают 5 вкусов: Соленый, кислый, сладкий, горький и так называемый вкус "умами" — особенный вкус белковой пищи (именно на стимуляцию этого вкуса работает пищевая добавка глутамат натрия). Исходя из этой логики, вода, как не имеющая вкуса, не оказывает специфического воздействия на вкусовые рецепторы. Однако у насекомых и земноводных имеются нервные клетки, которые реагируют именно на воду. Наблюдая за поведением животных, ученые предположили, что и в их мире может работать механизм, позволяющий выделять воду среди других жидкостей.
На сегодняшний день о том, каким образом организм животного понимает, что внутрь него попала именно вода, не известно почти ничего, неясна молекулярная и клеточная природа этого механизма. Однако совершенно четко ясно, что такой механизм существует: животное прекращает пить задолго до того, как желудок наполнится.
Для определения того, какие именно рецепторы реагируют на воду, ученые из Калифорнийского технологического университета по очереди "отключали" различные рецепторные клетки на языке мышей, а после давали им пить. Оказалось, что наиболее активно на воду реагируют рецепторные клетки, отвечающие за распознавание кислого вкуса: когда их отключали, животным требовалось большее время, чтобы сделать выбор между водой и нейтральным по вкусу и сходным по консистенции синтетическим маслом.
На видео: эта мышь думает, что пьет воду, а на самом деле "лакает" луч света. Ученые обманули грызуна, введя в его вкусовые рецепторы светочувствительные белки, а затем стимулируя их светом синего лазера.
Далее ученые при помощи оптогенетических технологий ввели в рецепторные клетки языка мышей светочувствительные белки, которые реагируют на луч лазера точно так же, как если бы это была струйка воды.
После нескольких "тренировок", когда подопытные мыши научились пить из трубки поилки, исследователи заменили ее на оптоволокно, генерирующее направленный луч синего света. Мыши с "модифицированными" рецепторами лакали лазерный луч точно так же, как струю воды, не понимая, в чем подвох. При этом грызуны так и не смогли понять, что луч света был всего лишь иллюзией. Отдельные особи совершали до 2000 лакательных движений за 10 минут. По мнению ученых, это свидетельствует о том, что хотя рецепторы и сигнализируют о поступлении воды в организм, они не сообщают мозгу, когда необходимо остановиться.
По мнению Юки Ока, нейробиолога из Калифорнийского технологического университета, потребуются дополнительные исследования, чтобы более точно понять механизм реакции на воду чувствительных к кислоте рецепторов. "Скорее всего это связано с тем, что когда вода смывает слюну с языка, изменяется кислотно-щелочной баланс, который и дает сигнал мозгу", — уточняет ученый. Изменение химического баланса является одним из предполагаемых механизмов распознавания воды в организме животных наряду с реакцией на изменение температуры и давления.
