Der Geschmack wurde entwickelt, um sicherzustellen, dass Tiere das richtige Zeug fressen

Eine Frau isst auf einer Gartenparty einen Bissen

Forscher haben herausgefunden, dass Unterschiede zwischen der elementaren Zusammensetzung von Lebensmitteln und den elementaren Bedürfnissen von Tieren die Entwicklung angenehmer Geschmacksrichtungen wie salzig, umami und süß erklären können.

Der Geschmack sagt uns viel über Lebensmittel aus, bevor sie geschluckt und verdaut werden, und einige Geschmäcker entsprechen der elementaren Zusammensetzung von Lebensmitteln.

Ein gereiftes Steak zum Beispiel bringt die Umami-Geschmacksrezeptoren zum Leuchten, weil es eine hohe Konzentration des Elements Stickstoff enthält, das in Aminosäuremolekülen vorkommt. Stickstoff ist überlebenswichtig, kommt aber im Verhältnis zum Bedarf der Tiere oft in geringen Konzentrationen vor.

Ebenso Natrium ist in vielen Lebensmitteln in der Natur begrenzt – denken Sie an das Leben vor dem Supermarkt. Wenn Sie also Natrium zum Überleben brauchen – und das tun alle Tiere – haben Sie eher einen Geschmack für salzige Lebensmittel und suchen nach diesen.

„Ernährungsungleichgewichte, selbst auf elementarer Ebene, können das Wachstum und den Stoffwechsel von Tieren einschränken“, sagt Co-Autor Lee Demi, Postdoktorand in der Abteilung für angewandte Ökologie der North Carolina State University.


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„Wir postulierten, dass Tiere die Fähigkeit entwickelt haben sollten, bestimmte Elemente und Nährstoffe zu schmecken und zu genießen, die aufgrund ihrer geringen Konzentrationen in typischen Lebensmitteln das Wachstum am wahrscheinlichsten einschränken.“

Um diese Hypothese zu untersuchen, verglichen Demi und Kollegen die elementare Zusammensetzung des Körpers von drei Tiergruppen (Säugetiere, Fische und Insekten) mit der elementaren Zusammensetzung von Pflanzen, der Basis der meisten Nahrungsnetze. Sie sagten voraus, dass Tiere, die Nahrungsmittel essen, die aus bestimmten seltenen oder unvorhersehbaren Elementen bestehen, eher Geschmacksrezeptoren haben, die sie dafür belohnen, dass sie dieselben Elemente finden.

„Da Tiere nur sehr begrenzt in der Lage sind, ihre elementare Zusammensetzung zu ändern, trifft das alte Sprichwort ‚Du bist, was du isst‘ nicht wirklich zu“, sagt Demi. „Vielmehr werden Tiere mit einem angenehmen Geschmack dafür belohnt, ‚das zu essen, was sie sind‘, zumindest aus der Sicht der elementaren Zusammensetzung, was dazu beiträgt, die Gefahr einer Nährstofflimitierung durch die Nahrung zu verringern.“

Dies ist besonders wichtig für Allesfresser und pflanzenfressende Tiere, die eine Vielzahl verschiedener Nahrungsmittel fressen, die sich in ihrer Nährwertqualität unterscheiden. In diesem Rahmen wird der Geschmack zu einem Instrument, das Verbrauchern hilft, Prioritäten zu setzen, nach welchen Lebensmitteln sie suchen und sie konsumieren sollten, damit sie keine Zeit mit Lebensmitteln verschwenden, die weniger dieser notwendigen Elemente enthalten.

Ebenso kann der Geschmack Verbraucher dazu bringen, Lebensmittel zu vermeiden, die zu viel von einem Element enthalten, das sie benötigen. Deshalb ist es attraktiver, eine Handvoll Chips zu essen, als eine Handvoll Kochsalz zu essen.

Wo Sie sich in der Nahrungskette befinden, kann die Komplexität Ihrer Geschmackssysteme vorhersagen. Einige Spitzenprädatoren wie Orcas haben im Laufe der Evolution viele Geschmacksrezeptoren verloren. Diese Studie legt nahe, dass Raubtiere seltener starke elementare Ungleichgewichte in ihrer Ernährung erfahren als Pflanzenfresser oder Allesfresser. Da ihre Beute bereits ihren elementaren Bedürfnissen entspricht, erfahren Raubtiere weniger Selektionsdruck, um ausgeklügelte Geschmackssysteme aufrechtzuerhalten. Diese Spitzenprädatoren haben jedoch ihre Vorliebe für Salz behalten, das bei übermäßigem Verzehr schädlich sein kann.

„Die Affinität zu bestimmten Nahrungsmitteln muss starke evolutionäre Triebkräfte haben, denn ohne Geschmack wären Tiere gezwungen, alles zu überessen, in der Hoffnung, das magische Verhältnis von Elementen zu erreichen, die für Wachstum und Entwicklung erforderlich sind“, sagt Co-Autor Benjamin Reading, Professor für angewandte Ökologie Abteilung. "Sie müssten viel zu viel essen und scheiden am Ende riesige Mengen der Dinge aus, von denen sie weniger brauchen, was nicht effizient ist."

Das Forschungsteam fand auch starke Hinweise auf eine konvergente Geschmacksentwicklung bei Säugetieren, Fischen und Insekten. Jede Gruppe, obwohl weit auseinander im phylogenetischen Baum, hat alle einen angepassten Geschmack, der die gleichen seltenen Elemente priorisiert, einschließlich Natrium, Stickstoff, und Phosphor.

„Phosphor ist besonders faszinierend, weil dieser kürzlich entdeckte Geschmack am stärksten mit Phosphat verbunden ist, das auch die primäre Form von Phosphor in vielen Nukleinsäuren, ATP, Phospholipiden usw. ist“, sagt Co-Autor Brad Taylor, ebenfalls Professor für angewandte Ökologie Abteilung.

„Phosphat ist die am leichtesten verfügbare Form von Phosphor für die Aufnahme durch Pflanzen und oft das primäre wachstumshemmende Element in Organismen und Ökosystemen. Die Verbindungen zwischen der elementaren Form, den Geschmacksrezeptoren, den Bedürfnissen des Organismus und dem Ökosystem sind also wirklich direkt.“

Während der neurobiologische Geschmacksprozess umfassend erforscht wurde, ist diese Studie die erste, die den Geschmack als evolutionäres Werkzeug für eine optimale Nahrungssuche untersucht. Die Forscher vermuten, dass dies einen neuen Denkbereich eröffnen könnte, wie der Geschmack anzeigen kann, wie Tiere ihre Umgebung durch Nahrungssuche, Nährstoffkreislauf und andere grundlegende Prinzipien der Ökologie beeinflussen.

Das Papier erscheint in Ökologie und Evolution. Weitere Co-Autoren stammen vom Monell Chemical Senses Center, NC State, und dem Natural History Museum of Denmark.

Die Arbeit wurde von der US National Science Foundation sowie der Abteilung für angewandte Ökologie und Jules Silverman der North Carolina State University unterstützt.

Quelle: NC-Zustand

Über den Autor

Michelle Jewel-NC State

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Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Zukunft

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