你有沒有試過誤咬一口未熟的柿子或檸檬？那種讓舌頭發緊、嘴角抽搐的酸味，讓整個人都不舒服了。對人類而言，強烈的酸味通常意味著食物未熟或變質，是大腦和味蕾協同筑起的天然屏障。

可大自然中，有一種動物卻似乎完全無視這條味覺警戒線。在果實尚未成熟、酸得發澀的時候，它們就迫不及待地啄了起來。金絲雀、八哥、畫眉，乃至一些遷徙數千公里的候鳥，似乎都偏愛這種未熟的酸味。難道它們的味覺不靈敏？還是對酸味有特別的耐受？

最近，一項由中國科學院昆明動物研究所主導、發表于《科學》（Science）雜志的研究，揭示了這種奇特現象背后的分子機制?？茖W家們發現，鳥類之所以能吃酸不皺眉、不咧嘴，與它們舌頭上一種名為OTOP1的酸味受體發生的特殊突變有關。這種突變并沒有讓它們完全喪失對酸的感知，而是巧妙地鈍化了味覺神經的響應，讓酸不再是一種強烈的排斥信號。

感知酸味的OTOP1基因的抑制機制

在我們日常的味覺體驗中，酸味是最易辨別的一種。它通常來源于食物中的有機酸，比如檸檬酸或醋酸，在人類和其他哺乳動物中，過高的酸度往往會觸發強烈的不適感。這種反應源自一個名叫OTOP1的受體蛋白，它在口腔的舌頭、腭部和咽喉組織中負責檢測食物中的質子濃度，也就是酸度。當酸性越強，OTOP1受體通道開放得越充分，細胞內質子濃度上升，大腦便感知到酸的味道。

人感受酸味的機制（圖片來源：參考文獻[1]）

然而，在鳥類中，科學家們發現了一個令人驚訝的反?，F象。通過將金絲雀和鴿子的OTOP1基因分別表達在細胞中，并與小鼠的OTOP1進行對比實驗，研究者觀察到截然不同的電生理響應。小鼠的OTOP1在酸度增強時電流增強，表現出越酸越敏感；而金絲雀和鴿子的OTOP1卻相反，酸性越強，電流反而減弱，通道被抑制。這就意味著，即使面對pH值只有2.5，接近檸檬汁酸度的果實，鳥類的酸味受體也不會發出強烈的信號，從而大大減弱了它們對酸的感知。

更進一步的研究揭示，這種酸感遲鈍并非只是鳥類OTOP1的偶然現象，而是由幾個關鍵的氨基酸位點突變所造成。通過構建基因嵌合體和定點突變實驗，科學家們找出了四個位點（H239、L306、H314、G378），它們協同作用，使得OTOP1在強酸環境下受到抑制。特別是G378這一位點，其突變被認為是在鳴禽類祖先中首次出現，成為鳥類酸耐受演化的重要節點。

鳥類的科級系統發育樹以及鳥類表現出廣泛的食果行為（圖片來源：參考文獻[2]）

為了驗證這種機制是否具有普適性，研究者還將金絲雀的OTOP1基因敲入小鼠體內，并觀察其味覺神經元對酸的反應。結果顯示，這些轉基因小鼠在面對酸味時的神經激活水平大大下降，表現出與鳥類相似的酸味耐受性，而對甜味等其他味覺則無明顯影響。這一結果強有力地支持了OTOP1抑制機制在鳥類酸耐受中的核心地位。

進化優勢與生態意義：為什么鳥類要“吃酸不皺眉”？

味覺并非僅僅是一種感官，更是生存策略的一部分。對許多動物而言，酸味是危險的信號，未成熟、腐敗、發酵……都意味著食物潛藏著風險。然而，對鳥類而言，能夠忍受甚至喜歡酸味，卻可能是打開食物多樣性的一把鑰匙。

研究者發現，鳥類對酸味的耐受并非少數特例，而是廣泛存在于多個類群中。數據顯示，大約60%的鳥類科目下的物種具有攝食果實的行為，而其中很多果實的pH值低至2.5至3.5，相當于人類咬下一口檸檬的酸度。相比之下，老鼠等哺乳動物在這種酸度下表現出明顯的厭惡反應，而鴿子、金絲雀等鳥類僅有輕微不適，甚至可以持續攝食。

小鼠、鴿子和金絲雀在酸刺激下產生的電流示意曲線（圖片來源：參考文獻[2]）

這種酸中求食的能力賦予了鳥類重要的生態優勢。首先，它擴大了可利用的食物資源。在某些季節或區域，當其他動物難以獲取充足食物時，鳥類卻能通過食用那些酸得沒人吃的果實維持能量攝入。尤其對候鳥而言，遷徙途中必須快速積累脂肪儲備以支撐遠距離飛行，酸味果實往往正是它們重要的能量來源。

其次，鳥類對酸的耐受可能促進了與植物之間的共生演化。許多植物依賴鳥類傳播種子，它們進化出鮮艷的果實和豐富的果肉，以吸引果食性動物。但過酸的果實可能嚇退哺乳動物，唯有對算感遲鈍的鳥類樂于享用。這種選擇壓力可能促使植物朝更酸方向演化，以吸引特定傳粉或傳播者，也促使鳥類味覺逐漸適應，從而形成互利共生的演化模式。

總結

當人類還在為一口酸檸檬皺眉時，林間的鳥早已把未熟的漿果當成空中自助餐。一段微小的基因改寫，把警報調成了靜音，讓它們在千萬年前就學會了另辟蹊徑。味覺，不只是舌尖的感受，更是一張用分子寫的生存地圖。

參考文獻：

[1] Teng, Bochuan, et al. "Cellular and neural responses to sour stimuli require the proton channel Otop1." Current Biology 29.21 (2019): 3647-3656.

[2]Zhang, Hao, et al. "Molecular evolution of sour tolerance in birds." Science 388.6753 (2025): 1330-1336.

[3] Yarmolinsky, David A., Charles S. Zuker, and Nicholas JP Ryba. "Common sense about taste: from mammals to insects." Cell 139.2 (2009): 234-244.

[4] Scalera, Giuseppe. "Acid taste thresholds assessed by conditioned taste aversion and two-bottle preference in rats." Physiology & behavior 82.2-3 (2004): 411-423.

作者丨Denovo科普團隊（趙麗麗 中國科學院大學博士；楊超 博士）

審核丨黃乘明 中國科學院動物研究所研究員 中國野生動物保護協會理事

來源: 科普中國創作培育計劃

內容資源由項目單位提供