No sour faces: How birds evolved to eat highly acidic fruits

Genetic mutations more than 20 million years ago helped birds tolerate the tart and broaden their diets

Many songbirds such as the yellow-fronted canary (Serinus mozambicus) eat fruits—and can tolerate the extremely acidic, sour ones thanks to a specialized taste receptor.KEVIN

Humans prefer fruit at its sweetest, whereas many birds happily snack on the sourest of the bunch, from zesty lemons to unripe honey mangoes. Researchers may now know why.

A study published today in Science suggests birds have evolved a specialized taste receptor that’s suppressed by high acidity, which effectively dulls the sharp, sour taste of fruits they eat. The finding reveals the evolutionary history of the pucker-inducing diets of many fruit-eating birds around the world—and may also help explain birds’ knack for survival, by broadening their potential food sources.

The study is a “robust” addition to our understanding of how birds taste sour foods, which is still a research area in its infancy, says Leanne Grieves, an ornithologist at Cornell University’s Lab of Ornithology. Scientists identified a sour taste receptor in vertebrates—known as OTOP1—only 7 years ago, and few studies focus on why birds eat what they eat, rather than simply what they eat. Grieves, who studies birds’ sense of smell but who was not involved with the current work, adds that the new study “provides a really nice starting point.”

To examine how birds approach sour-tasting foods, scientists exposed OTOP1 receptors from mice, domestic pigeons, and canaries to various acidic solutions. The activity of the mouse version of the receptor increased with greater acidity—meaning more acidic foods register to mice, and other mammals like us, as increasingly sour. However, the pigeon and canary versions of OTOP1 became less active in solutions about as acidic as a lemon. As a result, the birds wouldn’t perceive as much of a sour taste, allowing them to take advantage of the fruits mammals can’t stomach.

Determining why bird OTOP1 reacted differently was a challenge, according to study author Hao Zhang, an evolutionary biologist at the Chinese Academy of Sciences (CAS). So, the researchers mutated sections of the gene that encodes the OTOP1 receptor, which let them identify four candidate amino acids within the protein that are responsible for sour tolerance. One of them, known as G378, is found almost exclusively in songbirds such as the canary—a species that showed greater sour tolerance than the pigeon, which lacks this variance. “A single amino acid in the bird OTOP1 can increase sour tolerance,” says study author Lei Luo, a biologist at CAS.

When the researchers compared the protein sequences of OTOP1 between different types of birds, they found that G378—and the enhanced sour tolerance it confers—probably appeared between 34 million and 23 million years ago. The trait seems to have arisen within the most recent common ancestor of honeyeaters—songbirds found mostly today in Australia, New Guinea, and New Zealand—and a diverse group of songbirds including everything from crows to canaries. The emergence of G378 also coincides with the onset of sweet sensing in songbirds, which Zhang says is preliminary evidence of sweet and sour receptors evolving together in songbirds to distinguish different fruit flavors.

Sour tolerance could have also coevolved with fruit-bearing plants, according to Richard Prum, an evolutionary ornithologist at Yale University who wasn’t involved with the study. Birds widely distribute seeds through their feces, so it is in the plant’s reproductive interest to cater their fruits to a bird’s taste preferences.

Prum adds that birds benefit from specializing in eating sour fruits because by doing so, they can take advantage of a resource that mammals—often the other large fruit eaters in an ecosystem—cannot abide. Sour fruits “allow them to perceive, and even enjoy, the opportunity for a whole … smorgasbord of nutritious foods,” he says.

This ability to have a wider palate could have also allowed birds to “survive natural disasters better than other animals just because they can tolerate food sources that other animals can’t,” says ornithologist Kyle Kittelberger, a Ph.D. candidate at the University of Utah who studies how climate change and other global pressures affect bird migration. Migratory birds often rely on fruits to build fat reserves while traveling long distances, so the fruits—sweet or sour—provide energy to travel across continents.

Future research should broaden the study of sour tolerance beyond songbirds—not all of which eat fruit—to fruit-eating birds that fall outside of this group, such as some species of parrots and pigeons, Grieves says. And there’s a lot of birds to choose from. More than 10,000 bird species live all over the world and play all sorts of ecological roles—at least in part because they can put up with the pucker. “This could have helped contribute to birds being the most widespread and successful group of animals in the world,” Kittelberger says.

PA U THARTUAR NË FYTYRË: SI EVOLUAN ZOGJTË PËR TË NGRËNË FRUTA ME ACIDITET TË LARTË.

Mutacionet gjenetike më shumë se 20 milionë vjet më parë i ndihmuan zogjtë të toleronin shijen e thartë dhe të zgjeronin dietat e tyre

Botuar ne “Science” 19 QERSHOR 2025, nga NAZEEFA AHMED

Njerëzit preferojnë frutat në formën e tyre më të ëmbël, ndërsa shumë zogj hanë me kënaqësi frutat më të tharta, nga limonët pikantë deri te mangot e papjekura. Tani studiuesit mund ta dinë pse_në.

Një studim i botuar sot në Science sugjeron se zogjtë kanë evoluar një receptor të specializuar shijeje që shtypet nga aciditeti i lartë, i cili në mënyrë efektive e zbeh shijen e mprehtë dhe të thartë të frutave që hanë. Kërkimi zbulon historinë evolucionare të dietave që shkaktojnë rrudhje të shumë zogjve që hanë fruta në të gjithë botën - dhe gjithashtu mund të ndihmojë në shpjegimin e prirjes së zogjve për mbijetesë, duke zgjeruar burimet e tyre të mundshme të ushqimit.

Studimi është një shtesë "e fuqishme" në kuptimin tonë se si zogjtë shijojnë ushqime të tharta, e cila është ende një fushë kërkimore në hapat e saj të parë, thotë Leanne Grieves, një ornitologe në Laboratorin e Ornitologjisë të Universitetit Cornell. Shkencëtarët vetëm 7 vjet më parë, identifikuan një receptor shijeje të thartë te vertebrorët - i njohur si OTOP1 - dhe pak studime përqendrohen në pse zogjtë hanë atë që hanë, në vend që thjesht atë që hanë. Grieves, i cili studion shqisën e nuhatjes së zogjve, por që nuk ishte i përfshirë në punën aktuale, shton se studimi i ri "ofron një pikënisje vërtet të mirë".

Për të shqyrtuar se si zogjtë i qasen ushqimeve me shije të thartë, shkencëtarët i ekspozuan receptorët OTOP1 nga minjtë, pëllumbat shtëpiakë dhe kanarinat në tretësira të ndryshme acidike. Aktiviteti i versionit të miut të receptorit u rrit me aciditet më të madh - që do të thotë se ushqimet më acidike u regjistrojnë minjve dhe gjitarëve të tjerë si ne, si gjithnjë e më të thartë. Megjithatë, versionet e pëllumbave dhe kanarinave të OTOP1 u bënë më pak aktive në tretësira po aq acidike sa një limon. Si rezultat, zogjtë nuk do të perceptonin aq shumë një shije të thartë, duke u lejuar atyre të përfitonin nga frutat që gjitarët nuk mund t'i tretin.

Sipas autorit të studimit Hao Zhang, një biolog evolucionar në Akademinë Kineze të Shkencave (CAS),Përcaktimi pse OTOP1 i shpendëve reagoi ndryshe ishte një sfidë. Pra, studiuesit mutuan pjesë të gjenit që kodifikon receptorin OTOP1, të cilat i lejuan ata të identifikojnë katër aminoacide kandidate brenda proteinës që janë përgjegjëse për tolerancën ndaj ushqimit të thartë. Njëri prej tyre, i njohur si G378, gjendet pothuajse ekskluzivisht tek zogjtë këngëtarë si kanarinat - një specie që tregoi tolerancë më të madhe ndaj acidit sesa pëllumbi, të cilit ky ndryshim i mungon. "Një aminoacid i vetëm në shpendin OTOP1 mund të rrisë tolerancën ndaj acidit", thotë autori i studimit Lei Luo, një biolog në CAS.

Kur studiuesit krahasuan sekuencat e proteinave të OTOP1 midis llojeve të ndryshme të zogjve, ata zbuluan se G378 - dhe toleranca e shtuar ndaj acidit që ai jep - ndoshta u shfaq midis 34 dhe 23 milion vjet më parë. Tipari duket se ka lindur brenda paraardhësit më të fundit të përbashkët të mjaltëngrënësve - zogjve këngëtarë që gjenden kryesisht sot në Australi, Guinea e Re dhe Zelanda e Re - dhe një grupi të larmishëm zogjsh këngëtarësh duke përfshirë gjithçka nga sorrat te kanarinat. Shfaqja e G378 përkon gjithashtu me fillimin e ndjeshmërisë të së ëmbëls te zogjtë këngëtarë, të cilën Zhang thotë se është provë paraprake e receptorëve të të ëmbëls dhe të thartës që evoluojnë së bashku te zogjtë këngëtarë për të dalluar shijet e ndryshme të frutave.

Toleranca ndaj aciditetit mund të ketë bashkë-evoluar edhe me bimët që japin fruta, sipas Richard Prum, një ornitolog evolucionar në Universitetin Yale, i cili nuk ishte i përfshirë në studim. Zogjtë shpërndajnë gjerësisht fara përmes jashtëqitjeve të tyre, kështu që është në interesin riprodhues të bimës që t'i përshtatë frutat e tyre sipas preferencave të shijes së një zogu.

Prum shton se zogjtë përfitojnë nga specializimi në ngrënien e frutave të tharta, sepse kështu, ata mund të përfitojnë nga një burim që gjitarët - si ngrënësit e tjerë të mëdhenj të frutave në një ekosistem - nuk e durojnë dot. Frutat e tharta "u lejojnë atyre të perceptojnë, dhe madje të shijojnë, mundësinë për një ... smorgasbord të tërë ushqimesh me vlera ushqyese", thotë ai.

Kjo aftësi për të pasur një shije më të gjerë mund t'u ketë lejuar gjithashtu zogjve të "mbijetojnë fatkeqësive natyrore më mirë se kafshët e tjera vetëm sepse ata mund të tolerojnë burime ushqimore që kafshët e tjera nuk mund t'i tolerojnë", thotë ornitologu Kyle Kittelberger, një kandidat për doktoraturë në Universitetin e Utah-ut i cili studion se si ndryshimi i klimës dhe presionet e tjera globale ndikojnë në migrimin e zogjve. Zogjtë shtegtarë për të ndërtuar rezerva yndyre ndërsa udhëtojnë distanca të gjata shpesh mbështeten në fruta, kështu që frutat - të ëmbla ose të tharta - sigurojnë energji për të udhëtuar nëpër kontinente.

Hulumtimet e ardhshme duhet të zgjerojnë studimin e tolerancës ndaj frutave të tharta përtej zogjve këngëtarë - prej të cilëve hanë fruta jo të gjithë - tek zogjtë që hanë fruta që bien jashtë këtij grupi, siç janë disa lloje papagajsh dhe pëllumbash, thotë Grieves. Dhe ka shumë zogj për të zgjedhur. Më shumë se 10,000 lloje zogjsh jetojnë në të gjithë botën dhe luajnë të gjitha llojet e roleve ekologjike - të paktën pjesërisht sepse mund ta durojnë rrudhjen nga thartira. "Kjo mund të ketë ndihmuar që zogjtë të jenë grupi më i përhapur dhe më i suksesshëm i kafshëve në botë", thotë Kittelberger.