Как муха Drosophila sechellia получила эксклюзивный доступ к фрукту на Сейшелах
Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде выяснили, почему эндемичная для Сейшельских островов муха Drosophila sechellia — единственная, кого привлекает плод дерева нони (Morinda citrifolia), растущего в этом архипелаге.
D. sechellia — высокоспециализированный вид. Она питается и выживает на токсичных плодах нони, которые убивают личинок всех других видов дрозофил. Исследователи сравнили D. sechellia с двумя видами-генералистами — D. melanogaster и D. simulans.
Ключевые изменения в эволюции D. sechellia:
- Изменение поведения: муха предпочитает нони.
- Физиологическая толерантность: способность переносить токсины жирных кислот плода.
Механизм на уровне нервной системы:
- Жирные кислоты нони активируют нейроны горького вкуса (отправляют "негативный" сигнал) и подавляют нейроны сладкого вкуса (ослабляют "позитивный" сигнал).
- У D. sechellia нейроны, чувствительные к горечи, менее чувствительны к некоторым жирным кислотам, что ослабляет негативный сигнал.
- Подавление реакции на сахар у D. sechellia также слабее.
"Результат в том, что D. sechellia предпочитает плод нони. Она выбирает, чтобы есть его и откладывать на нём яйца, в то время как другие мухи избегают этого фрукта. Это даёт D. sechellia эволюционное преимущество", — говорит ведущий автор Манали Дей.
Исследование, опубликованное в Cell Reports, — первое сравнение вкусовых реакций на нони у трёх близкородственных видов мух, которое выявило различия в чувствительности, коррелирующие с пищевыми предпочтениями.
Значение и перспективы:
- Фундаментальная наука: Модель D. sechellia/нони с растущим набором генетических инструментов помогает понять, как нервная система эволюционирует, позволяя насекомым адаптироваться к растениям-хозяевам.
- Прикладной аспект: Понимание генетических изменений, ведущих к толерантности токсинов растений, может быть полезно для контроля сельскохозяйственных вредителей.