Размер глаз и антенн мух отражает их поведение при спаривании и предпочтения в среде обитания

Размер глаз и обонятельной части антенн (фуникулуса) у мух семейства Drosophila отражает их поведение во время ухаживания и предпочтения в среде обитания. К такому выводу пришло исследование, опубликованное в журнале eLife.

Эти результаты помогают объяснить, как формируются новые виды мух: такие факторы естественного отбора, как доступность света и конкуренция за среду обитания, приводят к фундаментальному компромиссу между размерами разных сенсорных органов.

Ключевые различия в органах чувств

Изучая два близкородственных и часто совместно обитающих вида Drosophila, ученые обнаружили, что у одного вида глаза значительно больше по площади поверхности и количеству оптических единиц (омматидиев), в то время как у другого вида глаза меньше, но больше площадь поверхности антенн. Соответствующие различия были найдены и в отделах мозга, обрабатывающих зрительную и обонятельную информацию.

Влияние на брачное поведение

Наблюдения за ухаживанием выявили четкую связь между морфологией и поведением:

• Самцы визуально-ориентированного вида (с большими глазами) перемещались, чтобы позиционировать себя прямо перед самкой, демонстрируя и наклоняя крылья, возможно, создавая вспышки цвета.
• Самцы обонятельно-ориентированного вида (с крупными антеннами) позиционировались сбоку или сзади самки, вибрируя крыльями в направлении ее головы и «распевая», тем самым, вероятно, распространяя половые феромоны.

Предпочтения в среде обитания

В эксперименте с Y-образной трубкой, где мухи могли выбрать движение к свету или темноте, было установлено:

• Мухи с меньшими глазами предпочитали темную среду.
• Мухи с большими глазами двигались к свету.

Это указывает, что даже в рамках одной экосистемы (например, леса) близкие виды занимают разные микрониши: один предпочитает темные внутренние участки леса, а другой — открытые, освещенные лесные пологи.

Общий эволюционный принцип

Расширив исследование на три других близкородственных вида Drosophila, ученые подтвердили устойчивую связь: большее соотношение «глаза/фуникулус» коррелирует с тяготением к свету и проведением ухаживания перед самкой.

Выводы

Как отметил соавтор Маркус Кнаден, различия в размерах глаз и антенн у близкородственных видов позволяют им полагаться на разные сенсорные стимулы (зрение или обоняние) как на видовой определяющий признак. Это позволяет видам занимать специфические экологические ниши, избегать конкуренции и сосуществовать кооперативно.