Iznenađujuće ponašanje muških voćnih mušica pod intenzivnim svetlosnim uslovima

Iznenađujuće ponašanje muških voćnih mušica pod intenzivnim svetlosnim uslovima

Nedavna studija objavljena u Open Biology izveštava da izlaganje intenzivnoj svetlosti skoro trenutno izaziva udvaranje kod mužjaka voćnih mušica (Drosophila). Iznenađujuće, istraživači su posmatrali i muško-muško i muško-žensko ponašanje udvaranja pod ovim uslovima. Iako udvaranje muškaraca i muškaraca među voćnim mušicama nije novo otkriće, nalazi ove studije sugerišu da intenzivno izlaganje svetlosti to posebno ubrzava.

Istraživački tim koji uključuje članove sa Odeljenja za biologiju i Instituta za neuronauku u Ajovi na Univerzitetu u Ajovi i sa Odeljenja za biološke nauke Univerziteta u Alabami došao je do ovog otkrića dok je posmatrao opšte ponašanje mužjaka voćnih mušica u intenzivno osvetljenim ispitnim arenama.

Ranije studije su otkrile da unutrašnji nagon, prethodna iskustva i senzorni unos iz spoljašnjih izvora – uključujući ukusne, olfaktorne, vizuelne i mehanosenzorne signale – utiču na ponašanje muškaraca udvaranja prema receptivnim ženkama kod Drosophila melanogaster. Mužjaci muva obično prave predstavu jurenja, lizanja, širenja krila i korišćenja za proizvodnju „pesme“ udvaranja pre nego što na kraju uzjašu ciljane ženke.

Slično ponašanje muškog i muškog udvaranja pojavilo se među mutiranim mušicama u prethodnim istraživanjima koja su uključivala manipulaciju specifičnim genima, ali ova nova studija je počela posmatranjem divljeg tipa Drosophila melanogaster iz dva različita soja.

Koristeći arene posebno opremljene podesivim LED osvetljenjem, mikrofonima, veb kamerama i sistemom za praćenje muva, tim je sproveo više eksperimenata kako bi posmatrao ponašanje muva.

Počevši od muva u grupama samo za muškarce, istraživači su merili njihovu aktivnost pod različitim intenzitetom svetlosti, počevši sa vremenom ekspozicije od dva minuta na 0,4 kiloluksa (skraćenica: klk, što približno odgovara normalnom nivou osvetljenja prostorije), a zatim povećavajući na 18 klk za još dva minuta, a zatim još dva minuta na 0,4 klk. Da bi testirali efekte ne-LED izvora svetlosti, oni su takođe sproveli slične testove koristeći svetlo sa žarnom niti maksimalnog intenziteta od 25 klk i sunčevu svetlost na vrhuncu od 90 klk.

Među zapaženim rezultatima u eksperimentima na izvorima svetlosti, muve iz oba soja počele su svoje pokušaje udvaranja u roku od nekoliko sekundi nakon što se svetlo upalilo, a njihova aktivnost se značajno povećala tokom izlaganja najsvetlijim nivoima svetlosti. U svakom soju muva, istraživači su posmatrali širenje krila, jurenje, a takođe i ponašanje „lančanog“ – u kojem su muve formirale liniju – koje se ranije videlo samo među mutantima u drugim studijama.

Muve su takođe proizvodile muško-muške pesme o udvaranju sa karakteristikama sličnim onima u pesmama koje su nastale tokom muško-ženskog udvaranja. Istraživanje primećuje vezu između produkcije pesme i proširenja krila izazvanog svetlošću.

Istraživači su dodatno testirali da li bi izlaganje svetlu visokog intenziteta izazvalo slična ponašanja udvaranja u grupama mešovitih polova, a njihovi rezultati su bili slični onima primećenim u grupama samo za muškarce.

Nakon sprovođenja testova na mušicama divljeg tipa, tim je pokušao da shvati kako različiti senzorni sistemi mogu biti uključeni u udvaranje muškaraca i muškaraca izazvano svetlom, i pogledao je muve sa nizom mutacija. Među potpuno slepim mutantima izloženim intenzivnom svetlu, nisu primetili nikakvu aktivnost udvaranja. Mutanti sa oštećenim vidom (ali ne i potpuno slepi) kojima nedostaje R 7 centralni fotoreceptor za UV svetlost takođe nisu uspeli da pokažu udvaranje muškarca i muškarca pod intenzivnim svetlom.

Muškarci sa određenim mutacijama belog gena, kojima nedostaju pigmenti za vizuelni skrining (stanje koje dovodi do povećane osetljivosti na svetlost, ali smanjene sposobnosti obrade slike), pokazali su kretanje u test areni, ali nisu posebno udvarali drugim mužjacima. Slično tome, tim je primetio smanjeno ponašanje muškog i muškog udvaranja od strane mutanata boje očiju sa svetlo narandžastim očima i belim očima.

Nasuprot tome, istraživanje naglašava da izmene slušnih i mehanosenzornih znakova u obliku preseka krila nisu promenile sposobnost pogođenih muva da proizvode pesmu udvaranja, i one su bile u mogućnosti da učestvuju u jurenju i vezivanju. Čak su i muve sa jednim krilom uspele da postignu frekvenciju proširenja krila blisku onoj kod muva divljeg tipa.

Posebno iznenađujuće rezultate dale su muške mušice sa smanjenim i potpuno odsutnim olfaktornim sposobnostima. Na nižim nivoima svetlosti, njihovo ponašanje udvaranja između muškaraca i muškaraca bilo je veće nego kod mužjaka divljeg tipa – u stvari, toliko visoko kod muva smanjene olfaktorne sposobnosti da se bilo kakvo povećanje ponašanja koje su možda pokazali ne može izmeriti tokom intenzivnog izlaganja svetlosti. Oni koji su bili potpuno slepi na mirise pokazali su blaža povećanja tokom izlaganja slabom osvetljenju, pa je tim bio u mogućnosti da izmeri povećanje njihovih aktivnosti tokom perioda najvećeg intenziteta svetlosti.

Kada je tim ispitao ponašanje muško-ženskog udvaranja među slepim i slabim mirisom muškaraca, pronašli su slične rezultate.

Sve u svemu, istraživanje sugeriše da izlaganje intenzivnom svetlu pojačava udvaranje muških voćnih mušica i prema ženkama i prema drugim mužjacima, ali ne menja njihovu seksualnu preferenciju. Štaviše, nalazi takođe ukazuju na to da je neoštećena vizuelna obrada verovatno kritična za intenzivirano ponašanje udvaranja pod visokim nivoima osvetljenja, i da dalje ispitivanje uloge olfaktorne obrade u ponašanju mužjaka drozofile u udvaranju može pružiti šire razumevanje ove teme.