Удивительное поведение самцов плодовых мух в условиях интенсивного освещения

28 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Стефани Баум, Phys.org

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Open Biology, сообщает, что воздействие интенсивного света почти мгновенно провоцирует брачное поведение у самцов плодовых мух (дрозофилы). Удивительно, но исследователи наблюдали в этих условиях поведение ухаживания как самцов-самцов, так и самцов-женщин. Хотя ухаживание самцов-самцов среди плодовых мух не является новым открытием, результаты этого исследования показывают, что интенсивное воздействие света конкретно ускоряет его.

Исследовательская группа, в которую входят представители факультета биологии и Института нейронаук Университета Айовы, а также факультета биологических наук Университета Алабамы, сделала это открытие, наблюдая за общим поведением самцов плодовых мух на ярко освещенных испытательных аренах.

Более ранние исследования показали, что внутреннее влечение, предыдущий опыт и сенсорная информация из внешних источников, включая вкусовые, обонятельные, зрительные и механосенсорные сигналы, влияют на ухаживающее поведение самцов по отношению к восприимчивым самкам Drosophila melanogaster. Самцы мух обычно устраивают шоу, преследуя, облизывая, расправляя крылья и используя их для создания брачных «песен», прежде чем в конечном итоге оседлать намеченных самок.

Подобное поведение ухаживания между самцами наблюдалось среди мутантных мух в предыдущих исследованиях, связанных с манипулированием специфическими генами, но новое исследование началось с наблюдений за Drosophila melanogaster дикого типа из двух разных штаммов.

Используя арены, специально оборудованные регулируемым светодиодным освещением, микрофонами, веб-камерами и системой слежения за мухами, команда провела несколько экспериментов, чтобы наблюдать за поведением мух.

Начав с мух в группах, состоящих только из самцов, исследователи измерили их активность при различной интенсивности света, начиная с времени экспозиции в две минуты при 0,4 килолюкс (аббревиатура: клкс, что соответствует нормальному уровню освещения в помещении), а затем увеличивая до 18 клк для еще две минуты, а затем еще две минуты на 0,4 клкс. Чтобы проверить влияние несветодиодных источников света, они также провели аналогичные тесты, используя лампы накаливания с пиковой интенсивностью 25 клк и солнечный свет с пиковой интенсивностью 90 клк.

Среди примечательных результатов экспериментов с источниками света можно отметить то, что мухи обоих штаммов начали свои попытки ухаживания уже через несколько секунд после включения света, и их активность значительно возросла во время воздействия самых ярких уровней света. У каждой линии мух исследователи наблюдали расширение крыльев, преследование, а также поведение «цепочки», при котором мухи выстраивались в линию, что ранее наблюдалось только у мутантов в других исследованиях.

Мухи также производили песни ухаживания самца и самки, характеристики которых аналогичны песням, создаваемым во время ухаживания самца и самки. Исследование отмечает взаимосвязь между производством песен и расширением крыльев, вызванным светом.

Исследователи также проверили, может ли воздействие света высокой интенсивности вызвать подобное ухаживающее поведение в смешанных гендерных группах, и их результаты были аналогичны тем, которые наблюдались в группах, состоящих только из мужчин.

После проведения испытаний на мухах дикого типа команда попыталась понять, как различные сенсорные системы могут быть задействованы в ухаживании самцов за самцом, инициируемом светом, и изучила мух с рядом мутаций. Среди полностью слепых мутантов, подвергшихся воздействию интенсивного света, не было отмечено активности ухаживания. Слабовидящие (но не полностью слепые) мутанты, у которых отсутствует центральный фоторецептор R7 для УФ-излучения, также не смогли проявить ухаживание самцов за самцами при интенсивном освещении.