Модельные организмы: дрозофила

Хромосомы (генотип) самца и самки дрозофилы. Плодовые (фруктовые) мушки дрозофилы: описание и внешних вид. О том, сколько живет и как размножается дрозофила.

Этимология

Термин « дрозофилы », что означает «росы любя», представляет собой современную научно – Latin адаптации от греческих слов δρόσος , Дросос « роса », и φίλος , Филосом , «любя» с латинским женственным суффиксом -a .

Внешнее строение, окраска

Самка (слева) и самец D. melanogaster

Самка (слева) и самец D. melanogaster

Дрозофилы имеют красные глаза и жёлто-коричневую окраску с поперечными черными кольцами поперёк брюшка. Ярко выражен половой диморфизм: длина тела самки около 2,5 мм, самцы же заметно меньше, задняя часть их тела темнее. Для новичка, пытающегося определить пол мухи с применением бинокуляра или лупы, возможно, наиболее ярким отличительным признаком может служить сплошь черный кончик брюшка самца, а также группа заостренных щетинок, окружающих анус и гениталии самца.

Геном дрозофилы

Геном Drosophila melanogaster содержит 4 пары хромосом: пара X/Y и три аутосомы, маркируемых как 2, 3 и 4. Четвёртая хромосома мелкая, точковидная; X (или первая), 2 и 3-я хромосомы — метацентрические. Геном состоит из примерно 132 миллионов пар оснований и содержит приблизительно 13 767 генов. В настоящее время геном секвенирован и аннотирован.

Кариотип: 8 хромосом (2n)[3]

Геном: 0,18 (0,12-0,21) пг (C value)[4]

Особенности биологии

Многих представителей семейства Drosophilidae отчасти можно считать синантропными насекомыми, поскольку их развитие протекает в гниющих и забродивших пищевых остатках, которые, зачастую, в обилии присутствуют в местах обитания человека или поблизости. Плодовые мушки не обладают строго специализированным строением ротового аппарата, в виду чего питаются свободными жидкостями различного генеза: растительные соки, сахаристые жидкости, разлагающиеся ткани растительного и животного происхождения, выделения из глаз, ран, потовых желез позвоночных животных (род Amiota), испражнения.

В связи с экологической привязанностью мушек к субстратам, где активно происходят процессы брожения углеводов, насекомые способны развиваться при высоком содержании алкоголя в среде.

Многие тропические виды мушек – фитофаги, однако среди представителей семейства, обитающих в Палеарктике, только личинки рода Scaptomyza являются фитофагами (минируют листья). Известно несколько африканских видов мушек, чей жизненный цикл непосредственно связан с водной средой. Личинки этих видов живут в пресных водоемах, поедая яйца и личинки других двукрылых насекомых (например, хирономид). Некоторые представители семейства Drosophilidae имеют облигатные экологические и трофические связи с грибами (мицетобионты).[5]

Географическое распространение

Имеют общемировое распространение. Наиболее широко представлены в фауне тропической зоны.[4]

Ссылки

См. также

  • Плодовые мушки
  • Drosophila melanogaster
  • Эмбриогенез дрозофилы

Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Дрозофилы. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .

Поведенческая генетика

В 1971 году Рон Конопка (Ron Konopka) и Сеймур Бензер (Seymour Benzer) опубликовали работу, озаглавленную «Clock mutants of Drosophila melanogaster»[6], в которой они описали первые мутации, которые влияли на поведение животного. В природных условиях мушки демонстрируют ритм активности с периодом примерно 24 часа. Учёные нашли мутантов с более быстрым и более медленным ритмом жизни — мушек, которые двигались и отдыхали в произвольные интервалы времени. Исследования на протяжении 30 лет показали, что эти мутации (и другие похожие) затрагивают группу генов и их производные, отвечающие за биохимические или молекулярные часы. Эти «часы» обнаружены во многих мушиных клетках, но те часовые клетки, которые контролируют активность — это несколько десятков нейронов в центральном мозгу мухи.

Группа французских биологов под руководством Этьена Даншена (фр. Étienne Danchin) в 2009 году выявила, что самки Drosophila melanogaster копируют выбор брачного партнера, а в 2018 году обнаружила способность мушек к формированию устойчивых брачных традиций. Сенсационное открытие вызвало скепсис у части научного сообщества, поскольку у мушек нет достаточно развитой нервной системы, какая могла бы обусловить такое поведение. Независимые проверки, в том числе попытка воспроизвести один из экспериментов, не смогли обнаружить эффекты, заявленные группой Даншена, что скорее всего означает методологическую ошибку в экспериментах французских биологов[7].

Полёт дрозофилы

Крылья мушки способны колебаться с частотой до 250 раз в секунду. Полёт состоит из прямых поступательных перемещений, чередующихся со стремительными поворотами, называющимися саккадами (saccades). При таких поворотах мушка способна развернуться на 90 градусов менее чем за 50 миллисекунд (за 0,05 с).

Дрозофилы и, вероятно, многие другие мухи имеют оптические нервы, ведущие напрямую к мускулам крыльев (тогда как у других насекомых они в первую очередь всегда ведут к мозгу), что резко ускоряет их реакцию.

Долгое время думали, что характеристики[уточнить] полёта дрозофил определяются вязкостью воздуха, а не инертностью их тела. Последние исследования Майкла Дикинсона (Michael Dickinson) и Розалин Сэяман (Rosalyn Sayaman) показали, что когда мушка выполняет поворот, она сначала ускоряется, потом замедляется на повороте и затем снова ускоряется в конце поворота. Это показывает, что инертность здесь преобладающая сила, как и в случае с большими летающими животными.

Вредоносность

Некоторые виды плодовых мушек являются вредителями запасов и пищевых производств. Однако вредоносность насекомых проявляется не столько в уничтожении продуктов, сколько в их загрязнении отходами своей жизнедеятельности и переносе различных микроорганизмов, ведущих к быстрой порче продовольствия. Особенно охотно мушки поселяются на плодовоовощных базах, винодельческих и кондитерских предприятиях. Помимо этого, личинки Scaptomyza flava повреждают многие сельскохозяйственные растения семейства маревых, бобовых, крестоцветных и т.д. Личинки мушек, при случайном попадании в пищеварительный тракт человека (как правила, посредством зараженной ими пищи), могут стать причиной кишечного миаза – заболевания энтомозной природы, характеризующийся диареей, болями в животе, рвотой и т.д.[6][7]

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Гиляров М.С. Определитель обитающих в почве личинок насекомых / под общ. рук. М.С. Гилярова. – М.: Наука, 1964. 921 с.

3.

Замятнин А.А. Хромосомные матрицы, или Ода в честь плодовой мушки-дрозофилы // Газета “Поиск”, 2001. №11

4.

Лер П.А. Определитель насекомых Дальнего Востока России. Т. III. Жесткокрылые, или жуки. Ч.3. / под общ.ред. П. А. Лера. Владивосток: «Дальнаука», 1996. 556 с

5.

Нарчук Е. П. Определитель семейств двукрылых насекомых (Insecta — Diptera) фауны России и сопредельных стран (с кратким обзором семейств мировой фауны) / Зайцев В.Ф. (ред.). – СПб.: Зоологический институт РАН, 2003. Т. 294. 251 с.

6.

Рыльников В.А. Управление численностью проблемных биологических видов: Учебное пособие / под ред. В.А. Рыльникова. – М.: Институт пест-менеджмента, 2012. – В 3 томах. Т. 2. Дезинсекция  / А.А. Жаров. – 2012. – 169. с.: ил.

7.

Северинчик И.В. Медицинская дезинсекция : учеб.-метод. пособие / И. В. Северинчик [и др.]. – Минск : БГМУ, 2011. – 71 с.

Изображения (переработаны):

8.

Drosophila hydei larger fruitflies for small frogs, by  Brian Gratwicke, по лицензии CC BY

9.

Small vinegar fly Drosophila sp. Fallen 1823, by  Whitney Cranshaw, Colorado State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

Свернуть Список всех источников

Подготовка контейнера

Возьмите контейнер с крышкой и ножницы. Вырежьте овальное или круглое отверстие в крышке контейнера. Между краем крышки и отверстием должно быть не менее 1 см. Небольшое отверстие не проблема.

Возьмите кусок салфетки и поместите его между крышкой и контейнером. Бумага будет обеспечивать вентиляцию, пропуская воздух в контейнер и наружу, не позволяя дрозофилам удрать.

Чтобы немного упростить процесс, вместо контейнера можно взять одноразовый стакан объемом 0,5 литра, а вместо крышки использовать резинку для денег.

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...