Новое исследование, опубликованное сегодня (5 февраля) в журнале Nature Communications, раскрывает скрытый мир сенсорной эволюции плодовых мух. Углубляясь в гены и клетки нежного носа и языка плодовой мухи, исследователи раскрыли удивительные секреты того, как чувства этих крошечных насекомых адаптируются к различным условиям окружающей среды.

«Представьте себе мир, в котором спелые персики по вкусу и запаху напоминают острый уксус для одной мухи и всплеск лета для другой», — объясняет ведущий автор исследования, доктор Роман Аргуэлло, преподаватель генетики, геномики и базовой клеточной биологии в Лондонском университете королевы Марии. «Наше исследование показывает, что это не только возможно, но и распространено».

Команда проанализировала закономерности экспрессии генов в пяти ключевых тканях, реагирующих на запахи, у шести различных видов плодовых мух. Такой комплексный подход позволил им глубже, чем когда-либо, углубиться в молекулярную основу обоняния.

Одним из неожиданных открытий стало преобладание «стабилизирующего отбора» — силы, которая поддерживает постоянный уровень экспрессии большинства генов из поколения в поколение. Однако в этом стабильном океане исследователи обнаружили значительные изменения в экспрессии тысяч генов, создающие уникальные обонятельные ландшафты различных видов мух.

Эволюция транскриптома аллелопатической ткани. Изображение предоставлено: Гвенаэль Бонтону и др./Nature Communications

«Это похоже на открытие скрытых островов разнообразия в огромном океане одинаковости», — сказал доктор Аргуэлло. «Эти изменения в экспрессии генов говорят нам об эволюции новых запахов, новой чувствительности и даже новых способах использования запахов для навигации по миру».

Исследование также выявило интригующие различия между полами. У плодовых мух и многих других животных самцы и самки часто воспринимают мир через разные обонятельные линзы. Исследователи обнаружили удивительный избыток экспрессии генов, ориентированных на самцов, в передних конечностях Drosophila melanogaster, предполагая, что эти передние конечности играют решающую роль в обнаружении запаха, специфичного для самцов.

Результаты открывают новые возможности для понимания того, как развиваются половые различия и как они влияют на поведение животных. Это дает ценную информацию об общих принципах развития сенсорных систем, а также дает представление о том, как другие животные, включая человека, ощущают свою химическую среду.

Источник составления: ScitechDaily.