Un fruct numit noni - acum promovat pentru o gamă largă de beneficii nedovedite pentru sănătate - este distinct nesănătos pentru musca fructelor, care i-a fascinat pe genetici de un secol. Pentru speciile de Drosophila care trăiesc în laboratoare din întreaga lume, noni înseamnă exterminare cu prejudecăți extreme: o muscă va muri dacă mănâncă drojdie care crește pe noni.

evolutive

Și totuși, atunci când colecționarii au aruncat plase și au captat capcane cu banane putrezite pe o insulă mică între Madagascar și Africa, au găsit o rudă apropiată, Drosophila yakuba, care înghesuie vesel drojdia care crește pe aceste fructe interzise.

Drojdia care crește pe noni este elementul central al meniului mușterii insulelor. Dar pe continent, „D. yakuba este mulțumit de orice fruct putrezit pe care îl poate găsi, atâta timp cât nu este toxic”, spune John Pool, profesor asistent de genetică la Universitatea din Wisconsin-Madison. "Ei răzuiesc celulele de drojdie care cresc pe fructe putrezite și le mănâncă, iar larvele lor înoată prin fructele putrezite". Pool este autorul principal al unui studiu privind descoperirea care apare în Proceedings din 4 aprilie 2016 a Academiei Naționale de Științe.

Pool spune că muștele fructelor care supraviețuiesc toxinei de pe Mayotte vor deveni probabil un subiect important de cercetare pentru studierea evoluției modificărilor dietetice, „unde putem împrumuta instrumentele genetice ale mustei comune de fructe de laborator”.

Musca fructelor este un cal de lucru al geneticii, dar „majoritatea laboratoarelor de muste ale fructelor se concentrează pe experimente cu un set mic de tulpini de laborator”, spune Pool. „Interesul nostru este să folosim muștele fructelor pentru a afla despre evoluția pe teren”. Deoarece o muscă de fructe diferită a evoluat, de asemenea, imunitatea la noni, "Yakuba ne oferă șansa de a întreba, cât de previzibile sunt aceste tranziții? Vor folosi aceleași gene sau aceste organisme au o paletă mai largă, astfel încât să poată face o alegere complet diferită? data viitoare? "

Un efort de colectare pe insula Mayotte, condus de Jean David de la Centrul Național Francez pentru Cercetări Științifice, a identificat populația neobișnuită de Drosophila yakuba și preferința ei bizară pentru noni.

Speciile insulare au jucat un rol cheie în biologia evoluției de când Charles Darwin a explorat Galapagos. „Organismele sosite descoperă că viața este diferită, hrana este diferită, trebuie să interacționeze cu diferite specii”, spune Pool. „Se încrucișează mai puțin, dacă nu, cu verii lor continentali și, din toate aceste motive, sunt mai liberi să meargă în direcții evolutive diferite”.

Femeile yakuba zboară pe Mayotte preferă să nu se împerecheze cu masculii continentali, spune Pool, ajutând la stabilirea izolației reproductive care susține evoluția unei noi specii.

„Probabil că nu au existat atât de multe opțiuni când aceste muște au ajuns la Mayotte”, spune Pool, „așa că au rămas blocate încercând să supraviețuiască cu acest fruct toxic”.

Analiza genetică a indicat faptul că muștele insulei și-au dezvoltat imunitatea față de toxina noni după ce au ajuns la Mayotte în urmă cu aproximativ 30.000 de ani - mult timp după o transformare similară în rândul Drosophila sechellia, o altă muscă de fructe din regiune care mănâncă și drojdie din noni putrezite.

Și asta a ridicat cea mai interesantă întrebare dintre toate: cât de strâns s-au paralelizat cele două transformări genetice?

În laboratorul lui Pool, colegul postdoctoral Amir Yassin a divizat această întrebare într-una despre atracția muștelor față de noni și o secundă despre imunitatea sa față de toxina noni. „Nu am văzut un semnal puternic de paralelism genetic în evoluția atracției, dar am făcut-o pentru genele de toleranță care fac toxina inofensivă”, spune Pool. Deci, nu numai că aceeași trăsătură a evoluat la două specii, dar au fost implicate cel puțin unele dintre aceleași gene.

Găsirea unei muște care își schimbase recent obiceiurile alimentare a fost interesantă dintr-un motiv foarte practic, spune Pool, observând că majoritatea insectelor dăunătoare agricole suferă o schimbare a meniului înainte de a începe să atace culturile.