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L'étude indique des découvertes étonnantes sur la drosophile vole

Dans une étude écologique complète, une équipe des scientifiques au Max Planck Institute pour l'écologie chimique à Iéna a examiné trois espèces différentes du genre drosophile et leurs interactions avec leurs moyens d'aliment naturel, en particulier les levures liées à ces substrats.

Ils ont constaté que le vinaigre vole ne préfèrent pas forcément des levures qu'elles connaissent de leurs environnements naturels, mais ont été également attirés par des levures trouvées dans un habitat étranger. Les mouches de femelle ont parfois même décidé de pondre leurs oeufs en présence des communautés précédemment inconnues de levure, bien que leur progéniture ait eu moins de chance de survie là.

De tels procédés en nature pourraient être un facteur clé que cela mène aux mouches peuplant les habitats neufs et, à condition que les larves survivent également là, la formation des créneaux et, éventuel, l'évolution de la substance neuve (OIKOS, doi : 10.1111/oik.07180).

Chacun connaît la mouche courante au vinaigre (melanogaster de drosophile), que - souvent pas bien correctement appelé une « mouche à fruit » - est naturellement trouvé dans les essaims sur le fruit pendant la saison chaude, particulièrement quand les bananes, des pommes, des poires et d'autres fruits sont trop mûres et les processus de fermentation commencent.

C'est parce que les mouches sont attirées principalement par l'odeur des levures impliquées dans la fermentation, plutôt que par les fruits eux-mêmes. Non seulement les mouches alimentent-elles sur ces levures ; les micros-organismes fournissent également un substrat de première classe de reproduction sur lequel ils pondent leurs oeufs et sur ce que leurs larves prospèrent.

Plus de 1500 espèces différentes du genre drosophile sont connues. Plusieurs de la substance de mouche sont spécialisées pour les habitats spécifiques ; elles alimentent, par exemple, exclusivement sur certains fruits et pondent leurs oeufs là.

Les chercheurs au Max Planck Institute pour l'écologie chimique ont voulu savoir que plus au sujet du rôle des levures qui se développent sur les hôtes respectifs jouez dans le choix d'hôte des mouches, et de si un partenariat ou une dépendance mutuelle entre les mouches et ces levures s'était développé en cours de Co-évolution.

Nous nous sommes demandés : La substance de mouche demeurerait fidèle à leurs levures, ou elles serait également attirée vers d'autres levures, et qui influencent la réussite reproductrice de leur substance ? »

Sarah Koerte, auteur d'étude premier et chercheur doctoral, service de Neuroethology évolutionnaire

En plus du melanogaster de drosophile, l'équipe a jeté un oeil plus attentif à deux autres substances du genre drosophile, leurs substrats d'hôte et les levures associées : Le mojavensis de drosophile, une substance d'abord décrite dans le désert de Mojave dans le sud-ouest des Etats-Unis, qui prospère des cactus, particulièrement du tissu nécrotique de cactus, et du putrida de drosophile, une substance a trouvé aux Etats-Unis du Mid-West, qui se reproduit exclusivement sur des champignons.

Les mouches femelles prennent des décisions avec des effets négatifs pour leur progéniture

Dans des expériences comportementales, les scientifiques ont vérifié les préférences d'adulte vole de chacune des trois substances pour les levures, qui se développent sur le fruit (le boulanger ou les saccharomyces cerevisiae de brasseur de levure), sur des cactus (cactophila de Pichia) ou sur des champignons (humicola de Vanrija), et est ainsi une partie des communautés microbiennes naturellement associées pour chacune de la substance de mouche.

De plus, on a observé l'influence des espèces différentes de levure sur le comportement de ponte d'oeufs des mouches femelles conjuguées.

Étonnant, les mouches n'ont pas forcément préféré des levures de leur habitat familier, mais ont été également attirées vers les autres levures. Les femelles du melanogaster de drosophile de mouche au vinaigre ont préféré pondre leurs oeufs sur un substrat avec des levures trouvées sur des cactus, alors que les mouches femelles du putrida cryptogamique de drosophile de spécialiste préféraient des levures de fruit-détail pour le dépôt d'oeufs.

Une surprise réelle était que les mouches de femelle ont pondu leurs oeufs en présence des levures qui ont même exercé un effet négatif sur le développement de leur progéniture, car les expériences avec des larves de drosophile sur différents substrats de couvée ont montré : Larves de la substance de drosophile qui a eu spécialisé en cactus ou les champignons réellement ont prospérés mieux des levures liées à l'habitat familier, alors que les levures des environnements inconnus tendaient à entraîner le développement et la mortalité élevée larvaires faibles.

Contrairement aux deux substances avec un spectre limité d'hôte, les larves de melanogaster de drosophile développées aussi bien sur toutes les levures vérifiées, en tant que cette substance est un généraliste avec un mode de vie plus flexible.

Les levures aident les mouches à décomposer la centrale ou le substrat fongique. Les mouches, d'autre part, excrètent les levures non digérées avec leur frass, et par conséquent les levures peuvent écarter davantage.

Les chercheurs ont soupçonné que les levures pourraient être impliquées à différents degrés dans la décomposition des substrats respectifs. Les analyses des teneurs de sucre et des régimes de dégradation ont prouvé que les mouches et les levures ont ensemble accéléré la décomposition.

Cependant, il n'y avait aucune preuve que l'interaction d'une substance spécifique de mouche avec de la sa levure associée était avantageuse.

« Nos résultats prouvent que les mouches avec un spectre grand d'hôte étaient également plus tolérantes à différentes levures dans les sources alimentaires et aux sites d'oviposition. Intéressant, les mouches ne se sont pas inquiétées beaucoup qui les levures étaient présentes en pondant leurs oeufs, alors que les larves de hachure pouvaient souvent seulement se développer sur les levures elles auraient rencontré en nature, » a dit Markus Knaden, tête de l'étude.

Cependant, si les larves survivent sur un hôte neuf et les levures d'hôte-détail, ceci pourrait permettre aux mouches de s'adapter aux environnements neufs, qui pourraient mener à l'évolution de la substance neuve.

« La réussite évolutionnaire de la drosophile pourrait être liée à la capacité de s'adapter rapidement aux habitats neufs. les communautés microbiennes Insecte-associées pourraient être les clavettes évolutionnaires pour débloquer les trappes neuves et des voies vers conquérir les environnements inconnus et déterminer les créneaux écologiques neufs, » dit Sarah Koerte.

Source:
Journal reference:

Koerte, S., et al. (2020) Variable dependency on associated yeast communities influences host range in Drosophila species. Oikos. doi.org/10.1111/oik.07180.