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Lo studio rivela i risultati sorprendenti sulla drosofila vola

In uno studio ecologico completo, un gruppo degli scienziati al Max Planck Institute per l'ecologia chimica a Jena ha esaminato tre specie differenti del genere drosofila e le loro interazioni con le loro risorse alimentari naturali, in particolare i lieviti connessi con questi substrati.

Hanno trovato che le drosofile necessariamente non preferiscono i lieviti che conoscessero dai loro ambienti naturali, ma egualmente sono stati attirati dai lieviti trovati in un habitat non Xeros. Le mosche della femmina a volte anche hanno deciso di fare le loro uova nella presenza di comunità precedentemente sconosciute del lievito, sebbene la loro prole avesse meno possibilità di sopravvivenza là.

Tali trattamenti in natura potrebbero essere un fattore chiave che quello piombo alle mosche che popolano i nuovi habitat e, a condizione che le larve egualmente sopravvivono a là, la formazione di posti adatti e, infine, l'evoluzione di nuove specie (OIKOS, doi: 10.1111/oik.07180).

Ognuno conosce la drosofila comune (melanogaster della drosofila), che - spesso non abbastanza correttamente chiamato “una mosca di frutta„ - è trovato naturalmente in sciami su frutta durante la stagione calda, particolarmente quando le banane, mele, pere e l'altra frutta sono troppo mature e trattamenti di fermentazione comincia.

Ciò è perché le mosche sono attirate soprattutto dall'odore dei lieviti coinvolgere nella fermentazione, piuttosto che dalla frutta stesse. Non solo le mosche si alimentano questi lieviti; i microrganismi egualmente forniscono un substrato di prima classe dell'allevamento su cui fanno le loro uova e su cui le loro larve prosperano.

Più di 1500 specie differenti del genere drosofila sono conosciute. Molte delle specie della mosca sono specializzate per gli habitat specifici; alimentano, per esempio, esclusivamente su determinata frutta e fanno le loro uova là.

I ricercatori al Max Planck Institute per l'ecologia chimica hanno voluto sapere che più circa il ruolo dei lieviti che si sviluppano sui rispettivi host giochi nella selezione ospite delle mosche e di se un'associazione o una dipendenza reciproca fra le mosche e questi lieviti si era sviluppata nel corso di co-evoluzione.

Ci siamo chiesti: Le specie della mosca rimarrebbero fedeli ai loro lieviti, o essi egualmente sarebbero attirate verso altri lieviti e che influenzano il successo riproduttivo delle loro specie?„

Sara Koerte, autore di studio primo e ricercatore di laurea, dipartimento di Neuroethology evolutivo

Oltre al melanogaster della drosofila, il gruppo ha dato uno sguardo più attento altre a due specie del genere drosofila, i loro substrati ospite ed i lieviti associati: Il mojavensis della drosofila, specie in primo luogo descritte nel deserto del Mojave nel sud-ovest di U.S.A., che prospera sui cactus, particolarmente sul tessuto necrotico del cactus e sul putrida della drosofila, specie ha trovato in U.S.A. degli stati medio-occidentali, che si riproduce esclusivamente sui funghi.

Le mosche femminili prendono le decisioni con le conseguenze negative per la loro prole

Negli esperimenti comportamentistici, gli scienziati hanno verificato le preferenze di adulto vola di tutte e tre le specie per i lieviti, che si sviluppano su frutta (il panettiere o sul saccharomyces cerevisiae da birra del lievito), sui cactus (cactophila di Pichia) o sui funghi (humicola di Vanrija) e fanno parte così delle comunità microbiche naturalmente associate per ciascuna delle specie della mosca.

Inoltre, l'influenza delle specie differenti del lievito sul comportamento di deposizione delle uova delle mosche femminili accoppiate è stata osservata.

Sorprendente, le mosche necessariamente non hanno preferito i lieviti dal loro habitat esperto, ma egualmente sono state attirate verso gli altri lieviti. Le femmine del melanogaster della drosofila della drosofila hanno preferito fare le loro uova su un substrato con i lieviti trovati sui cactus, mentre le mosche femminili del putrida della drosofila dello specialista del fungo hanno preferito i lieviti frutta-specifici per deposizione delle uova.

Una sorpresa reale era che le mosche della femmina hanno fatto le loro uova in presenza dei lieviti che anche hanno avuti un effetto negativo sullo sviluppo della loro prole, poichè gli esperimenti con le larve della drosofila sui substrati differenti della nidiata hanno mostrato: Larve delle specie della drosofila che si erano specializzate in cactus o i funghi realmente sono prosperato il più bene sui lieviti connessi con l'habitat esperto, mentre i lieviti dagli ambienti sconosciuti hanno teso a causare lo scarso sviluppo larvale e l'alta mortalità.

Contrariamente alle due specie con uno spettro limitato ospite, le larve del melanogaster della drosofila sviluppate altrettanto bene su tutti i lieviti provati, come questo specie è un non specialista con uno stile di vita più flessibile.

I lieviti aiutano le mosche a decomporre l'impianto o il substrato fungoso. Le mosche, d'altra parte, espellono i lieviti non digeriti con il loro frass e di conseguenza i lieviti possono spargersi più ulteriormente.

I ricercatori hanno sospettato che i lieviti potrebbero essere compresi ai gradi differenti nella decomposizione di rispettivi substrati. Le analisi dei tenori di zucchero e delle tariffe di degradazione hanno indicato che le mosche ed i lieviti hanno accelerato insieme la decomposizione.

Tuttavia, non c'era prova che l'interazione delle specie specifiche di una mosca con il suo lievito associato era utile.

“I nostri risultati indicano che le mosche con un vasto spettro ospite erano egualmente più tolleranti ai lieviti differenti nelle sorgenti dell'alimento ed ai siti di deposizione delle uova. Interessante, le mosche non si sono preoccupate molto che i lieviti erano presenti quando fa le loro uova, mentre le larve di covata potevano spesso soltanto svilupparsi sui lieviti avrebbero incontrato in natura,„ ha detto Markus Knaden, testa dello studio.

Tuttavia, se le larve sopravvivono a su un nuovo host e sui lieviti host-specifici, questo potrebbe permettere alle mosche di adattarsi ai nuovi ambienti, che potrebbero piombo all'evoluzione di nuove specie.

“Il successo evolutivo della drosofila ha potuto essere collegato alla capacità di adattarsi rapido ai nuovi habitat. le comunità microbiche Insetto-associate potrebbero essere i tasti evolutivi per aprire le nuove porte e vie verso la conquista degli ambienti sconosciuti e l'instaurazione dei posti adatti ecologici nuovi,„ dice Sara 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.