Японские ученые открыли уникальный механизм переноса сложного поведения между видами плодовых мушек. Они продемонстрировали, что активация одного гена в нейронах, продуцирующих инсулин, способна заставить Drosophila melanogaster выполнять брачный ритуал дарения подарков, ранее наблюдавшийся только у близкого вида D. subobscura. Работа опубликована в журнале Science.
В природе самцы большинства плодовых мушек привлекают самок брачными песнями — вибрациями крыльев, создающими характерные звуковые паттерны. Однако D. subobscura выбрала иной путь: самцы отрыгивают пищу и преподносят ее самкам в качестве подарка. Этот поведенческий стиль отсутствует у D. melanogaster, с которой виды разошлись 30−35 млн лет назад.
Оба вида имеют ген fruitless (fru), управляющий ухаживанием, но активность этого гена в нейронных цепях различается. У «дарящих подарки» мух инсулин-продуцирующие нейроны связаны с центром управления ухаживанием в мозге, тогда как у «поющих» мух эти связи отсутствуют. Активировав fru в инсулин-продуцирующих нейронах D. melanogaster, исследователи стимулировали рост новых нейронных отростков, создав соединения с брачным центром мозга. В результате поющие мушки начали демонстрировать ритуал дарения пищи.
Эксперименты включали внедрение генетических конструкций в эмбрионы, позволяющих активировать определенные нейроны при нагревании. Ученые выявили 16−18 нейронов, продуцирующих мужской белок FruM в области мозга, ключевой для брачного поведения.
По словам исследователей, эволюция новых форм поведения не требует появления новых нейронов. Небольшие перестройки существующих нейронных цепей приводят к поведенческой диверсификации и могут способствовать возникновению новых видов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что российские ученые раскрыли секрет гибридного иммунитета дрозофилы.
